计算机计算机辅助设计与制造专业.doc

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计算机辅助设计与制造专业
05年市场调研

加入世贸组织后，广东正在逐步变成“世界制造中心”，制造业将成为我国经济的主要增长点，保证制造业健康发展的关键是提高市场竞争能力，制造业的信息化是增强市场竞争能力的根基，制造业信息化的基础是计算机辅助设计与制造（数控技术）。数控技术的应用非常广泛，目前已出现计算机辅助设计与制造性人才的严重短缺，在很多地区招聘数控高级技术工人的待遇比硕士研究生高的情况。数控人才的严重短缺成为全社会普遍关注的热点问题，这己引起各级领导的高度关注。
计算机辅助设计与制造（数控加工技术方向）专业人才的严重短缺已是公认，无须讨论。目前的关键是要弄清楚计算机辅助设计与制造有那些主要岗位、岗位要求、专业知识构成和如何培养这些人才，特别是在高等教育从精英教育向大众化教育转变的时期，生源基础变化较快，企业对人才层次要求上移、使用重心下移的情况下，我们如何建立合理的教学方案，既满足广大青年学生接受高等教育的愿望，又能为社会输送高素质、高技术、高技能实用人才。为此，我们在03年对企业和部分职业技术院校进行了调研，确立了计算机辅助设计与制造专业的培养目标、人才规格和知识能力结构,提出了整体优化的培养方案，构建了新的课程体系。在此基础上，04、05继续对学生进行跟踪和对社会、市场进行调查，现将调研的情况总结如下。
一、调查结果分析
（一）广东地区职业技术院校计算机辅助设计与制造专业的教学现状
通过对广东机电职业技术学院、深圳技师学院、广东白云职业技术学院、广东轻工职业技术学院、广东农工商职业技术学院、韶关学院及广东工贸职业技术学院的继续调查。我们发现，各职业技术院校近年来，高度重视数控专业的建设发展，师资方面，教师学历、年龄结构、“双师型”比例、继续教育等方面相对较好；设备投入方面，最近三年都有较大的投入或投入计划，实训教学条件得到明显改善，较为贴近生产实际，毕业生动手能力较强；教学改革方面，大多数学校都将该专业作为学校重点专业进行建设，不少学校的数控专业成为省、市教改试点专业，受到社会的广泛关注，毕业生供不应求；产学研结合方面，大多数学校都注意与企业的合作，充分利用社会资源进行教学科研。
但同时也发现，由于高职生源基础较差，企业对人才层次要求上移，使用重心下移的情况下，也由于各校都在尝试和摸索，专业建设教学方案调整尚未能及时跟上社会变化，同时也没有一套适时的高质量教材，此外，在理论教学和实践教学的比例，各校仍在探索和实践。近几年，各职业技术学院都培养了大量的数控加工技术专业人才，但在人才使用方面，企业和人才本身都不满意，社会上还是缺口较大，其原因就是学校培养的人才不是企业所需要的人才，说明我们高职教育在教学机制、办学理念、课程设置、就业指导、实践教学模式、教材建设等方面都存在单方面的行为，没有与企业沟通、合作，没有按企业的愿望培养人才。因此，在05年的教学计划制定中，应重点研究培养的人才如何才能被企业用的上，成为企业真正需要的人。这也是我们高职教育所必须要解决的问题。
以就业为导向，坚持制度创新，首要的就是要严格实施就业准入制度，从而从根本上推动高职高专院校实行学业证书、职业资格证书并重制度。这对于增强高职高专院校毕业生的实践、创新能力和就业、创业能力具有重要意义。实施“职业教育与培训创新工程”。面向就业、面向市场，进一步转变职业技术教育办学指导思想，大力实施；大力推广“订单”式培养模式，并扩展其内涵和外延，积极探索和丰富教学模式；进一步促进产学研结合；扩大校企合作，加强与行业、企业和用人单位的合作，实行灵活、多样、开放的职业教育模式。
（二）企业调研结果
经过我们走访学生就业企业和通过我们对广东地区数十家数控和模具制造企业的问卷调查，初步掌握了广东地区数控加工人才的就业岗位和学历结构情况。表1、表2、表3，分别是企业数控技术人才现状、影响数控设备利用率和完好率的因素、数控技术主要岗位的学历要求。
表1.数控技术人才现状
学历状况
岗位类型
本科以上
本科
高职
中职
编程
维修
操作
全能
1.0%
8.59%
31.25%
59.16%
12.6%
12.44%
70.13%
4.83%
表2. 影响数控设备利用率和完好率的因素
影响设备利用率的因素
影响完好率的因素
编程能力不够
维修能力不够
任务不饱满
操作人员不熟
系统陈旧无法维修
操作不当
维修太贵或无配件
维修能力不够
机床有待改造
17.2%
36.5%
24.8%
15.2%
6.3%
15.7%
22.6%
38.4%
23.3%
表3. 数控技术相关岗位的学历要求
操作岗位
编程岗位
维修岗位
本科
高职
中职
本科
高职
中职
本科
高职
中职
5.9%
35.6%
58.5%
37.7%
53.6%
8.7%
28.2%
59.3%
12.5%
从表1我们可以发现目前从事数控技术工作的人员，以中职和高职为主，中职毕业生占的比例较大，但随着高等教育大众的推进，高职毕业生从事数控技术工作的比例必然会大幅度增加；岗位类型主要有编程、维修、操作三种。从表2可以看出，影响设备利用率和完好率的因素主要是维修改造。表3是企业对数控技术主要岗位的学历要求，编程和维修岗位需要高职毕业生占的比例较大，由于不同企业拥有数控设备档次不同，因此也有较多企业操作岗位要求用高职毕业生，随着社会经济的发展，产品质量要求的不断提高，会有更多的企业会希望高职毕业生操作数控设备。
二、知识能力要求和专业岗位
1.职业及专业能力分析
职业能力
专 业 能 力
知 识 与 技 能 构 成
基

