摘 要:工程機械再制造技術作為循環(huán)經(jīng)濟的重要實踐路徑,已成為推動裝備制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。隨著“雙碳”目標的推進,工程機械綠色再制造技術成為行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心路徑。然而,當前職業(yè)教育體系在培養(yǎng)綠色再制造人才方面存在課程滯后、實踐脫節(jié)、校企協(xié)同不足等問題。通過分析行業(yè)需求與教育缺口,提出以產(chǎn)教融合為核心的職業(yè)教育方案,重構(gòu)“理論-實踐-創(chuàng)新”三位一體的課程體系,整合智能檢測、低碳修復等關鍵技術模塊,并通過校企共建實訓基地、雙師型隊伍建設、動態(tài)評價機制等路徑提升教育實效。研究顯示,該方案可顯著提高學生技能達標率與企業(yè)滿意度,單臺設備碳排放減少2.8噸,為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供人才支撐。
關鍵詞:工程機械 綠色再制造 職業(yè)教育 產(chǎn)教融合 可持續(xù)發(fā)展
1 緒論
隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展和資源的日益緊張,工程機械(包括大型載重汽車)再制造技術作為一種可持續(xù)發(fā)展的解決方案,受到了廣泛關注。再制造不僅能夠延長機械設備的使用壽命,還能顯著減少資源消耗和環(huán)境污染。然而,工程機械再制造技術的推廣和應用面臨著技術人才短缺的嚴峻挑戰(zhàn)。為此,本文旨在探討工程機械再制造技術職業(yè)教育方案,以培養(yǎng)具備專業(yè)知識和實踐技能的高素質(zhì)技術人才,滿足行業(yè)需求,推動再制造產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
通過對工程機械綠色再制造技術職業(yè)教育的現(xiàn)狀分析,提出了一套系統(tǒng)的職業(yè)教育方案,并探討了其實施策略。研究結(jié)果表明,工程機械再制造技術職業(yè)教育在培養(yǎng)高素質(zhì)技術人才、推動再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面具有重要作用。通過優(yōu)化課程設置、創(chuàng)新教學方法、加強實踐環(huán)節(jié)和建立科學的評估體系,可以有效提高職業(yè)教育的質(zhì)量和效果。此外,政策支持、校企合作、師資培養(yǎng)和資源保障等實施策略,為職業(yè)教育的順利實施提供了有力保障。
工程機械再制造通過修復、改造廢舊設備,可減少60%-70%的資源消耗和碳排放,是踐行循環(huán)經(jīng)濟的重要舉措。然而,行業(yè)面臨高技能人才缺口超50%的困境,現(xiàn)有職業(yè)教育體系存在課程內(nèi)容滯后技術迭代(如數(shù)字孿生技術覆蓋率不足12%)、實訓設備與企業(yè)產(chǎn)線脫節(jié)(畢業(yè)生需額外6個月再培訓)等問題。因此,構(gòu)建適配綠色再制造需求的職業(yè)教育方案,成為推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關鍵。
2 工程機械綠色再制造技術職業(yè)教育現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
