工程师五轴加工技术探索

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一、国内外模式借鉴分析

国外对于高技能人才培养的研究较早，并形成了一些较为成熟的培养模式，较为典型的包括德国的“双元制”模式、美国的“合作教育”模式、日本的“企业教育”模式、韩国的“技能竞赛”模式等［1］。这些培养模式的成功有着基本的共性，都是非常注重实际动手能力的培养，在学习过程中充分将理论知识与实践过程相结合［2］。国内也有部分教育机构在技能人才培养模式上采用顶岗实习、任务驱动等模式［3］，一些高校甚至提出订单式人才培养模式，这些具有一定前瞻性的培养模式取得了可喜的阶段性成绩，但仍无法从根本上解决技术大于应用、人才输送与人才需求间的矛盾。国内一些职校对五轴加工技术应用工程师的培养进行初步探索，由学校同时承担理论课程及实践课程教学，然而所培养的技术人才并不能满足企业的人才需求。对比国外成功的培养模式，该培养模式失败的表层原因是实践教育环节由学校承担而非在企业开展。通过进一步分析发现，实训用的工具和设备不与企业同步是导致该培养模式失败的重要原因，然而除了硬件基准条件不足，更本质的原因是校内进行实践教育时，课程没有根据企业的实际情况及时进行更新，最终使实训变成按部就班的传统培养模式。

二、搭建“双元一体，与时俱进”的培养模式

由上述分析可知，要在校内培养五轴加工技术应用工程师不仅需要有基本的硬件基础，更重要的是要建立起校企间的信息交互。厦门理工学院已具有先进的五轴加工中心，结合实际条件，提出“双元一体，与时俱进”的培养模式，“双元一体”是指由学校同时负责理论课程与实践课程教学，而“与时俱进”是指培养课程及评价体系根据校企信息交互及用人单位的建议反馈进行实时更新。该培养模式定位于不仅能为校内学员提供系统的五轴加工技术应用工程师培养，同时也能为企业技术人员提供进一步学习的培养指导。图1为该培养模式的框架图。该培养模式能有效改善学校培养的五轴加工技术应用工程师与企业所需不符的矛盾，且能有效减少学员进入企业后的适应时间。由于传统的培养模式缺乏及时有效的信息交互，学员进入企业后需要有较长的磨合期与技能提高期，该培养模式定期的技术交流可提前将上岗后的常见问题集中化，并通过课程更新、评价体系更新等方式集中在授课过程中解决这些问题，这是一种行之有效、运作成本较低的教育模式。

三、探索“双班并行，因材施教，升级进阶”的教学方式

“双班并行”是指针对学员的不同基础及不同学习时间同时开展传统的“理论－三轴－五轴”和创新性的“理论－五轴”两种教学方式。这里提到的理论教学并非与实践学习相脱离，而是理论和实践一体的理论授课方式，更多的课程都是在设备车间开展。对“理论－三轴－五轴”有较为成熟的经验可以借鉴，然后对于“理论－五轴”的教学模式目前较为少见。对于参与“理论－五轴”的学员，首先应采用集训的方式建立起学员对于五轴技术应用的加工基本理论知识、五轴机床操作、加工编程、加工操作、设备维护的知识框架，在建立知识框架并经过阶段评价考核的情况下进入下一步学习。“因材施教”的教学方法在很多教学场合都得到了应用，例如，对专业技能的培训采用“一对一”的教学方式，取得了非常好的效果，然而由于学校的学员数量大，学校开展五轴加工技术应用工程师培养的教学课程，采用“一对一”的教学方式显然不符合实际情况。在这种矛盾的情况下要如何实施“因材施教”，首先要解决如何区分“材”的问题，然后根据其特质设定相应的课程，最终实现因材施教。由于该培养模式定位于不仅能为校内学员提供系统的五轴加工技术应用工程师培养，同时也能为企业技术人员提供进一步学习的培养指导，学员主要来自校内学生及企业的普通技术人员。校内学生包括部分具有三轴数控理论及简单实操基础的学生，以及一些对于数控加工了解甚少的学生;而对于企业，技术人员包括熟练程度不同，有三轴、四轴加工基础的技术人员，一部分具有使用五轴加工的基础。如果基于简单的生源区分进行培养是不合适的，因为同一来源的学员在技能水平上参差不齐，采用技能等级划分的方式对学员进行不同技能水平的等级划分，根据不同的阶段等级进行相应的课程教授。然而，对于校内较高年级、且没有数控基础的学生或者是企业中希望从事五轴应用的人员，如果也采用传统的“理论－三轴－多轴”教学，显然在时间上较紧迫。“因材施教”与“进阶升级”是相互依存的，“因材施教”是指根据学员处于不同的技能水平等级进行相应的课程教授;“进阶升级”是指只有通过了当前技能水平阶段考核才能进入下一个阶段的课程学习，只有通过所有阶段的考核才能获取最后由校方提供的五轴加工技术应用工程师认证证书。

四、教学内容

虽然开设了两种不同的教学班，但最终的培养目标是一致的，都是为了培养满足企业实际用人需要的五轴加工技术应用工程师，因此，五轴加工技术应用工程师培养技能目标基本一致。“理论－三轴－五轴”教学班要比“理论－五轴”教学班的要求多，增加了一项能操作加工三轴数控机床的技能。其基本的技能要求包括:机械制造基础能力、CAD/CAM软件应用能力、数控机床加工和维护能力三部分。其中的机械制造基础能力又包括简单零件测绘能力、机械设计基础能力和材料性能基本了解，机械制造基础能力是要求学员本身就具备的知识，不是本次五轴加工技术应用工程师培养教学包含的内容;CAD/CAM软件应用能力主要包括二维CAD软件使用，三维CAD软件使用，使用加工编程软件编辑三轴和五轴加工程序(常见的加工编程软件包括POWERMILL、UG、MASTERCAM等);数控机床加工和维护能力主要包括三轴数控机床加工操作，五轴数控机床加工操作，机床日常维护，机床PLC外设控制了解，机床常见问题判断。

五、评价体系探索

在教学方法中涉及到阶段学习考核及最终的五轴加工技术应用工程师的授予，然而国内目前尚未有权威机构设定五轴加工技术应用工程师的鉴定标准，在学习过程中对阶段性评价的研究更是一片空白，因此，建立一套完整的评价体系是完善整套教学模式不可缺少的重要环节。阶段性评价的标准制定主要由具备资深执教经验的校内教员进行编写，而最终的五轴加工技术应用工程师的鉴定标准则主要按照企业用人单位对不同能力人才的定位进行编写。

作者:易吉祥 汪海林 单位:厦门理工学院

参考文献:

［1］叶梦姣．大连市高技能人才培养问题研究［D］．大连:大连海事大学，2015．

［2］阳立高，韩峰，杨华峰，等．国外高技能人才培养经验及启示［J］．中国科技论坛，2014，(7):121—126．

［3］龚英姿．高职数控技术专业人才培养模式的研究［D］．南昌:江西农业大学，2010．