科教融匯視域下的現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)路徑研究

［摘要］

現(xiàn)場工程師是產(chǎn)業(yè)數(shù)智轉(zhuǎn)型下高新技術(shù)和先進(jìn)實(shí)用技術(shù)的應(yīng)用者，職業(yè)教育則是現(xiàn)場工程師培養(yǎng)的主要途徑，而科教融匯理念的注入又將為職業(yè)教育改革發(fā)展增添內(nèi)生動力。構(gòu)建科教融匯視域下的現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)模式，需從現(xiàn)場工程師的內(nèi)涵出發(fā)，分析科技要素融入職業(yè)教育的途徑，直面現(xiàn)階段存在的困境，從而提出可行且高效的現(xiàn)場工程師科教融匯人才培養(yǎng)模式，并建立相應(yīng)的保障機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)的可持續(xù)。［關(guān)鍵詞］

現(xiàn)場工程師；科教融匯；人才培養(yǎng)；保障機(jī)制黨的二十大報(bào)告提出“推進(jìn)職普融通、產(chǎn)教融合、科教融匯，優(yōu)化職業(yè)教育類型定位”。其中，科教融匯是職業(yè)教育融入科技要素的創(chuàng)舉，是對教育、科技、人才的統(tǒng)籌安排?？平倘趨R在職業(yè)教育中的內(nèi)涵表現(xiàn)為通過科技力量，包括教學(xué)研究、技術(shù)革新、工藝改進(jìn)、專利發(fā)明、數(shù)字化教育等方式推動職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展，提升職業(yè)院校教育教學(xué)水平和服務(wù)能力[1]。同時，為了加快建設(shè)制造強(qiáng)國和人力資源強(qiáng)國，我國啟動了現(xiàn)場工程師專項(xiàng)培養(yǎng)計(jì)劃，該計(jì)劃培養(yǎng)的現(xiàn)場工程師有其獨(dú)到的特質(zhì)：熱愛祖國、具備工匠精神、精通操作技能、掌握工藝流程、擅長團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)、掌握人員管理與組織治理、通過創(chuàng)新技術(shù)與創(chuàng)造思維解決復(fù)雜生產(chǎn)一線問題。目前，國內(nèi)學(xué)界對現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)的研究多從宏觀上對接經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與中觀上提高培養(yǎng)質(zhì)量這兩個視角出發(fā)，而微觀層面的實(shí)踐探究則較為少見，尤其關(guān)于職業(yè)教育科教融匯的實(shí)踐探究更是鮮見。因此，實(shí)踐過程中科研在職業(yè)教育中的融入途徑、作用機(jī)制仍需進(jìn)一步探索，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場工程師的科教融匯人才培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。一、現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)的必要性（一）現(xiàn)場工程師是共同富裕的應(yīng)然要求黨的二十大報(bào)告中強(qiáng)調(diào)“中國式現(xiàn)代化是全體人民共同富裕的現(xiàn)代化”。共同富裕的實(shí)現(xiàn)要靠所有人的勤勞智慧來創(chuàng)造，更需要依靠國家重視技能、社會崇尚技能、人人學(xué)習(xí)技能、人人擁有技能的技能型社會，而技能型社會的構(gòu)建又需要重視技術(shù)工人的培養(yǎng)。因此，推進(jìn)技術(shù)工人“擴(kuò)中”“提低”將是推動共同富裕建設(shè)的重要內(nèi)容之一，具有全局意義和“壓艙石”作用。職業(yè)教育是技術(shù)工人培養(yǎng)的重要途徑，因此高等職業(yè)院校以“崗課賽證”的融通、科教融匯、育訓(xùn)結(jié)合、工學(xué)交替等方式探索與實(shí)踐高素質(zhì)工程技術(shù)型人才的培養(yǎng)模式，對于“擴(kuò)中”“提低”有著十分突出的支撐意義。（二）現(xiàn)場工程師是產(chǎn)業(yè)蝶變對人才的實(shí)然需求隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)制造業(yè)正經(jīng)歷著數(shù)智蝶變，朝著個性化、網(wǎng)聯(lián)化協(xié)同的方向發(fā)展。