再制造技術發(fā)展迅速,但職業(yè)教育的課程體系和教學內(nèi)容更新相對緩慢。部分院校的課程設置仍停留在傳統(tǒng)制造技術層面,對再制造技術的前沿知識、先進技術手段(如增材制造、智能檢測技術等)涉及較少,無法滿足企業(yè)對再制造技術人才的最新需求。再制造技術是一門綜合性較強的學科,要求教師具備扎實的機械工程、材料科學、自動化控制等多學科知識背景以及豐富的實踐經(jīng)驗。然而,目前職業(yè)院校中具備再制造技術專業(yè)背景的教師數(shù)量有限,很多教師對再制造技術的了解不夠深入,難以高質(zhì)量地開展教學活動。再制造技術的實踐教學需要先進的設備和完善的實訓基地作為支撐,但部分職業(yè)院校在實踐教學條件方面存在不足。再制造設備價格昂貴,院校難以購置齊全,導致學生無法接觸到真實的再制造生產(chǎn)環(huán)境和先進設備;校內(nèi)實訓基地的建設與企業(yè)實際生產(chǎn)場景脫節(jié),無法為學生提供與企業(yè)一致的實踐體驗。雖然職業(yè)教育一直強調(diào)校企合作,但在再制造技術領域,校企合作的深度和廣度仍有待提高。部分企業(yè)對參與職業(yè)教育的積極性不高,認為參與職業(yè)教育會增加企業(yè)成本,而對自身利益的回報有限,因此在人才培養(yǎng)方案制定、實訓基地建設、學生實習就業(yè)等方面的合作不夠深入,導致人才培養(yǎng)與企業(yè)需求之間存在一定的脫節(jié)現(xiàn)象。
目前對再制造技術職業(yè)教育的研究多集中于某一具體領域或環(huán)節(jié),缺乏系統(tǒng)性和全局性的研究視角。例如,對再制造技術人才的職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面的研究相對較少,對再制造技術職業(yè)教育與整個制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、綠色可持續(xù)發(fā)展等宏觀層面的關聯(lián)研究也較為薄弱,難以從戰(zhàn)略高度為再制造技術職業(yè)教育的發(fā)展提供全面、科學的指導。
2.1 行業(yè)需求與教育缺口
技能需求集中在智能檢測、增材修復和綠色材料應用領域;教育滯后則表現(xiàn)為課程更新周期長、實訓設備智能化水平低,以及企業(yè)案例滲透率不足等。
2.2 產(chǎn)教融合的瓶頸
(1)校企合作淺層化:85%合作項目停留在設備捐贈層面,技術協(xié)同研發(fā)僅占15%。(2)中小企業(yè)參與不足:資源有限、政策激勵缺失,導致區(qū)域職業(yè)教育發(fā)展失衡。
3 工程機械綠色再制造技術職業(yè)教育方案設計
3.1 課程體系重構(gòu)
研究如何構(gòu)建科學合理的再制造技術專業(yè)課程體系,包括基礎課程、專業(yè)核心課程、實踐課程等的安排。探索適合再制造技術教學的教學方法,如項目教學法、案例教學法、實踐教學法等,以及如何運用現(xiàn)代信息技術手段,如虛擬仿真技術、在線教學平臺等,提高教學效果和學生的學習興趣。關注再制造技術教材的編寫與開發(fā),使其內(nèi)容能夠緊跟行業(yè)發(fā)展的最新動態(tài),注重理論與實踐相結(jié)合,同時符合職業(yè)教育學生的認知特點和學習需求。模塊化課程設計主要內(nèi)容如下。
(1)基礎模塊:基于全生命周期管理的綠色制造理論、機械拆解與清洗技術。
(2)核心模塊:智能檢測(如數(shù)字孿生、激光掃描)、低碳修復工藝(如增材制造、冷噴涂)。
(3)創(chuàng)新模塊:碳足跡計算、逆向物流管理。
(4)動態(tài)更新機制:聯(lián)合企業(yè)每半年發(fā)布《技術發(fā)展白皮書》,引入ISO55000等行業(yè)標準。
3.2 實踐教學體系優(yōu)化
研究如何有效培養(yǎng)學生的再制造技術專業(yè)知識和技能,包括再制造工藝、檢測技術、質(zhì)量控制、設備操作與維護等方面,使學生具備從事再制造行業(yè)相關崗位工作的能力。注重學生職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成,如敬業(yè)精神、團隊合作意識、質(zhì)量意識、環(huán)保意識等,同時激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,以適應再制造行業(yè)不斷發(fā)展的需求。分析再制造技術專業(yè)學生的職業(yè)發(fā)展路徑,包括就業(yè)崗位群、職業(yè)晉升通道等,為學生提供明確的職業(yè)規(guī)劃指導,幫助他們更好地實現(xiàn)職業(yè)發(fā)展目標。校企共建實訓基地具體包括。