本

素

质

与

能

力
基本政治素质
职业道德与社交能力
法律法规及政策水平
良好身体素质
工程计算能力
外语应用能力
计算机技术应用能力
马克思主义哲学
邓小平理论知识
毛泽东思想知识
三个代表知识
法律法规常识
职业道德
沟通技巧
语言表达和写作
心理学基本知识
体能、体质锻炼与保健知识
专业所需数学知识
外语日常听、说交流能力
专业外语阅读翻译基础
专业外语词汇量积累
计算机原理基本知识
计算机基本软件应用
计算机接口技术基本知识
计算机程序设计基本知识
计算机网络基础知识
机
械
制
造
技
术
应
用
能
力
识图与绘图能力
工程材料处理能力
机加工机床操作能力
机械设计基本能力
机械加工工艺能力
机械零件测量基本能力

三视图、零件图、装配图绘图与识图知识
国家制图标准知识
公差配合国家标准知识
零部件拆装与测绘基本知识
二维计算机辅助绘图技能
三维计算机辅助设计基本技能
选材及热处理方法
材料力学性能及强度计算基本知识
常用机构和零部件基本知识
通用零件和简单机械设计基础知识
专用夹具设计基本知识
常用机械量具、量仪的使用技能
典型零件的加工工艺规程编制知识
车、铣、钳工操作技能
刀具选用、刃磨和切削参数选择技能
技术测量与形位误差基本知识
质量统计分析基本知识
塑料成型工艺及模具设计基本知识
冲压成型工艺及模具设计基本知识
典型模具制造工艺过程与方法
普通机床的分类、结构与功能知识