因此，新業(yè)態(tài)下工程技術(shù)人員的工作范式發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變：工作任務(wù)由簡單、重復(fù)的人工勞作、機(jī)械操作、電子控制等開始向復(fù)雜、高效、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)相關(guān)的多軟件與多系統(tǒng)協(xié)作的模式轉(zhuǎn)變。在新的工作范式下，專業(yè)技術(shù)人員被分配到更高的技術(shù)、更廣的活動領(lǐng)域的工作崗位，這些崗位通常需要專業(yè)技術(shù)人員綜合多元技能面對出現(xiàn)的各種現(xiàn)場問題。另外，新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的不斷注入，使各個專業(yè)的知識體系持續(xù)擴(kuò)充，這就對工程技術(shù)人員不斷更新自己的知識與技能儲備的可持續(xù)發(fā)展能力提出了要求。因此，未來的技術(shù)工人一定是具備完善知識體系、精湛專業(yè)技能、良好社會能力、優(yōu)秀學(xué)習(xí)能力、可持續(xù)發(fā)展的復(fù)合型高素質(zhì)技術(shù)技能人才。以模具的設(shè)計(jì)制造專業(yè)的崗位能力需求變化為例：1.能力組成的重心由“制造”向“設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的模具生產(chǎn)尤為關(guān)注“制造”的結(jié)果，對于轉(zhuǎn)型前的模具企業(yè)而言，最重要的是模具能否“制造出來”從而達(dá)成“按時交付”，而對于“模具設(shè)計(jì)”的合理性則更多的是一種“放任”的態(tài)度，企業(yè)往往先按照初步設(shè)計(jì)加工出模具，然后在試模過程中若是發(fā)現(xiàn)需要調(diào)整的地方，則依靠鉗工進(jìn)行模具的修配。產(chǎn)業(yè)升級以后，工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)時可以通過CAD進(jìn)行三維建模、運(yùn)動仿真，并且對于以往不可預(yù)先知曉的注塑過程，也可以依靠CAE軟件進(jìn)行流動性、力學(xué)性能、注塑工藝等仿真分析，這樣“模具設(shè)計(jì)”就變得更加有理有據(jù)，設(shè)計(jì)過程也更加高效、更加可靠。所以，當(dāng)“模具設(shè)計(jì)”完全合理時，“模具制造”的過程就是按照設(shè)計(jì)的要求將模具的零件全部加工出來并且裝配成整體。2.能力養(yǎng)成的方式由“經(jīng)驗(yàn)”積累向“標(biāo)準(zhǔn)”應(yīng)用轉(zhuǎn)變模具的設(shè)計(jì)、加工與調(diào)試都要求工程技術(shù)人員具備豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此多數(shù)模具企業(yè)認(rèn)為要成為一名合格的模具技術(shù)人員往往需要3～5年時間，而要成為能獨(dú)當(dāng)一面的模具人才，則需要10年以上的積累。這種“經(jīng)驗(yàn)”積累主導(dǎo)的人才成才模式有效性低，培養(yǎng)過程充滿不確定性，在如今的模具產(chǎn)業(yè)中疲態(tài)凸顯，例如該模式下技術(shù)人員的成長方向不明確、周期長就是導(dǎo)致模具工程技術(shù)人員緊缺的原因之一。相較于技術(shù)人員“經(jīng)驗(yàn)”主導(dǎo)的制造過程，數(shù)智化的生產(chǎn)制造更注重“標(biāo)準(zhǔn)”。不同于勞動力密集的傳統(tǒng)模具制造，數(shù)智制造過程所依靠的是智能產(chǎn)線、高端數(shù)控機(jī)床以及數(shù)字化管理平臺，因此更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。工程技術(shù)人員為了更好地應(yīng)用這些新技術(shù)、新工藝生產(chǎn)制造模具，就必須掌握這些技術(shù)與工藝的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，并且在面對新產(chǎn)品、新需求時也具備將其凝練歸納形成標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)流程的能力。（三）現(xiàn)場工程師培養(yǎng)是工程技術(shù)人才的必然選擇現(xiàn)場工程師是工程師隊(duì)伍中的實(shí)踐攻堅(jiān)者，是提高生產(chǎn)技術(shù)水平與技術(shù)創(chuàng)新能力、儲備大國工匠與能工巧匠、推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、推進(jìn)中國式現(xiàn)代化道路的主要力量和創(chuàng)新源泉[2]?