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[摘要]文章從裝備制造業(yè)的人才需求出發(fā),探索CDIO(Conceive-構(gòu)思、Design-設(shè)計、Implement-實現(xiàn)和Operate-運作)工程教育人才培養(yǎng)模式是否適用于高職裝備制造類專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)。通過實際案例證明CDIO能夠在裝備制造類專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮重要作用。
[關(guān)鍵詞]CDIO;裝備制造;高職
0引言
裝備制造業(yè)是為國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)提供生產(chǎn)技術(shù)裝備的先進(jìn)制造業(yè),即“生產(chǎn)機器的機器制造業(yè)”,是“中國制造”的核心力量[1]。隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與制造業(yè)不斷融合發(fā)展,智能化轉(zhuǎn)型升級成為裝備制造業(yè)發(fā)展的重要趨勢,這種趨勢導(dǎo)致大量低技術(shù)含量崗位消失,依托于智能制造的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新崗位應(yīng)運而生,具備自動化技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)等多種技能的跨專業(yè)復(fù)合型人才正在形成更為巨大的人才需求缺口。這就要求高職院校調(diào)整人才培養(yǎng)模式以適應(yīng)這種趨勢,而CDIO(Conceive-構(gòu)思、Design-設(shè)計、Implement-實現(xiàn)和Operate-運作)工程教育人才培養(yǎng)模式恰是一個非常好的選擇。
1裝備制造業(yè)人才需求
《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》預(yù)測,2025年制造業(yè)技能型人才缺口達(dá)到2985.7萬人。2019年政府工作報告中提到,加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育既有利于緩解當(dāng)前就業(yè)壓力,也是解決高技能人才短缺的戰(zhàn)略之舉。2019年職業(yè)教育大規(guī)模擴(kuò)招100萬人,2020年擴(kuò)招200萬人,吸引更多的高素質(zhì)適齡學(xué)習(xí)者選擇職業(yè)教育,為東北老工業(yè)基地振興發(fā)展培養(yǎng)更多的工匠人才,是當(dāng)前高職院校的首要任務(wù)。目前,我國裝備制造業(yè)規(guī)模以上企業(yè)人力資源總量近1794萬人,據(jù)不完全統(tǒng)計,其中人才總量近736萬人。同時,制造業(yè)人才隊伍建設(shè)還存在一些突出問題,主要表現(xiàn)在制造業(yè)人才結(jié)構(gòu)性過剩與短缺并存。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)人才素質(zhì)提高任務(wù)艱巨,先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域人才不足,支撐制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的能力不強[2]?!?019年中國高職高專生就業(yè)報告》數(shù)據(jù)顯示,傳統(tǒng)制造業(yè)就業(yè)形勢不容樂觀,而新興產(chǎn)業(yè)尤其是信息技術(shù)等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)就業(yè)率高,需求旺盛。這與我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的現(xiàn)實十分吻合,也反映出當(dāng)前高職人才培養(yǎng)與企業(yè)需求之間存在差異,需要在培養(yǎng)方向、模式和策略上進(jìn)行改革,以適應(yīng)新形勢發(fā)展的需求。為更好地適應(yīng)新技術(shù)、新發(fā)展帶來的挑戰(zhàn),先進(jìn)制造業(yè)人才應(yīng)具備以下能力和素質(zhì)。(1)創(chuàng)新精神和創(chuàng)造思維。先進(jìn)的智能制造是對傳統(tǒng)制造業(yè)的全面提升,各種新技術(shù)、新概念不斷涌現(xiàn),只有具備創(chuàng)新精神和創(chuàng)造思維,才有可能將這些新技術(shù)、新概念運用到生產(chǎn)過程中,因此先進(jìn)的智能制造業(yè)需要具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造思維的人才[3]。(2)精益求精的工匠精神。智能制造和工匠精神是一個相互關(guān)聯(lián)的整體,工匠精神不僅可以使智能制造更專業(yè)、質(zhì)量更高,還有助于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。因此,先進(jìn)的智能制造業(yè)人才更需要具備嚴(yán)謹(jǐn)、敬業(yè)、專注、精益求精的工匠精神[4]。(3)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。