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走进太湖之滨、大运河畔美丽的江南名校——江苏省惠山中专的实训中心大厅,一眼就会看到一台高4.5米、重约7吨的“庞然大物”——数控多晶硅硅芯多线切割机床,观者无不为之震撼、惊叹、仰慕、钦佩。因为,它是由该校4位中职老师和4名职教学生为主要研发力量,历时7个多月,自主研制的国内第一台高性能金刚线硅芯切割机床。此产品不仅打破了国外公司长期以来的垄断地位,填补了国内技术空白,而且价格仅为进口同类产品的一半。“与一般数控机床仅有4-5个电机同步控制不同,这台金刚线切割机床电机数量达到11个,理论上电机控制可达到万分之一圈精度”,负责项目研发的校产学研中心总工程师顾建达如数家珍,话语中流露出一股自豪。
是什么使这样一所普普通通的中职校创造了不可思议的大奇迹?
一
惠山中专建立近三十年来,一直秉承“厚德精技”的校训,确立“以德为先,以技为重,德技兼备”的育人目标,面对中等职业教育改革与发展的大趋势,惠山中专该如何寻找新的立足点和生长点?有激情、有思想的丁志康校长与全校师生一起描绘未来发展的愿景:强化产学研结合,服务地方经济建设!
为此,学校将产学研工作作为培植特色、精育人才的主要依托和抓手,努力打通专业教师在自身职业成长过程中的发展瓶颈,鼓励教师利用现有设备,根据市场需要,积极研发产品。这既可以提升教师自身发展的层次,又可以推动技能型人才的培养,并为学校带来现实的经济利益,还可以提高服务地方经济发展的能力。
学校专门成立产学研中心,聘任顾建达老师为总工程师,周军华老师为干事,负责校企合作的相关具体事宜。通过联合培养人才,委托研究、解决关键技术问题,合作开发,技术转让,共同组建研发实体,建立技术合作联盟等多种产学研结合运行模式,深化学校与当地多家企业的紧密合作关系,在工学结合、师资培养、技术开发等方面开展全方位深层次的合作,实施理实一体化教学,实现校企双赢,培养出一支“双师型”、“创新型”的精干教师队伍,努力实现校企的无缝对接,提升学生岗位适应能力和竞争能力。同时,学校按照铸一流、可共享、重实用的现代化要求精心打造高标准实训基地。按照仿真性、全真性和研发性要求,建成占地3.5万平方米、设备总值7490多万元的8个专业实训基地和5大校企共建产学研中心,并拥有国家职业技能鉴定站1所,省级实训基地1个,国家级实训基地1个。近几年来,惠山中专一直注重锻造师生的创新能力,充分发挥学校多学科人才集聚优势,迄今已研发新产品9项,获得专利3项。
二
无锡市惠山区,前身为名闻遐迩的“华夏第一县”——无锡县,位于中国经济最发达的“长三角”腹地,是中国近代民族工业、当代乡镇企业的发祥地之一。上世纪八十年代初,江苏省第一个亿元镇、第一个亿元村、第一家中外合资企业均诞生于此,是传统的工业强区。经过多年发展,已形成以冶金、机械、纺织为主的工业格局。
身处“经济热带”之中的惠山中专,产学研工作既充满机遇,又充满挑战,需要他们以敏锐的眼光,以市场和企业需求为研发的方向,找到合适的产品和优质的企业,研以为用,研以能用。为此,以顾建达为首的产学研团队进企业、访市场,在进行市场调查、细分、研究之后,发现原来以乡镇企业闻名并创出了苏南模式的苏锡常地区,其产业结构模式已由传统产业向现代产业快速转型升级,尤其是近几年,兴起了风电设备、汽车零部件、光伏、生物医药等新兴产业,而且正大步向着高端化迈进。
学校产学研团队在调研过程中发现,硅芯切割机床是太阳能光伏企业生产硅原料所必需的高端专用设备,需求正呈现稳步上升的趋势。可惜,这个市场长期被外国产品所垄断,进口机床价格昂贵,效率不高,且维修不便,地方光伏产业的发展因而受到了很多局限。
“光伏特种加工设备这个领域有很好的发展空间,而硅芯切割机床未来的发展前景也非常喜人。如果我们能与企业进行合作,共同开发研究这么个高端产品,必将赢得市场的青睐。”顾建达如是想。
在敏锐地捕捉到市场商机后,他带领团队于2009年3月开始深入企业调查,进行了细致的市场分析,了解到目前国内生产多晶硅的工艺大部分都是常规三氯氢硅氢还原法。而国际多采用金刚石工具切割法,美国Diamond Wire Technology公司研制出采用金刚石线的数控多晶硅细长硅芯多线切割机床,12-16小时可以切割出200根左右2.5米长的7×7或8×8毫米的方形硅芯,电力消耗小,加工效率高。此种晶柱开方多线切割机床在国内尚属空白,国内企业要从美国进口,价格昂贵,每台高达90万美元,当时全国仅有6台这样的机床。
