Khoa Cơ khí – ĐHCNHN đào tạo các ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử trong thời kỳ CMCN 4.0 - Thách thức và giải pháp

TS. Nguyễn Văn Thiện

Trưởng khoa Cơ khí, Đại học Công nghiệp Hà Nội

I.Đặt vấn đề:

Cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 là đỉnh cao của tự động hóa, đòi hỏi doanh nghiệp phải tiếp cận sản xuất thông minh, chính xác hơn, đáp ứng yêu cầu của khách hàng trong thời gian ngắn nhất với chất lượng theo yêu cầu khách hàng. Do đó đòi hỏi đào tạo nguồn nhân lực phải đáp ứng yêu cầu doanh nghiệp. Khoa Cơ khí Trường ĐHCNHN đã chuyển mình cùng cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, áp dụng nhiều giải pháp trước thách thức của thời cuộc.

II. Những thách thức và giải pháp

Những thách thức trong việc đào tạo các ngành kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử.

Cách mạng công nghiệp 4.0 đang mở ra nhiều cơ hội mới cho các nền kinh tế, tuy nhiên, cũng đặt ra nhiều thách thức cho các lĩnh vực, trong đó có đào tạo. Để đáp ứng thời kỳ CMCN 4.0 việc đào tạo các ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử gặp nhiều thách thức so với phương pháp đào tạo truyền thống trước đây, cụ thể:

- Thời gian đào tạo không được tăng (trước đây đào tạo đại học từ 4 đến 5 năm, hiện nay thời gian đào tạo 4 năm), kết cấu khung chương trình không được thay đổi (phần kiến thức giáo dục đại cương, các học phần lý luận chính trị, quốc phòng an ninh... giữ nguyên)

- Những kiến thức nền tảng của ngành không được thay đổi, bên cạnh đó cần phải bổ sung thêm kiến thức nền tảng của nhiều ngành khác.

- Ngành Kỹ thuật Cơ khí và Cơ điện tử cần phải cập nhật nhiều kiến thức mới, nhiều công nghệ mới.

- Chương trình đào tạo cần linh hoạt, đảm bảo tính liên thông dọc và ngang.

- Cần đầu tư nhiều thiết bị, công nghệ hiện đại, giá trị đầu tư cao (nhiều cơ sở đào tạo không giám đầu tư cho các ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử),

- Phải có sự phối hợp tốt giữa nhà trường và doanh nghiệp.

Một số giải pháp thực hiện

Để vượt qua thách thức trong việc đào tạo các ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử đáp ứng yêu cầu thời kỳ cách mạng công nghiệp 4.0, Khoa Cơ khí đã thực hiện một số giải pháp cơ bản sau:

- Thứ nhất: Xây dựng chương trình đào tạo theo hướng tiếp cận CDIO. Chương trình đào tạo được thiết kế linh hoạt, cập nhật, áp dụng các công nghệ, kỹ thuật mới vào đào tạo đáp ứng chuẩn đầu ra của ngành; đảm bảo tính liên thông giữa các cấp trình độ Đại học, Thạc sĩ và Tiến sĩ…Cụ thể: Chương trình đào tạo có nhiều lựa chọn cho người học vừa đảm bảo các kiến thức nền tảng rộng hơn vừa cập nhật công nghệ mới của nhiều ngành, ví dụ các kiến thức Lý thuyết điều khiển, rô bốt công nghiệp, hệ thống tự động thủy khí, hệ thống sản xuất tích hợp… được bổ sung đào tạo cho ngành Cơ khí…Cập nhật nhiều phần mềm, công nghệ mới vào chương trình đào tạo như các phần mềm Solidworks, Inventor, Creo, MasterCAM, NX ... Công nghệ thiết kế ngược, công nghệ tạo mẫu nhanh (in 3D)...

máy in 3D -MOJO 3D PRINTER và máy quét - Scan 3D MCAx20 tại khoa cơ khí

Cải tiến chương trình đào tạo các học phần, đảm bảo sinh viên không chỉ học lý thuyết mà còn được tham gia thực hành thí nghiệm trên các thiết bị công nghiệp, ví dụ học phần CNC trước đây sinh viên chủ yếu học lý thuyết và thực hành trên các thiết bị phục vụ đào tạo, hiện nay chương trình đảm bảo 100% sinh viên đại học được thực hành trên máy CNC công nghiệp tại tập đoàn Hồng Hải-Foxconn, học viên cao học và NCS được thực nghiệm trên các máy hiện đại, có kết nối mạng và điều khiển qua phần mềm trên máy trung tâm...