，F(xiàn)場工程師的培養(yǎng)是我國為了主動應(yīng)對新一輪工業(yè)革命，服務(wù)制造強(qiáng)國戰(zhàn)略，培養(yǎng)的一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的工程科技人才而啟動的。正如Broo認(rèn)為第五次工業(yè)革命（工業(yè)5.0）將在第四次工業(yè)革命（工業(yè)4.0）數(shù)字化轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)上推動工業(yè)向可持續(xù)、以人為中心和有韌性方向發(fā)展[3]。所以相較于傳統(tǒng)工程師，我們需要培養(yǎng)一批在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)不斷向產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈高端攀升蝶變中能借助高新技術(shù)和先進(jìn)實(shí)用技術(shù)，扎根生產(chǎn)、工程、管理、服務(wù)等一線崗位，用科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造性解決技術(shù)應(yīng)用問題的現(xiàn)場工程師[2]。二、現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)的主要形式及存在的困境現(xiàn)場工程師中的“現(xiàn)場”是指從事產(chǎn)品生產(chǎn)、制造或提供生產(chǎn)服務(wù)的場所，即勞動者運(yùn)用勞動手段作用于勞動對象，完成一定生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)的場所，既包括生產(chǎn)一線各基本生產(chǎn)車間的作業(yè)場所，又包括實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)供應(yīng)環(huán)節(jié)等輔助生產(chǎn)部門的作業(yè)場所[4]。因此，職業(yè)教育現(xiàn)場工程師專項(xiàng)培養(yǎng)計(jì)劃要培養(yǎng)一大批具備工匠精神，精操作、懂工藝、會管理、善協(xié)作、能創(chuàng)新的現(xiàn)場工程師，就必須兼顧知識技能的學(xué)習(xí)以及職業(yè)能力的形成。國外學(xué)科知識與工程職業(yè)能力相互交融培養(yǎng)的常見模式是合作教育。作為合作教育的典型代表有美國的辛辛那提大學(xué)、加拿大的滑鐵盧大學(xué)以及日本筑波大學(xué)。辛辛那提大學(xué)是全球合作教育的發(fā)源地，采用交替運(yùn)行模式，讓參與合作教育的學(xué)生一學(xué)年內(nèi)實(shí)行3次輪換，在規(guī)定時間內(nèi)完成學(xué)校與企業(yè)的各項(xiàng)任務(wù)[5]；滑鐵盧模式強(qiáng)調(diào)“企業(yè)頂崗工作”，通過構(gòu)建利益共同體保證校企合作的穩(wěn)定性和高標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)校企之間的互惠共贏[6]；日本筑波大學(xué)則與筑波科技城密切相關(guān)，依托筑波科技城開展協(xié)同合作教育項(xiàng)目，強(qiáng)調(diào)政府的主體性，即重視發(fā)揮政府在產(chǎn)學(xué)合作過程中的主導(dǎo)性作用[7]。目前，國內(nèi)的現(xiàn)場工程師培養(yǎng)的主要形式也是依托產(chǎn)教融合、校政行企協(xié)同，立足數(shù)字化、智能化職業(yè)場景下的技術(shù)崗位，以中國特色學(xué)徒制開展人才培養(yǎng)，讓學(xué)生以學(xué)徒身份在崗位任務(wù)中成長、成才。然而，隨著時間的推移，在實(shí)踐過程中逐漸出現(xiàn)了一些困境。（一）創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有待提升創(chuàng)新能力是現(xiàn)場工程師高質(zhì)量培養(yǎng)的關(guān)鍵因素，但在實(shí)踐中學(xué)校與企業(yè)都會傾向基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)，因?yàn)椴徽撌歉呗氃盒＿€是企業(yè)在研發(fā)能力上都存在不足，無法滿足現(xiàn)場工程師人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需求。