Giáo dục - Nghề nghiệp
Phát triển hệ thống trang thiết bị để nâng cao chất lượng đào tạo kỹ năng nghề Cơ điện tử trong các cơ sở giáo dục nghề nghiệp
09:52 AM 22/02/2025
(LĐXH)- “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo bộ điều khiển đa năng hệ thống Cơ điện sử dụng Vi điều khiển và PLC, được giám sát trên máy tính bằng mạng truyền thông” là một công trình nghiên cứu khoa học do nhóm tác giả là cán bộ, giáo viên Trường Cao đẳng Kỹ thuật – Công nghệ Vĩnh Phúc thực hiện để phục vụ công tác đào tạo, giảng dạy tại trường cũng như tại các cơ sở giáo dục nghề nghiệp (GDNN) trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc (dự kiến đào tạo 200 học sinh, sinh viên mỗi khóa học).
Đề tài nghiên cứu đề xuất giải pháp nhân rộng 5 mô hình để giảng dạy tại các cơ sở GDNN trên địa bàn tỉnh.
Nghiên cứu phát triển hệ thống trang thiết bị đào tạo nghề Cơ điện tử
Ngành Cơ điện tử đóng vai trò lớn trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 hiện nay và cũng là chìa khóa cho nền Công nghiệp Việt Nam nói chung với khả năng đẩy mạnh hiệu quả kinh tế bằng những sản phẩm có tính thông minh và giá trị gia tăng cao. Mặc dù vậy, nhìn chung ở các trình độ của hệ thống GDNN nước ta chưa đáp ứng được nhu cầu nhân lực trong lĩnh vực nghề Cơ điện tử ở các lĩnh vực, nhất là lĩnh vực điện tử, công nghệ thông tin, truyền thông và điều khiển tự động;
Chất lượng, hiệu quả đào tạo của nhiều cơ sở GDNN mặc dù đã được cải thiện, tuy nhiên vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu, chưa gắn bó hữu cơ với nhu cầu nhân lực của từng ngành, từng địa phương; mối quan hệ giữa cơ sở GDNN và các doanh nghiệp, đơn vị sử dụng lao động còn lỏng lẻo; học sinh, sinh viên tốt nghiệp còn yếu về ngoại ngữ, kỹ năng lắp ráp và lập trình và các kỹ năng mềm
Kết quả khảo sát của Đề tài nghiên cứu cho thấy cả học sinh, sinh viên (HSSV) và nhà giáo đều cho rằng hệ thống thiết bị Cơ điện tử trong các cơ sở GDNN theo Thông tư 48/2018/TT-BLĐTBXH là chưa đáp ứng được yêu cầu cho HSSV trong bối cảnh hiện nay. Trong khi HSSV  ho rằng nội dung, thời gian phân bổ giữa thực hành và lý thuyết, cơ sở vật chất là 3 yếu tố chưa đáp ứng được yêu cầu cho việc đào tạo kiến thức, kỹ năng, thì các nhà giáo lại cho rằng cả 4 yếu tố đều chưa đáp ứng được yêu cầu. Đặc biệt có 98% nhà giáo được khảo sát đều cho biết phương pháp giảng dạy chưa phù hợp, điều này cho thấy bản thân các nhà giáo dục trong các cơ sở GDNN đã nhận thức được sự tác động của khoa học và công nghệ vào giảng dạy và họ mong muốn được đào tạo về phương pháp giảng dạy trong môi trường số. Kết thúc chương trình đào tạo HSSV mới chỉ có được một số kỹ năng cơ bản của nhóm kỹ năng vận hành thiết bị và sử dụng phần mềm. Các kiến thức, kỹ năng cần thiết khác  thuộc 6 nhóm kỹ năng còn lại chưa được quan tâm đề cập đến.
Việc đầu tư cho các phần mềm chuyên ngành phục vụ giảng dạy còn chưa được chú ý đầu tư đúng mức, phần lớn các phần mềm được giảng dạy còn lạc hậu (các phiên bản rất cũ) so với công nghiệp và thường là các phần mềm không có bản quyền.
