數智化轉型背景下模具專業現場工程師培養模式研究

李靖 高文嬙 戰淑紅

［摘要］現場工程師專項培養計劃瞄準數智化職業場景，有利于提升人才培養供給側與企業需求側的匹配度，助推中國特色學徒制發展，增強職業教育適應性。針對數智化轉型背景下模具專業現場工程師培養機制保障不全、校企互通不暢、標準制定模糊等問題，需明晰模具專業現場工程師培養的知識、能力與素質定位，基于“三角陣”原則構建策略，形成一主線、兩平臺、三導師、四進階的“1234”人才培養模式框架，通過教學模式、課程體系、質量評價體系、校企共育共建等方面的改革，提高模具專業現場工程師培養質量。

［關鍵詞］現場工程師；人才培養；數智化；模具專業

［作者簡介］李靖（1992- ），女，吉林舒蘭人，長春汽車工業高等專科學校，講師，碩士；高文嬙（1990- ），女，黑龍江佳木斯人，長春汽車工業高等專科學校，講師，博士；戰淑紅（1967- ），女，吉林長春人，長春汽車工業高等專科學校，教授。（吉林? 長春? 130013）

為了適應新一輪科技革命和產業變革，迫切需要優化職業教育供給結構，深入推進產教融合、科教融匯，創新人才培養模式，提升人才培養規模與質量［1］。面向“數字化+智能化”數智化職業場景，兼具技術崗位實踐能力和管理崗位創新能力的高層次復合型人才顯得尤為緊俏，因而培養能夠用科學技術第一時間創造性地解決生產一線問題的現場工程師成為增強職業教育適應性的必然要求，對于傳統制造業轉型升級具有重要的現實意義［2］。現場工程師培養與傳統的學術型或應用型人才培養不同，需打造全新的人才培養模式，包括建設具有針對性和有效性的培養目標、課程體系、教學內容與評價體系等，探索先進制造領域現場工程師特色發展路徑。

一、現場工程師培養模式的構建背景

隨著“中國智造”建設腳步不斷加快，國家及省市政府出臺了一系列政策，鼓勵產業數智化轉型升級［3］。2022年5月，智聯研究院公布的《高技術制造業人才需求與發展環境報告》統計結果顯示，2022年第一季度高技術制造業的招聘職位數同比增速達到了28.2%。可見，培養能夠現場解決實際問題的復合型、創新型技術技能人才，已成為企業提高效益的迫切需求［4］。2022年9月，《教育部辦公廳等五部門關于實施職業教育現場工程師專項培養計劃的通知》提出，在對接重點領域數智化發展需求，面向人才緊缺技術崗位，以中國特色學徒制為主要培養形式，在實踐中探索形成現場工程師培養標準……培養一大批具備工匠精神，精操作、懂工藝、會管理、善協作、能創新的現場工程師。2022年10月，教育部辦公廳等五部門啟動實施“職業教育現場工程師專項培養計劃”，聚焦先進制造業等重點領域，目標是，到2025年，累計培養不少于20萬名現場工程師。2022年11月，教育部職業教育與成人教育司負責人就實施職業教育現場工程師專項培養計劃答記者問時明確，與常規人才培養相比，“專項培養計劃”具有完善工程師培養體系、打造校企命運共同體、推廣中國特色學徒制三個特點。2023年3月，第一批現場工程師專項培養計劃申報工作正式啟動，對接企業崗位需求與職業教育資源，明確現場工程師人才培養、招生考試評價改革、“雙師結構”教學團隊、員工數字提升等重點建設任務。現場工程師培養采用自上而下頂層設計的方式，由國家從宏觀到微觀統籌規劃整體方案，各相關部門依據具體細則組織項目實施，具有資金與資源配置效率高、組織穩定性好、政策可持續性強的特點。

針對現場工程師的培養，劉康等［5］提出現場工程師培養應以實踐性知識為核心，構建兼具工程教育性與社會適應性的核心能力標準體系；曾天山等［6］指出應對接工作崗位，優化專業設置，助推現場工程師人才培養；邱亮晶等［7］指出需基于大職教觀理念，面向未來工程與技術需求，產教深度融合，校企協同共建學院。可見，關于培養現場工程師的前期理論研究大多從宏觀角度闡述其基本內涵、現實困境與優化對策，研究內容較為泛化，指向性不明顯。因此，本研究從數智化轉型背景下汽車制造業對從業者素養要求的視角出發，對現場工程師人才培養模式進行研究，以模具設計與制造專業（以下簡稱“模具專業”）現場工程師班級為研究對象，匹配崗位需求，提出一線崗位高素質技術技能人才培養的具體舉措。