（二）企業(yè)參與的責(zé)任意識不強(qiáng)企業(yè)與學(xué)校都是現(xiàn)場工程師培養(yǎng)的主體，對于學(xué)校而言育人是其根本屬性，但是有別于學(xué)校，對于大多數(shù)企業(yè)而言商業(yè)屬性才是其根本屬性，效益通常是第一目標(biāo)。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)骨干的參與停留于表格和材料之中，校企之間的溝通基本上處于自為自發(fā)、短暫無序的狀態(tài)[8]。因此，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)企業(yè)參與現(xiàn)場工程師培養(yǎng)的熱情會隨著時間的延續(xù)而降低，最終使雙方的合作呈現(xiàn)學(xué)校熱、企業(yè)冷的狀態(tài)。（三）多方參與下的知識產(chǎn)權(quán)難保障學(xué)生、高職院校、企業(yè)、研究型機(jī)構(gòu)或高校共同參與現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)時都無法避免知識產(chǎn)權(quán)這一話題，因?yàn)槿糁R產(chǎn)品難以得到明確保障，那么參與各方之間的信任將會受到?jīng)_擊，這將嚴(yán)重破壞合作的基礎(chǔ)。正如企業(yè)核心技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)是其創(chuàng)造效益的根本，當(dāng)企業(yè)不能完全信任學(xué)生或?qū)W校時，現(xiàn)場工程師培養(yǎng)就難以達(dá)到企業(yè)的核心、觸及企業(yè)的根本需求。三、科教融匯在現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)中的意義及實(shí)現(xiàn)途徑（一）科教融匯對現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)的意義現(xiàn)場工程師的創(chuàng)新內(nèi)涵應(yīng)定位在技術(shù)技能創(chuàng)新或設(shè)備、產(chǎn)品的革新，是在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)問題改進(jìn)技術(shù)的過程，其實(shí)用性價(jià)值高，而原創(chuàng)性價(jià)值較低，但市場適應(yīng)性強(qiáng)，科研效能高[9]。以往?？茖哟温殬I(yè)教育的人才培養(yǎng)將技能學(xué)習(xí)定位在一線技術(shù)工人，重復(fù)性操作技能占比大，技術(shù)技能缺乏全局性、科學(xué)性、創(chuàng)新性，而如今隨著產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，大量的重復(fù)性操作由工業(yè)機(jī)器人承擔(dān)，大量的重復(fù)性設(shè)計(jì)也將由人工智能完成，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)顯得尤為關(guān)鍵。同時，職業(yè)院校在微觀層面探索與實(shí)施現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)時，需以“經(jīng)濟(jì)功能與育人質(zhì)量”為落腳點(diǎn)，而提升“經(jīng)濟(jì)功能與育人質(zhì)量”的關(guān)鍵也是提升創(chuàng)新能力。因而，培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力的現(xiàn)場工程師需要將科教融匯理念融入其中，從而為技術(shù)技能人才的成長提供有效的路徑。（二）科教融匯在現(xiàn)場工程師培養(yǎng)中的實(shí)現(xiàn)途徑1.科教融匯視域下現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)模式的形成邏輯為了解決現(xiàn)有創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足的困境，科教融匯視域下現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)模式的設(shè)計(jì)可以先從崗位能力需求出發(fā)，建設(shè)與其相匹配的課程體系；再從課程體系實(shí)施的需求出發(fā)，搭建支撐人才培養(yǎng)的產(chǎn)教科協(xié)同平臺；最后通過產(chǎn)教科協(xié)同平臺的運(yùn)行，形成有效的人才培養(yǎng)模式（如圖1所示）。2.產(chǎn)教科協(xié)同平臺的建構(gòu)與運(yùn)行產(chǎn)教科協(xié)同平臺作為科教融匯視域下現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)的支撐條件，如何有效建構(gòu)與運(yùn)行將顯得尤其重要。