Các cơ sở GDNN đều xác định được tầm quan trọng của việc phối kết hợp với doanh nghiệp trong việc đào tạo học viên (đào tạo theo nhu cầu doanh nghiệp, kết hợp với doanh nghiệp đào tạo học viên tại trường, tại chính doanh nghiệp ...). Học viên thường được gửi đi đào tạo ở doanh nghiệp, cơ sở thực hành sớm. Về nội dung đào tạo, doanh nghiệp thường chỉ tập trung đào tạo/hỗ trợ đào tạo chuyên môn (học trong quá trình làm việc, thực tập) chưa có nhiều nội dung, kỹ năng liên quan đến kiến thức, kỹ năng đáp ứng CMCN lần thứ tư (kỹ năng ứng dụng CNTT, kỹ năng mềm, kỹ năng tư duy, làm việc độc lập trong doanh nghiệp...).
Dựa trên phân tích, đánh giá thực trạng sử dụng trang thiết bị hệ thống cơ điện tử tại các cơ sở GDNN, nhóm nghiên cứu đã “Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ điều khiển đa năng hệ thống cơ điện tử bằng vi điều khiển và PLC được giám sát trên máy tính bằng mạng truyền thông”.
Về những tác động và lợi ích mà kết quả nghiên cứu mang lại, Đề tài đã góp phần phát triển nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn kỹ thuật cao, đáp ứng nhu cầu tuyển dụng nhân viên kỹ thuật cao cho các doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc nói riêng cũng như toàn quốc nói chung. Xây dựng được những phòng học chuyên môn có công nghệ cao về lĩnh vực điều khiển hệ thống cơ điện tử tại trường Cao đẳng Nghề Vĩnh Phúc và tại các cơ sở GDNN trên địa bàn tỉnh.
Cùng với đó, kết quả nghiên cứu đã góp phần phát triển nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn kỹ thuật cao, đáp ứng nhu cầu tuyển của các doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc. Do đó tiết kiệm được chi phí và thời gian mời chuyên gia từ nước ngoài khi xảy ra sự cố đối với dây chuyền sản xuất cũng như các thiết bị máy móc của doanh nghiệp. Sản phẩm nghiên cứu của nhóm tác giả được áp dụng những công nghệ tiên tiến nhất hiện nay do đó không gây ảnh hưởng tới môi trường, mức độ an toàn đối với người sử dụng rất cao.
Vận hành hệ thống cơ điện tử sử dụng Vi điều khiển và PLC - Kết quả nghiên cứu của Đề tài khoa học
Kết quả nghiên cứu của Đề tài cho thấy việc ứng dụng công nghệ trong điều khiển tự động hóa hệ thống Cơ điện tử đã và đang là hướng đi đúng cho quá trình đào tạo nguồn nhân lực có tay nghề cao nhằm cung cấp lực lượng lao động cho các khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc. Bộ điều khiển đa năng hệ thống cơ điện tử sử dụng vi điều khiển và PLC, hệ thống được điều khiển giám sát trên máy tính bằng mạng truyền thông cũng đã và đang đáp ứng một phần nhu cầu của đội ngũ lao động làm việc tại các nhà máy có các hệ thống, dây chuyền tự động như nhà máy xi măng, nhà máy cơ khí chế tạo, các công ty sản xuất thiết bị vận chuyển hàng hóa; nhà máy lắp ráp ôtô, xe máy như Honda, Toyota, Vinfast; các nhà máy sản xuất, lắp ráp các thiết bị điện máy như Bosch, Samsung, Cannon, Panasonic; các nhà máy chế biến hàng tiêu dùng như Unilever, P&G..