重復(fù)性勞動將被智能機器人取代,人的工作主要是保證機器人正常運行,因而發(fā)現(xiàn)問題并及時解決問題就變得非常重要。(4)扎實的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。具備扎實的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)是工程實踐的重要前提,也是不斷學(xué)習(xí)和掌握智能制造新技術(shù)的必備基礎(chǔ)。(5)豐富的工程實踐經(jīng)驗。智能制造人才應(yīng)具備豐富的工程實踐經(jīng)驗,熟悉產(chǎn)品制造的各個環(huán)節(jié)和工藝流程,這樣才能將先進(jìn)的信息技術(shù)、智能技術(shù)融入工程實踐。除此之外,先進(jìn)制造業(yè)人才還應(yīng)具備必要的人文素養(yǎng)。如何培養(yǎng)出具備上述能力素質(zhì)的技術(shù)技能人才已成為各高職院校的當(dāng)務(wù)之急。來自西方的CDIO工程教育模式是以現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品從研發(fā)設(shè)計到運行改良乃至終結(jié)廢棄的生命全過程為載體,知識、能力和素質(zhì)一體化的人才培養(yǎng)模式,與智能制造業(yè)對人才能力素質(zhì)的需求高度契合。
2CDIO工程教育模式
CDIO工程教育模式是麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等4所大學(xué)經(jīng)過4年的探索研究創(chuàng)立的。CDIO分別代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate),它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO大綱將學(xué)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力4個層面,要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這4個層面實現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。CDIO的理念不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年來工程教育改革的理念,更重要的是系統(tǒng)地提出了具有可操作性的能力培養(yǎng)、全面實施及檢驗測評的12條標(biāo)準(zhǔn)。通過對比可以看出,CDIO的培養(yǎng)目標(biāo)與先進(jìn)制造業(yè)對人才能力的要求高度契合,其中CDIO以來自生產(chǎn)實踐的項目為載體,使學(xué)生在完成項目的過程中提升技術(shù)技能的做法更是學(xué)生積累工程實踐經(jīng)驗最直接有效的途徑。因此,CDIO工程教育模式是非常適合先進(jìn)制造業(yè)人才的培養(yǎng)模式,值得職業(yè)院校開展更深入的研究、實踐和推廣。但是,要想將這種模式付諸實踐,使之更好地服務(wù)于裝備制造業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng),但其絕不是簡單地照搬過來就能行之有效的,需經(jīng)過反復(fù)地試點實施、總結(jié)修正方能探索出符合本地區(qū)實際的人才培養(yǎng)模式。下面筆者以哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程學(xué)院電氣自動化技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式改革為例,希望能夠起到拋磚引玉的作用。
3高職裝備制造類專業(yè)CDIO工程教育人才培養(yǎng)模式實施案例
哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電一體化技術(shù)專業(yè)群以電氣自動化技術(shù)專業(yè)為試點并逐步推廣,開展CDIO人才培養(yǎng)模式改革。哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動化技術(shù)專業(yè)借鑒CDIO工程教育理念,創(chuàng)立了“訂單培養(yǎng),德技并重”的人才培養(yǎng)模式,一方面堅持以滿足企業(yè)對技術(shù)技能型人才的需求為目標(biāo),另一方面注重對學(xué)生職業(yè)道德、專業(yè)技術(shù)和技能等綜合能力的培養(yǎng)。
3.1課程體系構(gòu)建
構(gòu)建三級項目。每門專業(yè)課程將若干三級項目作為課程知識點的載體。將若干門專業(yè)課程設(shè)計成1個課程群,課程群以1個二級項目為載體,最后通過一級項目將課程間的知識有機聯(lián)系起來。所有項目均來源于生產(chǎn)實際,項目內(nèi)容由淺入深,循序漸進(jìn)。項目實施過程包括構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運行4個基本環(huán)節(jié)。學(xué)生在項目執(zhí)行過程中學(xué)習(xí)探索、綜合應(yīng)用知識,培養(yǎng)團(tuán)隊精神及項目管理能力。課程設(shè)計和課堂教學(xué)設(shè)計體現(xiàn)課堂思政、人文素質(zhì)教育,給予學(xué)生充分的體驗和感悟空間。