但顾老师和他的团队也发现了此种机床存在一些缺点:比如机床操作不方便,除需要在地面操作外,还要分别在距地面3米和5米高的操作平台上进行相关控制操作,操作人员上下跑动,安全性差,一旦切割过程中发生断线,重新修复布线时处理困难,处理时间长,且机床维护复杂,成本高。机床总高度达到6.7米以上,对安装地点的厂房要求高。机床的线网结构固定,只能切出方形或长方形的硅芯,无法切出表面积更大的菱形硅芯等等。
是迎难而上,还是另寻蹊径?顾建达陷入了沉思。他琢磨着硅芯切割机床的“来龙去脉”,憧憬着更为科学、简便、有效的图景。但仅凭团队的几个“小兵”去占领这个高地,心中还真没有底气。于是,顾建达和周军华老师商量,争取学校对研发和制造硅芯切割机床的支持。“要做就做一流的产品”,随着丁校长铿锵有力、掷地有声的宣言,一场科技攻关大会战由此展开。顾建达从全校师生中挑选精兵强将,组建起了一支由4名富有机械、电子专业特长的老师和4名省技能大赛获奖学生组成的项目攻关团队。
在产品的研发过程中遇到的最大“拦路虎”,就是国外公司早就在这一产品上形成了一整套的专利壁垒,要想研制同类产品必须绕开这些专利技术。知己知彼,方能百战不殆。从2009年4月开始,团队成员南下厦门,北上北京,分赴全国各地深入相关企业和国际机电设备展览会,搜集和捕捉一切有价值的信息。在学校行政“绿色通道”的大力支持下,顾建达带领团队日夜研究,积极攻关。查资料、跑工厂、制图纸、修思路,团队终于在4月底制定了《关于硅芯切割机床的可行性方案》,并于当月完成了细节考察和关键技术方案论证。团队集聚才智,勇于创新,对此方案数易其稿,反复追求最理想的构思。仅仅一个切割机机头,从思路确定到三维造型就设计了一个半月。
在学校的大力支持下,团队开始了研发“苦行”。敏行讷言的周军华老师,做事非常执著,喜欢沉静思考。他介绍说,每次设计都得将金刚线线路在头脑中盘通一次,而每次完成这个过程就需要5个小时。如此复杂的线路,怎样使它达到效果最大化,时时困扰着周军华。有时半夜忽然有了灵感,便立即爬起来继续设计。白天还得一直在加工现场盯着,与学生一边生产一边修改,每天工作时间基本在14个小时以上,而这是开发团队的常态。工作得晚了,大家就在办公室打地铺。整整一个暑假,团队成员只休息了两天,有一天还是因为停电开不了工所致。
天道酬勤!经过7个月的艰苦奋战,在进行反复修改和评估后,梦想终于变为现实。一个与国外产品性能一致,但设计结构迥然不同、具有全部自主知识产权的国产金刚线硅芯切割机床终于横空出世。此种机床切割一次只需要4小时,就像“把一根木棒切成一把筷子”一样,生产效率提高了100倍。
三
硅芯切割机床的诞生,迅速获得了全国行业、企业内的赞誉好评。不久,它便被本地斯达光伏企业“请回家”,另有4家国内光伏企业闻讯而来,预购此类机床。惠山中专的产学研取得这样的丰硕成果,自然也引起了市内外的广泛关注。江苏教育网、江苏职业教育网、《无锡日报》等新闻媒体纷纷报道惠山中专师生科研攻关、叫板高端的事迹。
然而,也有人质疑,作为以培养高素质技能型人才为主的职业学校,似乎没必要投入这么大的精力进行这样的科研攻关,对此,丁校长坚定地说:“创新人才必须要在创新实践中培养。”对于参与该项目的老师们来说,他们既历练了产品设计生产研发的实际能力,也增强了搏击市场的雄心和信心。被学生称为“能工巧匠”的周军华老师用“获益匪浅”四个字来形容自己的收获。4名参与开发的学生,与老师一起攻克解决了设计生产中的许多难题,都觉得自己在技术技能上有了长足进步,学到了许多有用的知识,为自己的就业创业打下了良好基础。数控机电06级臧潇俊同学介绍说,产品的开发不仅锻炼了技能,满足了自身对开发等更高端的学习需求,还获得了现场应变和问题解决能力,得到企业的认可。后来,他们都被参与合作研发的企业高薪聘用。
一所前身是农村职高的中职校,能够取得如此突出的产学研成果,绝非一日之功。他们在产学研工作深入开展、职校人才培养模式改革、职业教育与地方经济互动发展等方面的探索步伐,给我们带来了许多有益的启示。
是什么使这样一所普普通通的中职校创造了不可思议的大奇迹?