Tuy nhiên, cần đẩy mạnh hơn nữa trong nghiên cứu điều khiển hệ thống cơ điện tử theo hướng đồng bộ hệ thống sản xuất, ứng dụng các công nghệ mới như IOT, IO, công nghệ 4.0 vào quá trình điều khiển hệ thống Cơ điện tử; Cần nhân rộng hơn nữa mô hình để đào tạo ra những kỹ sư có trình độ năng lực như: Thiết kế, tư vấn thiết kế, triển khai công nghệ, quản lý sản xuất, nghiên cứu và phát triển sản phẩm cơ điện tử tại các doanh nghiệp, nhà máy thuộc lĩnh vực cơ điện tử và robot, hoặc các lĩnh vực có liên quan như kỹ thuật tự động hóa, kỹ thuật điện – điện tử, kỹ thuật máy tính, kỹ thuật cơ khí hàng không/ôtô, kỹ thuật y học. Đặc biệt, kỹ sư Kỹ thuật Cơ điện tử có thể tham gia thiết kế, chế tạo robot hoặc thiết kế, chế tạo và vận hành hệ thống tự động có robot.
Đề xuất giải pháp nhân rộng và ứng dụng kết quả nghiên cứu
Nhóm nghiên cứu đề xuất một số giải pháp nhằm nhân rộng và ứng dụng kết quả của đề tài như sau:
- Đầu tư sản xuất thêm các trạm mô hình: Cấp phôi, gia công, lắp ráp, lưu kho …; Đầu tư thêm máy tính cấu hình cao đảm bảo yêu cầu cho thiết kế, lập trình, giám sát; Đầu tư thêm các bộ thu phát dữ liệu di động để giám sát và điều khiển từ xa hệ thống cơ điện tử qua các thiết bị thông minh như điện thoại smart phone.
- Đề xuất ứng dụng “Bộ điều khiển đa năng hệ thống cơ điện tử sử dụng vi điều khiển và PLC. Hệ thống được giám sát trên máy tính bằng mạng truyền thông” trong đào tạo các ngành chất lượng cao như: Cơ điện tử, điện tử công nghiệp…
- Đào tạo sinh viên chất lượng cao tham gia cuộc thi kỹ năng nghề quốc gia ngành: Cơ điện tử, điện tử công nghiệp, điện công nghiệp. Giáo viên tham gia hội thi thiết bị tự làm cấp tỉnh và toàn quốc.
- Xây dựng chiến lược phát triển dài hạn và nhân rộng kết quả mô hình “Bộ điều khiển đa năng hệ thống cơ điện tử sử dụng vi điều khiển và PLC. Hệ thống được giám sát trên máy tính bằng mạng truyền thông” trong các cơ sở GDNN trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc và áp dụng trong các cơ sở sản xuất kinh doanh trên địa bàn tỉnh.
Về giải pháp gắn kết cơ sở GDNN với doanh nghiệp trong đào tạo điều khiển hệ thống cơ điện tử, các cơ sở GDNN cần tạo cơ chế khuyến khích, huy động doanh nghiệp tham gia đào tạo kỹ năng điều khiển hệ thống cơ điện tử trong các cơ sở GDNN.
- Xác định nhu cầu các kỹ năng điều khiển hệ thống cơ điện tử ở trình độ trung cấp, cao đẳng phục vụ ngành công nghiệp Cơ điện tử, điện tử công nghiệp. Xác định các kỹ năng điều khiển hệ thống cơ điện tử lồng vào các chuyên ngành theo nhu cầu của doanh nghiệp và thị trường lao động
- Có sự tham gia của doanh nghiệp trong quá trình đào tạo kỹ năng điều khiển hệ thống cơ điện tử. Doanh nghiệp là một trong các thành tố trong hoạt động đào tạo của cơ sở GDNN như tham gia xây dựng chương trình, biên soạn giáo trình; trong quá trình giảng dạy; kiểm tra, đánh giá kết quả học tập; phản hồi chất lượng “sản phẩm“  đào tạo.
- Cơ sở GDNN phải chủ động điều tra để có đ­ược thông tin về nhu cầu của doanh nghiệp (nghề, trình độ, mức độ kỹ năng lắp ráp và lập trình) để tổ chức đào tạo phù hợp.