Máy CNC công nghiệp phục vụ đào tạo thực hành sinh viên đại học

Trung tâm CNC 3 trục, 5 trục có thể kết nối qua mạng, sử dụng các phần mềm điều khiển trung tâm phục vụ đào tạo SĐH và NCKH

- Thứ hai: Đổi mới phương pháp đào tạo trên cơ sở lấy người học làm trung tâm; ứng dụng công nghệ thông tin trong thiết kế bài giảng điện tử; đổi mới hình thức thi và đánh giá theo chuẩn đầu ra, nâng cao năng lực làm việc và tính sáng tạo của người học…Trước đây, chương trình đào tạo các học phần chỉ thiết kế theo một chiều, theo các chương, mục trong giáo trình, hiện nay thiết kế theo từng nội dung, chuyên đề cụ thể đáp ứng kỹ năng cụ thể của chuẩn đầu ra, kèm theo các tổ chức hoạt động giảng của thầy, học của trò và hoạt động đánh giá...Hoạt động đánh giá điểm quá trình của sinh viên cũng theo chuẩn đầu ra dựa theo nhiều tiêu chí: thuyết trình, đánh giá chéo, hoạt động nhóm....

- Thứ ba: Gắn kết công tác NCKH với chương trình thí nghiệm, thực nghiệm khoa học và giảng dạy thực hành công nghệ cao...Tổ chức nhiều hoạt động cho sinh viên: Sinh viên nghiên cứu khoa học, thành lập các câu lạc bộ CAD/CAM-CNC, thi robocom, triển lãm sáng tạo trẻ, thi Olympic...Trước đây, học phần nguyên lý máy, sinh viên thí nghiệm trên các mô hình giấy hoặc các cơ cấu truyền thống, đến nay Khoa Cơ khí đã thực hiện đề tài nghiên cứu xây dựng các bài thí nghiệm tích hợp, kết nối các cơ cấu và được điều khiển, mô phỏng trên máy máy tính. Các đề tài nghiên cứu các giải pháp xử lý ảnh kết hợp trên rô bốt công nghiệp để phân loại sản phẩm....

- Thứ tư: Đẩy mạnh các hoạt động nghiên cứu ứng dụng công nghệ; nghiên cứu tương tác giữa người và máy, ứng dụng các phần mềm trong thiết kế và mô phỏng, thành lập các nhóm nghiên cứu sâu về các lĩnh vực kỹ thuật số, công nghệ vật liệu, công nghệ nano... Nghiên cứu kết nối các thiết bị thành hệ thống tích hợp tiến tới xây dựng mô hình nhà máy số… như: nghiên cứu các giải pháp công nghệ gia công chi tiết phức tạp trên trung tâm CNC 5 trục có ứng dụng phần mềm NX, nghiên cứu ứng dụng công nghệ phủ màng cứng Nano nâng cao độ cứng, độ bền cho các thiết bị, dụng cụ cắt…

- Thứ năm: Khoa Cơ khí phối hợp các công ty, hãng sản xuất tổ chức hội thảo cách mạng công nghiệp 4.0, tiến tới hợp tác xây dựng thí điểm mô hình nhà máy số…, như: thỏa thuận hợp tác với Công ty Vietbay và Siemens thí điểm xây dựng mô hình “nhà máy số”; phối hợp Hiệp hội các trường cao đẳng, đại học Việt Nam và tập đoàn Phoenix của Cộng hòa liên bang Đức thỏa thuận hợp tác thí điểm xây dựng mô hình phòng thí nghiệm “tự động hóa sản xuất” đáp ứng CMCN 4.0.

Yêu cầu để đào tạo các ngành kỹ thuật đáp ứng yêu cầu cách mạng công nghiệp 4.0.

Để đào tạo các ngành kỹ thuật đáp ứng yêu cầu cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, đòi hỏi cần phải đầu tư ngân sách ưu tiên cho các ngành kỹ thuật để thực hiện:

- Bồi dưỡng đội ngũ cán bộ giảng viên theo cả chiều rộng và chiều sâu.

- Tiếp tục đầu tư các trang thiết bị, công nghệ mới, cần sớm đầu tư, nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng internet trường học đáp ứng yêu cầu CMCN 4.0.

- Xây dựng các phòng học thông minh (được trang bị phần mềm, thiết bị, công nghệ dạy học).

- Cần có sự hợp tác sâu, rộng giữa doanh nghiệp với nhà trường.

- Xây dựng thí điểm mô hình “nhà máy số” trong trường đại học. Ngoài sự hỗ trợ của doanh nghiệp cần có đầu tư ngân sách từ quỹ đổi mới KHCN của Nhà nước.

III. Kết luận

Tiến tới cách mạng công nghiệp 4.0 luôn là chủ đề được quan tâm tại nhiều diễn đàn trong thời gian qua. Nhưng để tận dụng các cơ hội và bắt kịp cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, cần phải bắt đầu ngay từ những việc đơn giản, thiết yếu và bền vững nhất là phát triển nguồn nhân lực công nghệ cao.