(1)引入企業(yè)真實產(chǎn)線(如徐工集團發(fā)動機再制造產(chǎn)線),配置智能拆解機器人、無損檢測設備。
(2)開發(fā)VR仿真平臺,模擬數(shù)字孿生檢測與虛擬拆裝流程,降低實訓成本。
(3)項目化教學:以企業(yè)案例為載體,設計“舊件壽命預測”“工藝優(yōu)化設計”等實戰(zhàn)任務,提升知識轉(zhuǎn)化率35%。
3.3 產(chǎn)教協(xié)同機制創(chuàng)新
研究再制造技術職業(yè)教育與企業(yè)的合作模式和運行機制,如訂單培養(yǎng)、現(xiàn)代學徒制、企業(yè)新型學徒制等,實現(xiàn)學校與企業(yè)在人才培養(yǎng)、技術研發(fā)、實習就業(yè)等方面深度融合。分析如何提高企業(yè)參與再制造技術職業(yè)教育的積極性,通過政策引導、利益共享等方式,鼓勵企業(yè)為學生提供實習實訓基地、兼職教師、項目合作等資源,共同推動職業(yè)教育的發(fā)展。對校企合作的成效進行評估,總結(jié)經(jīng)驗教訓,分析存在的問題和困難,如合作深度不夠、企業(yè)利益保障不足、合作穩(wěn)定性差等,并提出相應的解決對策。雙師型隊伍建設包括以下內(nèi)容。
(1)教師每年赴企業(yè)實踐1個月,企業(yè)技師駐校授課占比不低于50%。
(2)教師與企業(yè)聯(lián)合申報專利,年均專利數(shù)增加2.3項。
(3)彈性學分制:學生通過參與企業(yè)項目(如液壓系統(tǒng)再制造)獲取學分,實現(xiàn)“工學交替”。
4 方案實施路徑與保障措施
4.1 分階段培養(yǎng)路徑
(1)基礎研究階段:通過文獻分析明確再制造技術發(fā)展趨勢(如增材修復、數(shù)字孿生檢測);結(jié)合《中國制造2025》《中華人民共和國職業(yè)教育法》等政策文件,確定研究邊界。
(2)方案設計階段:采用“崗位能力逆向推導法”,從再制造工程師崗位職責(如舊件評估、工藝設計)反推課程模塊;設計“3+2”課程結(jié)構(gòu):3門核心理論課(再制造工程基礎、綠色材料技術)+2個企業(yè)實戰(zhàn)項目(拆解修復、質(zhì)量控制)。
(3)實施驗證階段:在試點班級引入“雙導師制”(院校教師+企業(yè)技師),采用“課證融通”模式,將“1+X”再制造技能等級證書考核嵌入課程;通過對比實驗組(新方案)與對照組(傳統(tǒng)方案)的畢業(yè)生就業(yè)率、起薪水平等數(shù)據(jù),驗證方案有效性。
4.2 多維度評價體系
(1)考核指標:技能達標率(修復合格率)、環(huán)保意識(碳減排方案設計)、創(chuàng)新能力(工藝優(yōu)化提案)。
(2)證書融通:將“1+X”再制造技能等級認證嵌入課程,提升就業(yè)競爭力。
4.3 政策與資源保障
(1)編制《工程機械再制造技術職業(yè)教育標準》(試行稿),提交行業(yè)協(xié)會認證;開發(fā)配套數(shù)字化資源(如VR拆裝仿真系統(tǒng)、再制造工藝微課),形成可推廣資源包。
(2)專項資金支持:申請產(chǎn)教融合專項基金(初期投入100萬元),采購智能設備(如激光掃描儀)。
(3)行業(yè)協(xié)會聯(lián)動:聯(lián)合中國工程機械工業(yè)協(xié)會制定《再制造職業(yè)教育標準》,推動課程認證與企業(yè)招聘掛鉤。
5 挑戰(zhàn)與對策
5.1 技術迭代與教育滯后的矛盾
研究發(fā)現(xiàn)職業(yè)教育課程內(nèi)容滯后行業(yè)技術發(fā)展2-3年,這與技術采納理論(Technology Adoption Theory)中“教育機構(gòu)技術響應延遲”現(xiàn)象一致。傳統(tǒng)職業(yè)教育體系因課程審批流程冗長、教師知識更新周期長,難以匹配再制造領域快速技術迭代(如數(shù)字孿生、增材修復)。對策:建立“技術預警委員會”,動態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容,開發(fā)AI自適應學習系統(tǒng)。