平臺建構(gòu)時可以從中國特色學(xué)徒制校企合作的基礎(chǔ)出發(fā)，進(jìn)一步增強(qiáng)研究型機(jī)構(gòu)或高校的合作，并將科研成果轉(zhuǎn)化的項(xiàng)目引入課程教學(xué)，因?yàn)橥ǔ？蒲谐晒D(zhuǎn)化時理論基礎(chǔ)的構(gòu)建已經(jīng)完成，實(shí)驗(yàn)室的研究也趨于穩(wěn)定，并且具備初步產(chǎn)業(yè)化的條件，這樣就可以在微觀層面落實(shí)科教融匯（如圖2所示）。在這種情況下，對于學(xué)院而言，教師可以將科研成果的轉(zhuǎn)化項(xiàng)目與教學(xué)內(nèi)容對接，把成果轉(zhuǎn)化的生產(chǎn)任務(wù)轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)任務(wù)，這樣科研成果轉(zhuǎn)化的過程就是推動課程教學(xué)改革、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要環(huán)節(jié)；對于產(chǎn)業(yè)學(xué)院而言，學(xué)習(xí)者在“現(xiàn)場”完成學(xué)習(xí)任務(wù)時即在完成生產(chǎn)任務(wù)，學(xué)習(xí)者在教師的協(xié)助下共同進(jìn)行充滿挑戰(zhàn)的新工藝優(yōu)化以及新技術(shù)應(yīng)用；對于研究院而言，學(xué)生在產(chǎn)業(yè)學(xué)院中完成生產(chǎn)任務(wù)時可以收集試驗(yàn)數(shù)據(jù)并反饋給研究院，為其后續(xù)進(jìn)行更深入的研究打基礎(chǔ)。例如，培養(yǎng)模具設(shè)計(jì)與制造現(xiàn)場工程師人才時，將“微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù)”的成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目引入模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)模具數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造課程中，學(xué)生需要從“微孔發(fā)泡注塑成型技術(shù)”的特點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)模具的各個系統(tǒng)、加工模具零件、調(diào)試注塑工藝參數(shù)等，并且在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中有效地學(xué)習(xí)和鍛煉應(yīng)用相關(guān)新技術(shù)、新工藝的能力，最終學(xué)生將與教師一起進(jìn)行整副模具的設(shè)計(jì)與制造，并將這副模具交付客戶，同時將過程中的相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)也反饋給研究院。這一系列實(shí)踐既完成了科研成果的轉(zhuǎn)化，又為企業(yè)增加了經(jīng)濟(jì)效益，還提升了學(xué)校的人才培養(yǎng)質(zhì)量，對于現(xiàn)場工程師“經(jīng)濟(jì)功能和育人質(zhì)量”要求也都有較好體現(xiàn)。3.課程結(jié)構(gòu)的規(guī)劃人才培養(yǎng)中課程結(jié)構(gòu)的規(guī)劃，則可以參考Crawley等提出的三種模式（如圖3所示）：圖中從左到右表示一個學(xué)年的兩個學(xué)期，黑色代表學(xué)科課程，對角線陰影代表工程職業(yè)技能培養(yǎng)。（a）為時間整合模式，即專門留出一塊時間用于集中的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)提升職業(yè)技能。（b）為并行整合模式，學(xué)生通過持續(xù)一個或多個學(xué)期的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)提升職業(yè)技能，該過程與學(xué)科課程同步進(jìn)行。（c）為整體模式，所有課程都具有加強(qiáng)知識技能和提升職業(yè)能力的雙重功能，職業(yè)技能的養(yǎng)成完全嵌入課程學(xué)習(xí)中[10]。4.保障機(jī)制的制訂科教融匯視域下的現(xiàn)場工程師人才培養(yǎng)必須依靠系統(tǒng)的、可執(zhí)行的、良好有效的保障機(jī)制，這樣才能明確各方權(quán)責(zé)，統(tǒng)一各參與主體的目標(biāo)，增進(jìn)各方信任，讓協(xié)同平臺的運(yùn)行更高效。保障機(jī)制的