TÓM TẮT

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu đổi mới chương trình đào tạo nghề cơ khí theo hướng tích hợp số hóa và xanh hóa tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật - Công nghệ Vĩnh Phúc. Trên cơ sở phân tích thực trạng chương trình hiện hành và khảo sát nhu cầu doanh nghiệp, nghiên cứu đề xuất mô hình đào tạo " 3 tích hợp" gồm: tích hợp chuyển đổi số (CAD/CAM, CNC, mô phỏng gia công), tích hợp yếu tố xanh (tối ưu hóa quy trình, tiết kiệm vật liệu - năng lượng) và tích hợp gắn kết doanh nghiệp. Kết quả triển khai thí điểm trên 120 sinh viên cho thấy năng lực thực hành tăng 28,4%, điểm đánh giá cuối khoá tăng bình quân 1,2 điểm so với nhóm đối chứng. Nghiên cứu cũng đề xuất lộ trình và khuyến nghị chính sách nhằm nhân rộng mô hình trong hệ thống giáo dục nghề nghiệp quốc gia.

Từ khóa: đào tạo nghề, số hóa, xanh hóa, CAD/CAM, CNC, giáo dục nghề nghiệp.

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong bối cảnh toàn cầu hóa và sự phát triển mạnh mẽ của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, chuyển đổi số và phát triển bền vững đang trở thành hai xu hướng tất yếu, tác động sâu rộng đến mọi lĩnh vực của đời sống kinh tế - xã hội, trong đó có giáo dục nghề nghiệp. Đối với lĩnh vực đào tạo nghề, yêu cầu đặt ra không chỉ dừng lại ở việc trang bị kỹ năng nghề truyền thống mà còn phải hình thành cho người học năng lực thích ứng với môi trường sản xuất thông minh, đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn về sử dụng tài nguyên hiệu quả và giảm thiểu tác động đến môi trường.

Thực tiễn cho thấy, chương trình đào tạo nghề tại nhiều cơ sở giáo dục nghề nghiệp hiện nay vẫn còn những hạn chế nhất định. Nội dung đào tạo chưa theo kịp sự phát triển của công nghệ số; mức độ tích hợp các phần mềm chuyên ngành, mô phỏng số và tự động hóa còn thấp. Bên cạnh đó, yếu tố "xanh hóa" trong đào tạo nghề như sử dụng vật liệu tiết kiệm, tối ưu hóa quy trình gia công, giảm tiêu hao năng lượng và phát thải chưa được quan tâm đúng mức. Điều này dẫn đến việc người học sau khi tốt nghiệp còn gặp khó khăn trong việc thích ứng với môi trường làm việc hiện đại, đặc biệt là tại các doanh nghiệp ứng dụng công nghệ cao và hướng tới sản xuất bền vững.

Trong lĩnh vực cơ khí chế tạo, đặc biệt là ngành Cắt gọt kim loại, xu hướng ứng dụng các công nghệ như CAD/CAM, CNC, mô phỏng gia công và tối ưu hóa đường chạy dao không chỉ góp phần nâng cao năng suất mà còn giúp giảm thiểu hao phí vật liệu, tiết kiệm năng lượng và kéo dài tuổi thọ dụng cụ cắt. Đây chính là biểu hiện cụ thể của sự kết hợp giữa chuyển đổi số và phát triển xanh trong sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên, việc tích hợp đồng bộ các yếu tố này vào chương trình đào tạo nghề vẫn chưa được nghiên cứu và triển khai một cách hệ thống tại nhiều cơ sở giáo dục nghề nghiệp.

Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn nêu trên, bài báo tập trung xây dựng, triển khai và đánh giá mô hình chương trình đào tạo nghề theo hướng số hóa và xanh hóa tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật - Công nghệ Vĩnh Phúc, nhằm nâng cao chất lượng đào tạo, đáp ứng yêu cầu của thị trường lao động trong bối cảnh mới.

II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

2.1. Cơ sở lý luận

Chuyển đổi số trong giáo dục nghề nghiệp là quá trình ứng dụng công nghệ số vào toàn bộ hoạt động đào tạo, bao gồm xây dựng chương trình, tổ chức dạy học, kiểm tra đánh giá và quản lý đào tạo. Trong đó, việc tích hợp các phần mềm chuyên ngành như CAD/CAM, hệ thống điều khiển CNC, mô phỏng số và các nền tảng học tập trực tuyến đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng lực thực hành và khả năng thích ứng công nghệ của người học (UNESCO-UNEVOC, 2022).