3.2校企合作機制建設(shè)
學(xué)院與哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司、哈爾濱博實自動化股份有限公司等企業(yè)合作,成立電氣自動化技術(shù)專業(yè)理事會,制定并完善了各項校企合作制度,對校企合作項目進(jìn)行評估,規(guī)范管理校企合作項目的運行方式,保障校企合作順利實施。合作中采取各項措施保障企業(yè)的利益,吸引更多的企業(yè)參與校企合作。在此機制下,積極開拓合作領(lǐng)域,開展多方位的校企合作。
3.3教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)
學(xué)院投入資金,打造專兼結(jié)合的教學(xué)團(tuán)隊。將專業(yè)教師職業(yè)教育教學(xué)能力和實踐能力培養(yǎng)作為專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的主要內(nèi)容,增強專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊的課程設(shè)計、課題研究和應(yīng)用技術(shù)研究能力。按照分層次、分梯隊的能力要求確定培養(yǎng)要求,按照理論知識扎實、職業(yè)能力過硬的標(biāo)準(zhǔn)開展培訓(xùn)工作。對于企業(yè)實踐經(jīng)驗豐富但教學(xué)經(jīng)驗不足的教師,重點進(jìn)行高職教育教學(xué)理念、課程設(shè)計、教學(xué)方法的培訓(xùn),派遣教師到職業(yè)教育先進(jìn)的國家和地區(qū)學(xué)習(xí)培訓(xùn)。同時,通過院內(nèi)二次培訓(xùn),學(xué)習(xí)體會交流活動,所有專業(yè)教師都能學(xué)習(xí)到職業(yè)教育發(fā)達(dá)國家的教育理念,學(xué)習(xí)并掌握項目和任務(wù)的設(shè)計方法以及教學(xué)資源的建設(shè)方法。對實踐經(jīng)驗不足的專業(yè)教師重點進(jìn)行企業(yè)頂崗實踐培訓(xùn),安排20名專任教師到哈爾濱著名企業(yè)參加為期1個月的頂崗鍛煉,3年內(nèi)累計半年以上企業(yè)工作經(jīng)歷的有4人,在此過程中教師熟悉了企業(yè)文化,掌握了大量的崗位知識和技能。3年時間,教學(xué)團(tuán)隊共開發(fā)精品在線開放課程7門,編寫CDIO項目式專業(yè)教材8部、其他教材10部,發(fā)表教育科研論文46篇,承接省級以上課題研究19項,獲批專利20項,從而使教師的實踐技能和教學(xué)水平得到很大提升。
3.4技術(shù)開發(fā)與技術(shù)服務(wù)
來自生產(chǎn)實踐的真實項目是CDIO實施的重要載體,學(xué)院邀請來自各行各業(yè)的專家共同探討,選取適合學(xué)生特點的三級項目,項目從最簡單的開始,由淺入深,使學(xué)生逐步掌握項目構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行的方法。另外,鼓勵教師積極開展技術(shù)開發(fā)和技術(shù)服務(wù),參與生產(chǎn)實踐,幫助企業(yè)解決發(fā)展中面臨的技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)改造等難題。3年共派出技術(shù)咨詢與技術(shù)服務(wù)104人次,為企業(yè)提供技術(shù)研發(fā)、技術(shù)服務(wù)。這些措施不僅提高了專業(yè)教師的技術(shù)服務(wù)能力,還為CDIO的有效實施提供了大量的工程項目。
3.5考核與評價
上述措施只是提供必要的保障,而更多細(xì)節(jié)的處理對這一人才培養(yǎng)模式的有效實施起到了極為關(guān)鍵的作用,主要表現(xiàn)在對學(xué)生的成果進(jìn)行考核評價。參照CDIO大綱和標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合專業(yè)特點,加強過程控制,制訂考核方案。在CDIO的每個階段,學(xué)生都應(yīng)提交一個階段性成果,最后提交一個完整的作品和報告,使學(xué)生更有成就感。此外,改革考核方式,加強過程考核,各組學(xué)生將每個階段的成果公開展示并進(jìn)行講解,以培養(yǎng)表達(dá)能力。同時,利用各組之間的競爭激發(fā)學(xué)生的潛能。
4CDIO工程教育理念實施的成果
CDIO人才培養(yǎng)模式的實施有力提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量。近3年,學(xué)生雙證書率達(dá)100%,畢業(yè)生平均一次就業(yè)率達(dá)98%,專業(yè)對口率80%,用人單位滿意率達(dá)92%,省級以上技能大賽獲獎45項。特色人才培養(yǎng)模式已推廣至黑龍江省10余所高職院校的同類專業(yè)。哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院已成為國家56所高水平高職院校建設(shè)單位之一。實踐證明,CDIO工程教育人才培養(yǎng)模式一定能夠在高職裝備制造類專業(yè)技術(shù)技能人才培養(yǎng)中發(fā)揮重要作用。
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作者:劉衛(wèi)民 馬樂 單位:哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院