一
惠山中专建立近三十年来,一直秉承“厚德精技”的校训,确立“以德为先,以技为重,德技兼备”的育人目标,面对中等职业教育改革与发展的大趋势,惠山中专该如何寻找新的立足点和生长点?有激情、有思想的丁志康校长与全校师生一起描绘未来发展的愿景:强化产学研结合,服务地方经济建设!
为此,学校将产学研工作作为培植特色、精育人才的主要依托和抓手,努力打通专业教师在自身职业成长过程中的发展瓶颈,鼓励教师利用现有设备,根据市场需要,积极研发产品。这既可以提升教师自身发展的层次,又可以推动技能型人才的培养,并为学校带来现实的经济利益,还可以提高服务地方经济发展的能力。
学校专门成立产学研中心,聘任顾建达老师为总工程师,周军华老师为干事,负责校企合作的相关具体事宜。通过联合培养人才,委托研究、解决关键技术问题,合作开发,技术转让,共同组建研发实体,建立技术合作联盟等多种产学研结合运行模式,深化学校与当地多家企业的紧密合作关系,在工学结合、师资培养、技术开发等方面开展全方位深层次的合作,实施理实一体化教学,实现校企双赢,培养出一支“双师型”、“创新型”的精干教师队伍,努力实现校企的无缝对接,提升学生岗位适应能力和竞争能力。同时,学校按照铸一流、可共享、重实用的现代化要求精心打造高标准实训基地。按照仿真性、全真性和研发性要求,建成占地3.5万平方米、设备总值7490多万元的8个专业实训基地和5大校企共建产学研中心,并拥有国家职业技能鉴定站1所,省级实训基地1个,国家级实训基地1个。近几年来,惠山中专一直注重锻造师生的创新能力,充分发挥学校多学科人才集聚优势,迄今已研发新产品9项,获得专利3项。
二
无锡市惠山区,前身为名闻遐迩的“华夏第一县”——无锡县,位于中国经济最发达的“长三角”腹地,是中国近代民族工业、当代乡镇企业的发祥地之一。上世纪八十年代初,江苏省第一个亿元镇、第一个亿元村、第一家中外合资企业均诞生于此,是传统的工业强区。经过多年发展,已形成以冶金、机械、纺织为主的工业格局。
身处“经济热带”之中的惠山中专,产学研工作既充满机遇,又充满挑战,需要他们以敏锐的眼光,以市场和企业需求为研发的方向,找到合适的产品和优质的企业,研以为用,研以能用。为此,以顾建达为首的产学研团队进企业、访市场,在进行市场调查、细分、研究之后,发现原来以乡镇企业闻名并创出了苏南模式的苏锡常地区,其产业结构模式已由传统产业向现代产业快速转型升级,尤其是近几年,兴起了风电设备、汽车零部件、光伏、生物医药等新兴产业,而且正大步向着高端化迈进。
学校产学研团队在调研过程中发现,硅芯切割机床是太阳能光伏企业生产硅原料所必需的高端专用设备,需求正呈现稳步上升的趋势。可惜,这个市场长期被外国产品所垄断,进口机床价格昂贵,效率不高,且维修不便,地方光伏产业的发展因而受到了很多局限。
“光伏特种加工设备这个领域有很好的发展空间,而硅芯切割机床未来的发展前景也非常喜人。如果我们能与企业进行合作,共同开发研究这么个高端产品,必将赢得市场的青睐。”顾建达如是想。
在敏锐地捕捉到市场商机后,他带领团队于2009年3月开始深入企业调查,进行了细致的市场分析,了解到目前国内生产多晶硅的工艺大部分都是常规三氯氢硅氢还原法。而国际多采用金刚石工具切割法,美国Diamond Wire Technology公司研制出采用金刚石线的数控多晶硅细长硅芯多线切割机床,12-16小时可以切割出200根左右2.5米长的7×7或8×8毫米的方形硅芯,电力消耗小,加工效率高。此种晶柱开方多线切割机床在国内尚属空白,国内企业要从美国进口,价格昂贵,每台高达90万美元,当时全国仅有6台这样的机床。