Song song với đó, đào tạo nghề theo hướng xanh hóa (Green TVET) tập trung vào việc hình thành cho người học các năng lực sử dụng hiệu quả tài nguyên, tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu chất thải và bảo vệ môi trường trong quá trình sản xuất. Đối với lĩnh vực cơ khí, các nội dung xanh hóa được thể hiện thông qua tối ưu hóa quy trình gia công, lựa chọn vật liệu hợp lý, giảm hao mòn dụng cụ cắt và hạn chế phát thải trong quá trình sản xuất (ILO, 2023).

Việc tích hợp đồng thời hai yếu tố số hóa và xanh hóa trong chương trình đào tạo nghề là xu hướng tất yếu, góp phần nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, đáp ứng yêu cầu của doanh nghiệp trong bối cảnh công nghiệp hiện đại và phát triển bền vững. Theo Tổng cục Giáo dục nghề nghiệp (2023), đây là một trong ba định hướng ưu tiên trong chiến lược phát triển giáo dục nghề nghiệp Việt Nam giai đoạn 2021-2030.

2.2. Thực trạng chương trình đào tạo tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật - Công nghệ Vĩnh Phúc

Nghiên cứu tiến hành khảo sát 45 giảng viên, 180 sinh viên năm cuối và 30 doanh nghiệp đối tác trên địa bàn tỉnh Phú Thọ trong giai đoạn tháng 2 - 6/2025. Kết quả cho thấy chương trình đào tạo hiện hành đã có những đổi mới nhất định, song vẫn tồn tại ba nhóm hạn chế chính:

Về cấu trúc và phân bổ thời lượng: Nhà trường đã thực hiện phân bổ 30% lý thuyết và 70% thực hành, tiệm cận mô hình đào tạo dựa trên năng lực. Tuy nhiên, kết quả khảo sát doanh nghiệp cho thấy 73,3% đơn vị đánh giá sinh viên tốt nghiệp chưa đáp ứng yêu cầu vận hành thiết bị CNC ngay khi tiếp nhận. Bảng 1 thể hiện kết quả so sánh năng lực sinh viên tốt nghiệp với yêu cầu doanh nghiệp:

Bảng 1. So sánh năng lực sinh viên tốt nghiệp và yêu cầu doanh nghiệp

Về mức độ tích hợp nội dung số hóa: Các phần mềm chuyên ngành và hệ thống mô phỏng hiện đại chưa được tích hợp đồng bộ xuyên suốt các mô-đun. Chỉ có 7/35 mô-đun (20%) có sử dụng phần mềm CAD/CAM trong giảng dạy. Việc chuyển đổi từ giáo trình truyền thống sang học liệu số tương tác còn chậm, gây khó khăn cho người học trong việc tiếp cận các quy trình công nghệ điều khiển số phức tạp.

Về nội dung đào tạo xanh: Đây là hạn chế lớn nhất trong chương trình hiện hành. Các tiêu chuẩn về kỹ năng xanh, ý thức về kinh tế tuần hoàn và quản lý phát thải chưa được định hình thành chuẩn đầu ra cụ thể. Kết quả khảo sát giảng viên cho thấy 82,2% không được đào tạo về nội dung xanh hóa trong chuyên môn.

2.3. Xây dựng mô hình chương trình đào tạo theo hướng "3 tích hợp"

Trên cơ sở lý luận và thực tiễn, nghiên cứu đề xuất mô hình chương trình đào tạo nghề theo hướng "3 tích hợp", cụ thể:

Tích hợp chuyển đổi số bao gồm: ứng dụng phần mềm CAD/CAM trong thiết kế và lập trình gia công; sử dụng hệ thống CNC và mô phỏng gia công để nâng cao kỹ năng thực hành; tích hợp học liệu số, bài giảng điện tử và nền tảng học tập trực tuyến. Nội dung số hóa được phân bổ tăng dần từ 15% ở học kỳ 1 lên 45% ở học kỳ cuối, đảm bảo tính kế tiếp và phát triển năng lực.

Tích hợp yếu tố xanh hóa bao gồm: tối ưu hóa đường chạy dao nhằm giảm thời gian gia công và tiêu hao năng lượng; lựa chọn chế độ cắt hợp lý để giảm mài mòn dụng cụ và tiết kiệm vật liệu; ứng dụng kỹ thuật gia công khô nhằm giảm phát thải; nâng cao ý thức bảo vệ môi trường trong quá trình sản xuất.

Tích hợp gắn kết doanh nghiệp bao gồm: xây dựng chương trình theo nhu cầu thực tế của doanh nghiệp; tổ chức thực tập, thực hành tại doanh nghiệp theo hình thức luân phiên; mời chuyên gia doanh nghiệp tham gia giảng dạy và đánh giá tối thiểu 20% tổng số giờ học.