Đối với doanh nghiệp, để cơ sở GDNN có thể cung ứng được nhân lực có kỹ năng điều khiển hệ thống cơ điện tử phù hợp theo nhu cầu sử dụng lao động trong từng giai đoạn, phù hợp với định hướng thay đổi công nghệ sản xuất, doanh nghiệp phải có trách nhiệm cung cấp thông tin về nhu cầu sử dụng và tuyển dụng lao động có kỹ năng điều khiển hệ thống cơ điện tử theo ngành, nghề, trình độ đào tạo cho các cơ sở GDNN theo định kỳ; thông tin phản hồi về chất lượng lao động đã qua đào tạo của các cơ sở GDNN mà doanh nghiệp đang sử dụng; cung cấp thông tin cho các cuộc điều tra, khảo sát với mục đích nâng cao chất lượng, hiệu quả  đào tạo khi cơ sở GDNN tổ chức;
- Cử kỹ sư, kỹ thuật viên có chuyên ngành phù hợp, có kiến thức và kinh nghiệm về kỹ năng điều khiển hệ thống cơ điện tử tham gia với cơ sở GDNN trong hoạt động đào tạo.
- Tiếp nhận nhà giáo của các cơ sở hoạt động GDNN đến tham quan, thực hành, thực tập nâng cao kỹ năng lắp ráp và lập trình tại doanh nghiệp, cập nhật, tiếp cận công nghệ mới của doanh nghiệp;
- Tiếp nhận, tạo điều điện cho người học đến học tập, thực hành, thực tập tại doanh nghiệp theo thỏa thuận trong hợp đồng liên kết đào tạo hoặc hợp đồng đặt hàng đào tạo với cơ sở GDNN.
Bên cạnh đó, cần đẩy mạnh công tác tuyên truyền ứng dụng điều khiển hệ thống cơ điện tử trong đào tạo chương trình chất lượng cao trong các cơ sở GDNN.
Với thành công bước đầu, nhóm nghiên cứu đề tài mong muốn nhận được sự hỗ trợ của các Sở, Ban, Ngành nhằm nhân rộng kết quả nghiên cứu bao gồm: Cấp phôi; Gia công; Lắp ráp; Lưu kho… nhằm nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ lao động có chuyên môn về điều khiển hệ thống Cơ điện tử trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc; giới thiệu sản phẩm, quảng bá, nhân rộng mô hình điều khiển hệ thống cơ điện tử. Đồng thời hỗ trợ nhóm nghiên cứu trong phát triển kỹ thuật trồng trọt, nhân giống, phát triển giống trong quá trình sản xuất và các thủ tục pháp lý liên quan đến thành phần giá nhằm hướng tới sản phẩm có thể sản xuất để trang bị cho các cơ sở GDNN trên địa bàn tỉnh.
Nhóm đề tài cũng kiến nghị cơ quan chức năng tỉnh Vĩnh Phúc hỗ trợ tối đa nguồn lực, cơ chế chính sách để các cơ sở GDNN trên địa bàn tỉnh có thể có những mô hình “Bộ điều khiển đa năng hệ thống cơ điện tử sử dụng vi điều khiển và PLC. Hệ thống được điều khiển giám sát trên máy tính bằng mạng truyền thông” phục vụ cho quá trình đào tạo.
Việc nhân rộng mô hình nghiên cứu sẽ góp phần quan trọng trong quá trình đào tạo ra các kỹ sư Cơ điện tử có khả năng sử dụng, vận hành và bảo trì tốt các thiết bị của hệ thống sản xuất tự động, hệ thống robot; Khai thác và xây dựng các phần mềm trong việc điều khiển các máy móc tự động, robot bằng máy tính và các phương tiện điều khiển số khác; Thiết kế cải tiến, thiết kế chế tạo mới và lắp ráp các thiết bị trong hệ thống sản xuất tự động ./.
TS. Hà Vũ Tuyến - ThS Trần Xuân Mạnh
Trường Cao đẳng Kỹ thuật - Công nghệ Vĩnh Phúc