二、數智化轉型下模具專業現場工程師培養目標

美國心理學麥克利蘭（David C.McClelland）提出“冰山模型”用以全面描述一個人所有的價值要素，包括海平面以上外在的可以改變和發展的知識與技能，以及海平面以下內在的難以測量的通用能力、價值觀、內驅力等綜合素質。現代化企業管理中通常應用“冰山模型”分析員工崗位勝任力，進而提高人才匹配度［8］。高職院校人才培養應以企業需求為導向，實現“知識、能力、素質”三位一體協調發展。現場工程師需具備工程實踐基礎、創新思維意識與溝通協調能力，能夠在數智化職業場域解決錯綜復雜的實際問題，包括技術性、社會性等難題。聚焦區域汽車產業與模具行業發展方向，在數智化平臺上以虛擬化和數字化形式實現模具全生命周期管理與數字化制造，保證質量、降低成本和縮短模具生產周期，是當前企業適應人機互聯數字化轉型的發展重點。因而，數智化轉型背景下模具專業現場工程師的培養目標應包括知識目標、能力目標、素質目標［9］。

（一）知識目標

模具專業現場工程師應具有深厚的工程知識基礎，即機電專業高層次基本理論與基本知識，面向職業、行業和產業，掌握跨學科理論知識和專業知識，強于模具設計、工藝優化和產品改進。同時，還需具備較強的實踐性知識，全面掌握模具設計加工的具體流程，結合模具行業規范和質量檢測標準，能夠運用專業知識分析判斷影響產品質量的因素并加以改進。總之，要基于學術與職業共生的理念，堅持理實一體化育人原則，全面掌握基礎知識、專業知識、工程技術與實踐技術，將通識知識、學科專業知識、職業技能實踐有機結合，以期實現理論、實踐、學科三者互融聯結，科研、職業實踐兩者相互貫通的任務目標。

（二）能力目標

現場工程師是指在一線崗位上能夠現場解決實際問題的復合型、創新型技術技能人才，不同于流水線上的普通技術工人與技術員，數智化生產線模具工程師需具備敏捷的現場應變能力，高難度技術操作能力，探究、創新和研究能力等，能夠綜合運用高新技術技能跨學科解決復雜工作問題。面對產業快速轉型升級，現場工程師還需具備跨崗位、跨職業的自我更新和應變能力，在實踐中提升工程管理、設計創新、復雜生產技術應用能力，以應對生產系統更加復合、更加高端的情況。如針對某車型左后門內板C柱外露面褶皺缺陷，現場工程師經過統籌、協調、分析、決策，能夠用科學的方法解決生產中的質量控制問題，實現技術創新，節約企業成本，提高經濟效益。

（三）素質目標

工匠精神是中國職業教育體系高素質技術技能人才培養的內在要求，從個人角度可以理解為德技并修、做學合一、堅持不懈、精雕細磨，從企業角度可以理解為精益求精、開拓創新、追求卓越、創造偉大。工匠精神是現場工程師的文化內核，現場工程師應以積極的職業態度，主動適應社會變革，甚至引領行業發展轉型升級，具備終身學習能力與自主學習能力，以適應科學技術的迭代更新。現場工程師素質作為人才發展的內在力量，具有敬業奉獻、勤勞勇敢、踏實肯干、積極進取、嚴謹規范、持之以恒等特質。與知識目標、能力目標相比，人才培養素質要求難以量化考核，但素質要求是基礎性關鍵指標，處于人才培養“一票否決”的核心地位。

三、“1234”現場工程師培養模式構建思路

以現場工程師培養目標為導向，聚焦職教發展新動態，以科學合理的人才培養理念和原則為依托，構建特色化人才培養模式，有助于滿足數智化轉型背景下企業對復合型高層次技術技能人才的迫切需求，是完善中國特色工程師培養體系、推動產教融合新生態、構建“職教出海”新范式的有效途徑。

（一）基本原則

現場工程師人才培養可以理解為由院校和企業共同將“工作場域”職業能力崗位需求轉化為“教育場域”專業知識、工程能力和綜合素質需求，進而形成政府統籌、企業下單、院校定制的教育教學模式。其以數智化市場需求為導向，以綜合職業能力為本位，堅持產學研相結合、校企行協同發展的理念，根據科學化、具體化的人才培養目標，重構專業課程體系，創新教學模式與教學管理，優化教學評價，提升職業教育社會適應性。