数

控

技

术

应

用

能

力
数控加工操作与调整能力
数控加工工艺编程能力
三维CAD/CAM技术应用能力
数控机床调试与维护能力
数控机床控制技术应用能力

数控机床的组成、原理、结构与分类知识
数控机床典型机械部件结构知识
数控机床的精度检验与调整知识
数控机床维护技能
数控加工刀具和切削参数合理选用知识
数控加工工艺特点与编制
数控加工零件装卡方法与对刀技能
数控编程坐标系设置及变换知识
数控加工基本代码应用技巧
数控加工固定循环、子程序、宏指令
数控加工干涉与校验知识
数控车床编程和加工操作技能
数控铣床编程和加工操作技能
典型数控系统的操作特点
刀具补偿原理与参数设置
电加工数控机床工作原理基本知识
电火花、线切割机床操作、编程基本技能
三维实体建模基本知识
CAD/CAM系统基本原理
典型CAD/CAM软件使用技能
自动编程刀具路径、切削参数合理选择
刀具路径编程、仿真、编辑和修改；
数控代码的后置处理
数控加工代码的DNC通讯应用技能
机床电气常用控制元件知识
机床继电器-接触器控制电路
数控机床常用的位置检测元件，
数控机床电气控制系统组成和作用
数控插补基本原理
数控系统的控制接口特性与连接
数控系统参数调整
开环、半闭环、闭环控制原理和特性
步进电机原理与连接基本知识
伺服电机的原理与连接基本知识
主轴、变频调速原理与连接基本知识
数控机床可编程控制的逻辑特点
换刀机构的逻辑控制特点
典型的数控车床、铣床的电气控制原理图
数控机床故障诊断的基本方法
数控机床维修基本知识
电气控制技术
应用能力
常用电气图纸识读能力
电工技术应用能力
电子技术应用能力
常用电工仪器、仪表使用能力
可编程控制器应用能力
直流电路、正弦交流电路
三相电路的分析
整流与滤波电路
磁路、变压器原理及常用变压器
直流电机、异步电机原理、控制与选用
电工电路常用元件功能与选用
继电器-接触器控制电路
电工测量仪器仪表使用技能
基本放大电路
直流稳压电源
脉冲电路
逻辑门电路
时序逻辑电路
可编程序控制原理
可编程控制器控制逻辑设计
电子测量仪器仪表使用技能
企业生产管理
能力
车间管理能力
市场营销能力
车间管理
市场营销
2.从事专业岗位
根据调查，数控加工技术相关岗位有操作、编程、维修、全能等四种，目前高职院校难以直接培养出符合全能型岗位要求的人才，且社会需求量也不大，在这里没必要讨论。
A .数控设备维修岗位 需要掌握数控设备的工作原理和结构知识，掌握主流数控系统的特点、接口技术、PLC技术、系统参数设置和机电液联调知识。应具备数控设备操作和手工编程的初步能力，数控设备机、电、液系统的调试、维修与改造的基本能力。该岗位人员应是机电复合型，其办学难点是电气控制技术的应用。数控设备维修岗位人员的培养可以作为计算机辅助设计与制造专业的一个方向。
B.数控设备编程、操作岗位 编程和操作在企业是两个岗位，但知识能力要求有许多相同之处，随着企业设备档次的提高，产品种类的增多，生产周期的缩短，企业需求单纯只会操作的人员将大幅度减少，更需要有一定操作经验的编程人员或既会编程又会操作的人员。因此，数控设备编程、操作岗位人员的培养可以作为计算机辅助设计与制造专业的一个方向。该专业方向，需要掌握数控加工工艺专业知识，应具备数控设备的操作、日常维护和手工编程的能力，能运用三维CAD/CAM软件进行三维造型和自动编程。