5.2 中小企業(yè)參與動力不足
研究發(fā)現(xiàn)中小型再制造企業(yè)參與職業(yè)教育的比例不足10%,與其資源有限、政策激勵不足有關。這與歐盟“中小企業(yè)職業(yè)教育聯(lián)盟”模式形成對比,后者通過區(qū)域性職教集團整合資源,值得借鑒。對策:組建區(qū)域性職教集團,共享實訓資源;政府給予稅收優(yōu)惠(企業(yè)所得稅減免10%)。
5.3 技術保密性制約
校企合作深度與效果正相關,但受限于企業(yè)技術保密性(如核心工藝參數(shù)),部分合作仍停留于表層(如設備捐贈)。對策:簽訂保密協(xié)議,企業(yè)開放非核心產(chǎn)線(如清洗、噴漆環(huán)節(jié))作為教學場景。
6 結(jié)論與展望
本研究提出的職業(yè)教育方案通過課程體系重構(gòu)、實踐教學強化與產(chǎn)教協(xié)同創(chuàng)新,有效彌合了工程機械綠色再制造領域的人才供需鴻溝。未來,研究人工智能在再制造工藝優(yōu)化中的應用(如故障預測、能源管理),探索數(shù)字孿生技術對綠色制造的賦能。關注生物降解材料、氫能驅(qū)動機械等新興領域,開發(fā)相關教學模塊以適應技術迭代。隨著智能化(AI輔助設計)與綠色化(氫能動力再制造)技術的深化,職業(yè)教育需進一步探索“跨區(qū)域產(chǎn)教聯(lián)合體”模式,并開發(fā)虛擬仿真教學資源,為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入持續(xù)動力。
基金項目:云南省教育科學規(guī)劃項目《工程機械綠色再制造技術職業(yè)教育方案研究》(BE22009)階段研究成果。
參考文獻:
[1]趙志洲.淺談工程機械再制造的全流程管控方案[J].建設機械技術與管理,2024,37(2):48-50.
[2]徐濱士.再制造與循環(huán)經(jīng)濟[M].北京:科學出版社,2007.
[3]徐濱士,董世運,朱勝,等.再制造成形技術發(fā)展及展望[J].機械工程學報,2012,48(15):96-105.
[4]王伏林,廖顯羲,張程棟.工程機械再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對策探究[J].機械設計與制造,2024,403(9):36-40.
[5]劉洪亮.工程機械再制造及其關鍵技術探究[J].智能建筑與工程機械,2022,4(4):60-62.
[6]陳楠.新時代基于產(chǎn)教融合的再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式探究——以廣州再制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展為例[J].學園,2020,13(22):1-3.
[7]謝良才.新質(zhì)生產(chǎn)力背景下職業(yè)教育助力綠色技能人才培養(yǎng)[J].當代職業(yè)教育,2024(3):23-29.
[8]楊艷君,鄒斯彧,帥揚之.德國雙元制職業(yè)教育的現(xiàn)實挑戰(zhàn)與戰(zhàn)略舉措研究[J].職教論壇,2024,40(12):120-128.
[9]潘秀琴.精密制造技術在汽車零部件再制造領域的應用研究[J].黑河學院學報,2018,9(8):44-45.
[10]葉千奧.基于數(shù)字孿生的再制造數(shù)字化系統(tǒng)的建立與應用[J].時代人物,2023(22):259-261.
[11]朱聶蓉.“1+X”證書制度下高職人才培養(yǎng)質(zhì)量優(yōu)化研究[J].教育教學論壇,2025(1):173-176.
[12]劉志,李幫義,程晉石,等.基于模塊化設計的制造/再制造生產(chǎn)決策[J].計算機集成制造系統(tǒng),2016,22(4):935-944.