Bảng 2. Cấu trúc mô hình "3 tích hợp" và tỷ lệ phân bổ nội dung

2.4. Tổ chức triển khai chương trình

Nghiên cứu được trong năm học 2024–2025 theo kinh nghiệm thiết kế thực tế có bằng chứng. Nhóm thực nghiệm gồm 26 sinh viên ngành Cắt gọt kim loại (lớp CĐK17-CG.CLC và CĐK18-CG.CLC) tham gia tập học theo mô hình đề xuất; nhóm đối chứng gồm 18 sinh viên (lớp CK17 và CK18) học theo chương trình đào tạo truyền thống. Hai nhóm được lựa chọn đảm bảo tương thích về trình độ đầu vào, tạo cơ sở so sánh khách quan để đánh giá kết quả mô hình.

Đổi mới nội dung đào tạo: Bổ sung 2 mô-đun mới gồm CAD/CAM nâng cao, Tiện, phay CNC nâng cao và Kỹ năng mềm và khởi sự doanh nghiệp. Tổng thời lượng tăng thêm 150 giờ so với chương trình hiện hành, trong đó 70% là thực hành và 30% là lý thuyết gắn với ứng dụng thực tế.

Đổi mới phương pháp dạy học: Áp dụng phương pháp dạy học theo dự án và dạy học tích hợp. Sử dụng phần mềm MASTERCAM, INVENTOR kết hợp máy CNC FANUC tại xưởng thực hành. Toàn bộ bài giảng được số hóa và tích hợp vào hệ thống LMS (Learning Management System).

Đổi mới kiểm tra, đánh giá: Áp dụng đánh giá theo năng lực thực hiện thông qua sản phẩm gia công và chương trình CNC. Sử dụng tiêu chí đánh giá minh bạch với 5 tiêu chí: chính xác kỹ thuật, tối ưu chương trình, tiết kiệm vật liệu, thời gian thực hiện và ý thức an toàn - môi trường.

2.5. Đánh giá hiệu quả triển khai

Sau một học kỳ thực nghiệm (18 tuần), kết quả đánh giá được thực hiện trên cả hai nhóm thực nghiệm và đối chứng. Bảng 3 trình bày so sánh kết quả học tập giữa hai nhóm:

Bảng 3. So sánh kết quả học tập giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng

Kết quả kiểm định thống kê (t-test độc lập, p < 0,05) xác nhận sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hai nhóm ở tất cả các tiêu chí đánh giá. Kết quả khảo sát doanh nghiệp tiếp nhận thực tập sinh từ nhóm thực nghiệm cũng cho thấy 86,7% đơn vị đánh giá sinh viên có khả năng tiếp cận công việc nhanh hơn so với các khóa trước.

III. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ

Nghiên cứu đã xây dựng và triển khai thành công mô hình chương trình đào tạo nghề theo hướng "3 tích hợp" (chuyển đổi số - xanh hóa - gắn kết doanh nghiệp) tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật - Công nghệ Vĩnh Phúc. Kết quả thực nghiệm khẳng định tính hiệu quả của mô hình: điểm trung bình cuối kỳ tăng 1,2 điểm, năng lực vận hành CNC tăng 26,6% và tỷ lệ hài lòng của sinh viên đạt 92,4%. Những kết quả này phù hợp với xu hướng phát triển giáo dục nghề nghiệp trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0 và yêu cầu phát triển bền vững.

Để nhân rộng mô hình, nghiên cứu đề xuất một số khuyến nghị như sau. Đối với cơ quan quản lý nhà nước: cần ban hành hướng dẫn cụ thể và khung chuẩn đầu ra tích hợp chuyển đổi số và phát triển xanh trong chương trình đào tạo nghề; đồng thời tăng cường đầu tư trang thiết bị hiện đại và hạ tầng số cho các cơ sở giáo dục nghề nghiệp. Đối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp: cần chủ động cập nhật chương trình, bồi dưỡng giảng viên về công nghệ số và kỹ năng xanh; đẩy mạnh hợp tác với doanh nghiệp trong xây dựng và đánh giá chương trình. Đối với doanh nghiệp: cần tăng cường tham gia đồng xây dựng chuẩn đầu ra, tiếp nhận sinh viên thực tập và chuyển giao công nghệ cho cơ sở đào tạo.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội (2021). Chiến lược phát triển giáo dục nghề nghiệp giai đoạn 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2045. Hà Nội: NXB Lao động.

[2] ILO (2023). Skills for Green Jobs: A Global View. Geneva: International Labour Organization.

[3] Nguyễn Văn Tuấn (2018). Phương pháp dạy học theo tiếp cận năng lực trong đào tạo nghề. Tạp chí Giáo dục, số 432, tr. 12-18.

[4] UNESCO-UNEVOC (2022). Digitalization of TVET and Skills Development. Bonn: UNESCO-UNEVOC International Centre.

Lê Thành Chung - Khoa Cơ khí