C.数控设备的生产和销售 目前生产数控设备的厂家数目很大，数控设备生产、组装、调试人员，需求亦越来越大；同时，随着生产数控设备的厂家的增多，销售市场上竞争越来越激烈，因而，出现了数控设备的营销人才。这些人才要求具备数控技术的一般知识，熟悉常见的数控设备的安装、管理、调试、使用及数控设备的经济指标，此外，要求具有一定的数控设备营销技术熟悉国际和国内数控设备的发展和走向等知识。
D．模具设计与制造岗位 目前，珠江三角洲有一万多家制造企业，其中60%以上从事模具制造，对模具的数控加工制造人才需求很大。对模具设计与制造人才，要求掌握模具设计与制造的相关知识和数控加工工艺专业知识，能运用三维CAD/CAM软件进行三维造型和自动编程。此外，还要求学生熟悉线切割和电火花等特种加工方法。
E、其他岗位
与数控相关的一些岗位有数控刀具销售和数控车间的生产管理岗位等
三、 计算机辅助设计与制造人才的需求预测
（一）计算机辅助设计与制造是需求旺盛的重点行业
1．2002年以来，大量的台湾、香港及东南亚的制造企业转移到我国广东地区，广东珠江三角洲地区已成为我国制造业的中心，聚集有一万多家模具和机械制造企业，数控机床的数量和水平得到较大提高，迫切需要大量的数控和模具制造人才、数控机床的操作、编程、维护维修人才及数控设备的管理和销售人才。目前数控人才的缺乏已成为制约广东制造业快速发展的重要因素之一。
2．广东地区的国有装备制造业是数控机床应用大户，也需要大量数控技术人才。这些企业近年来效益较好，任务饱满，但企业技术与设备的更新能力和可持续发展能力不足，无论是数控机床操作人员、数控加工工艺编程人员，还是数控机床的维修人员都很缺乏。在市场经济环境中，大多数国有企业职工的收入偏低，对数控人才吸引力不强，这是造成数控人才普遍缺乏的主要原因。甚至出现个别数控人才的流失，造成企业数控设备停工，给企业造成很大损失。
3. 随着非国有经济的飞速发展，我国沿海经济发达地区数控人才更是供不应求，主要集中在模具制造企业和汽车零部件制造企业。大量民营、合资企业和外资企业人员比较精干，更加需要既精通数控加工工艺、编程，又能熟练操作数控机床，同时对数控机床的维护维修有一定基础的复合型的技术人才。
4．我国加入WTO后，汽车工业面临着严峻的挑战，汽车零部件制造业面临巨大的生存压力，必须提高产品质量，降低成本。如广州本田汽车有限公司、广州五羊摩托车有限公司及广州风神汽车有限公司等，近年来开始大量采购数控机床用于汽车零部件制造，有的民营汽车零部件制造企业一次性采购100多台数控机床，而数控人才严重不足。
（二）计算机辅助设计与制造专业人才需求的层次结构
图1和图2分别是未来企业对数控人才在不同岗位的需求分布图以及数控人才在企业的结构图。从图中可知，目前从事数控机床操作人员占了70.2%，从事数控编程和数控机床维修的人员比较少。而从企业未来对数控人才的需求岗位来看，数控机床操作人员将减少，而对数控机床维修及复合人才的需求增加很快。