但顾老师和他的团队也发现了此种机床存在一些缺点:比如机床操作不方便,除需要在地面操作外,还要分别在距地面3米和5米高的操作平台上进行相关控制操作,操作人员上下跑动,安全性差,一旦切割过程中发生断线,重新修复布线时处理困难,处理时间长,且机床维护复杂,成本高。机床总高度达到6.7米以上,对安装地点的厂房要求高。机床的线网结构固定,只能切出方形或长方形的硅芯,无法切出表面积更大的菱形硅芯等等。
是迎难而上,还是另寻蹊径?顾建达陷入了沉思。他琢磨着硅芯切割机床的“来龙去脉”,憧憬着更为科学、简便、有效的图景。但仅凭团队的几个“小兵”去占领这个高地,心中还真没有底气。于是,顾建达和周军华老师商量,争取学校对研发和制造硅芯切割机床的支持。“要做就做一流的产品”,随着丁校长铿锵有力、掷地有声的宣言,一场科技攻关大会战由此展开。顾建达从全校师生中挑选精兵强将,组建起了一支由4名富有机械、电子专业特长的老师和4名省技能大赛获奖学生组成的项目攻关团队。
在产品的研发过程中遇到的最大“拦路虎”,就是国外公司早就在这一产品上形成了一整套的专利壁垒,要想研制同类产品必须绕开这些专利技术。知己知彼,方能百战不殆。从2009年4月开始,团队成员南下厦门,北上北京,分赴全国各地深入相关企业和国际机电设备展览会,搜集和捕捉一切有价值的信息。在学校行政“绿色通道”的大力支持下,顾建达带领团队日夜研究,积极攻关。查资料、跑工厂、制图纸、修思路,团队终于在4月底制定了《关于硅芯切割机床的可行性方案》,并于当月完成了细节考察和关键技术方案论证。团队集聚才智,勇于创新,对此方案数易其稿,反复追求最理想的构思。仅仅一个切割机机头,从思路确定到三维造型就设计了一个半月。
在学校的大力支持下,团队开始了研发“苦行”。敏行讷言的周军华老师,做事非常执著,喜欢沉静思考。他介绍说,每次设计都得将金刚线线路在头脑中盘通一次,而每次完成这个过程就需要5个小时。如此复杂的线路,怎样使它达到效果最大化,时时困扰着周军华。有时半夜忽然有了灵感,便立即爬起来继续设计。白天还得一直在加工现场盯着,与学生一边生产一边修改,每天工作时间基本在14个小时以上,而这是开发团队的常态。工作得晚了,大家就在办公室打地铺。整整一个暑假,团队成员只休息了两天,有一天还是因为停电开不了工所致。
天道酬勤!经过7个月的艰苦奋战,在进行反复修改和评估后,梦想终于变为现实。一个与国外产品性能一致,但设计结构迥然不同、具有全部自主知识产权的国产金刚线硅芯切割机床终于横空出世。此种机床切割一次只需要4小时,就像“把一根木棒切成一把筷子”一样,生产效率提高了100倍。
三
硅芯切割机床的诞生,迅速获得了全国行业、企业内的赞誉好评。不久,它便被本地斯达光伏企业“请回家”,另有4家国内光伏企业闻讯而来,预购此类机床。惠山中专的产学研取得这样的丰硕成果,自然也引起了市内外的广泛关注。江苏教育网、江苏职业教育网、《无锡日报》等新闻媒体纷纷报道惠山中专师生科研攻关、叫板高端的事迹。
然而,也有人质疑,作为以培养高素质技能型人才为主的职业学校,似乎没必要投入这么大的精力进行这样的科研攻关,对此,丁校长坚定地说:“创新人才必须要在创新实践中培养。”对于参与该项目的老师们来说,他们既历练了产品设计生产研发的实际能力,也增强了搏击市场的雄心和信心。被学生称为“能工巧匠”的周军华老师用“获益匪浅”四个字来形容自己的收获。4名参与开发的学生,与老师一起攻克解决了设计生产中的许多难题,都觉得自己在技术技能上有了长足进步,学到了许多有用的知识,为自己的就业创业打下了良好基础。数控机电06级臧潇俊同学介绍说,产品的开发不仅锻炼了技能,满足了自身对开发等更高端的学习需求,还获得了现场应变和问题解决能力,得到企业的认可。后来,他们都被参与合作研发的企业高薪聘用。
一所前身是农村职高的中职校,能够取得如此突出的产学研成果,绝非一日之功。他们在产学研工作深入开展、职校人才培养模式改革、职业教育与地方经济互动发展等方面的探索步伐,给我们带来了许多有益的启示。