1、数控设备编程、操作岗位 仍然需求数量大，但相对比例将会有所下降。在我们所调研的企业中，虽然大部分企业目前只要求操作者能熟练操作机床，程序由专人负责编写，但随着企业对数控人才的高效利用和进口数控系统的配置，企业对数控设备编程、操作岗位提出了更高的知识结构要求。部分企业已大规模引进了高职毕业生从事数控机床的操作。可以预见，在企业对“蓝领层”的数控技术人才的数量有很大需求的同时，对其知识和能力要求会越来越高。
2. 数控设备维修岗位人才需求的相对比例增加
随着国内众多老国企的改制，新的资金注入和制造装备的更新换代，企业中只会单纯操作的数控设备的知识结构已经不能满足企业需求，进口的大量高档数控加工中心需要既能编程又能进行数控设备维修岗位。未来几年，我国企业对数控设备维修岗位的数控人才的需求将明显增加。
3．模具设计与制造数控技术人才的需求更加迫切
目前，数控高层次复合型人才目前在企业中所占比例仅为3.52%。尤其是专业理论知识层次较高和具备一定动手能力的高级人才更显紧缺。近年来模具企业大量采购数控设备，需要大量模具设计、数控编程及高层次维护的复合型人才，华南地区对复合型数控人才的迫切需求分别占其未来需求量的24.29%和20%。
4．数控设备的销售和管理岗位人才的需求正在逐年增加 目前生产数控设备的厂家和专职从事数控机床营销的公司增加很快，国外数控设备也大量输入国内，数控设备逐渐饱和，销售市场上竞争越来越激烈，对数控设备的营销人才需求也逐年增加。这类人才要求具备数控技术的一般知识，熟悉常见的数控设备的安装、管理、调试、使用及数控设备的经济指标，此外，要求具有一定的数控设备营销技术熟悉国际和国内数控设备的发展和走向等知识。目前，数控设备的营销人才已占数控设备生产厂家职工的15%以上，特别是专职营销公司比例达到20%以上。
三、计算机辅助设计与制造专业教学改革思路
1.培养目标定位在培养与社会主义现代化建设要求相适应，德智体美全面发展，在一线从事数控技术应用和管理的技术人员。
2.贯彻以全面素质为基础，以能力为本位的教学指导思想，根据培养学生数控设备应用与维修能力，以及继续学习的实际需要设置课程和教学环节。加强数控设备操作编程和调试维修实训，强调综合职业能力的培养，突出计算机应用和英语阅读能力培养，精减设计和原理类课程，对与就业岗位能力要求关系不十分紧密而对综合职业能力培养又必需的部分理论课程进行综合化处理。
3.贯彻产教结合原则，坚持理论与实践相结合，加强专业教学与区域、行业经济发展特点的针对性，加强专业教学与学生就业单位的针对性，使专业教学计划具有弹性。在制定教学计划时，一定要与行业、企业加强紧密联系，这是职业教育社会化与行业化的进程的标志。社会广泛参与，校企双向互动，产学紧密结合，构建最优化的教育资源平台，企业需要什么类型的人才，学校就培养什么人才，采用定单式人才培养。各行业大多专业性较强，与生产实践结合得十分紧密，应重视发挥行业协会在职业教育中的指导作用。职业教育只要能紧跟市场，就业的问题就可以解决。这些年，新兴了许多专业，大学和职业技校在这方面的专业设置根本跟不上，我们的技校和中专大部分的专业是上世纪90年代设置的，虽有调整，但还是严重老化，已经不能适应飞速发展的市场需求。关键是就业的问题，好就业就好招生。学校要积极适应社会，根据市场的要求调整和专业设置， “经济发展快，新兴专业多，职业教育要近水楼台先得月.。用“岗位—任务”法的教学模式进行教学。
4.积极推行“双证制”，以社会化的职业技能鉴定标准来培训和考核学生职业能力，以提高毕业生的就业能力。
5. 采取灵活的课程结构
课程设置与学习方式上采用：能力＋模块（基本技能和模块化知识结构）；按专业岗位（群）所要求的能力重新设计课程架构。考核模式仍可采用：学校考试与资格证书相结合以及学校考试、资格证书与实践单位考评相结合。学习方式可采用：2年半在校学习 + 半年社会实践，同时在第一年和第二年暑期增加企业的认识实践，根据不同专业情况决定在校学习与社会实践时间。学籍管理可试行：完全学分制，宽进严出(取消入学考试、增加淘汰率)。 专业教材宜采用：按专业岗位（群）要求编写的教材、整合基础理论、基本技能与入门技术的专业教材、反映最新技能、并能快捷更新的活页性专业教材、有些课程还可采用按专业资格证书要求编写的教材。
坚持统一性与灵活性相结合的原则，教学方案采用学分制模式，学校可根据区域经济和行业特点自主设置选修课，学生可根据个人兴趣自主选择课程及专业方向。
6．规范健全的职业指导
计算机辅助设计与制造专业 必须把学生的就业作为办学的导向，职业指导应与区域经济发展结合，与创业教育结合，与从业者的个性发展结合，着力建立规范、健全的职业指导体系。每个学校都要瞄准市场对人才的需求，积极制定适合本地区和行业发展的人才培养计划。对学生的就业指导要从学生进校抓起，并贯串学生的整个在校期和毕业后相当长的一个时期。做好就业指导，一是根据学生的特点和发展状况对每个学生制定全程就业指导计划；二是学校设立市场化职业指导中心，及时提供职业指导服务和社会就业信息，职业标准系统、职业工种分类，就业网上查询系统等。； 三是学校把职业指导作为一门重要的课程来开设，引导和培养学生的敬业、爱岗、吃苦、耐劳、积极、创新品质，并且培养学生的求职技巧、做好学生的职业生涯设计、职业能力培养等内容，指导学生定向发展。

白云学院机电工程系数控教研室
2005年5月
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