人才培養目標是構建人才培養模式的基礎，是高職院校開展人才培養的總原則。現場工程師人才培養模式的構建可以遵循“三角陣”原則（見下頁圖1），即以知識結構、能力結構、素質結構為依托，政府、行業、企業、學校四方聯動，通過建設市域產教聯合體等優化人才培養方式、豐富人才培養內容、改良質量評價體系，推動人才鏈、產業鏈、教育鏈、創新鏈、價值鏈有機融合，形成個性化新型人才培養模式。對于模具專業現場工程師而言，知識結構以應用性、實用性為主線，包含通識教育等基礎性知識，機械、模具、電氣、計算機等學科專業性知識以及交叉互融的跨學科綜合性知識。能力結構包含知識獲取與運用能力、現場工程實踐能力、問題分析與解決能力、創新應變能力以及溝通交流能力等。素質結構包括以工匠精神為核心的思想道德素質、職業素養、身體素質與身心素質。知識結構、能力結構、素質結構是辯證統一的關系，知識結構是基礎，能力結構是關鍵，素質結構是核心，三者合力才能加快高素質現場工程師人才培養。

（二）設計思路

目前，現場工程師人才培養面臨著配套保障機制保障不全、校企互通不暢、培養標準制定模糊等多重障礙和挑戰［10］。模具專業現場工程師培養應以“三角陣”原則為基本原則，依托汽車產業園區、省市政府統籌規劃、中國模具行業規范，以頭部企業為牽引，以高職院校為辦學主體，以數智化轉型背景下模具專業現場工程師所必備的知識結構、能力結構、素質結構為著力點，構建“一主線、兩平臺、三導師、四進階”的“1234”現場工程師人才培養模式。即將優質校企聯合培養項目作為載體，以校企一體化共同發展為主線，利用實體化產教平臺與數字化創新技術平臺協同創新融合式教學模式，同步開發課程內容、實訓資源及考評體系，以解決高職院校畢業生能力單一問題。由“校企行”共同組成校內導師、企業導師、行業專家“三導師”團隊，明確生產現場工作實踐指導任務，運用數字技術將工作場景的生產項目任務轉化為學校場景的學習項目，場域共融、工學交替，構建工程應用意識、工程技術能力、工程實踐能力、工程綜合能力呈螺旋式發展的“四進階”課程體系。在課程內容設計上，以技術思維與倫理道德為切入點，滲入融合精益求精的工匠精神；通過以應用為導向的理論學習，夯實機電類專業理論基礎；通過真實環境的崗位實踐，提升職業社會能力與工程實踐能力；通過以個性發展為主的能力拓展，培養創新思維，促進跨學科探索；通過以技能培訓為主的終身學習，形成實踐—認知—再實踐—再認知的學習方式，提升現場工程師綜合素養。

四、“1234”現場工程師培養模式實施路徑

圍繞職業教育現場工程師培養的宏觀政策，對接產業高端和高端產業，動態調整專業結構，基于職業崗位群和典型工作任務，探索與實踐“1234”現場工程師培養模式，創新校企聯合辦學機制，構建自適應產業需求的教學內容和課程、教學方式和方法、管理和評估制度，有助于推動現場工程師培養計劃落地實施。

（一）“一主線”：多措并舉，構建校企共育共建新機制

企業發展重在追求經濟效益，學校重在培養人才創造社會效益，如何將經濟效益與社會效益相統一，實現校企深度合作是長期以來職業教育的根本癥結。自中國特色學徒制實施以來，學校被動處于培養主體地位、企業參與度不高的現象屢見不鮮。由于技術和商業機密，絕大多數企業導師并不能將真實案例融入現場教學。而且課程開發、科研立項等往往需收集多種材料，但由于企業內部分工細化，導致資源整合工作較為煩瑣。因此，在現場工程師人才培養過程中，校方應充分考慮企業利益訴求點，從專業人才培育輸送、培訓資源開發共享等層面為企業提供支持，使企業不是僅僅為了完成相關指標而被迫合作，而是在教學模式改革、課程開發、資源建設等方面真正融入人才培養過程，以校企互利共贏為目標導向，構建產教融合、科教融匯的校企命運共同體。

1.校企資源共享共融，推動產科教協同發展。現場工程師的健康發展必然要深化校企合作，實現資源的整合與利用。將企業的技術資源、設備資源、人才資源與學校的場地資源、課程資源、教學資源相整合，具體可按照以下三個步驟實施：第一，組織專任教師利用寒暑假到企業進行崗位實踐，深入企業項目人員內部，參與企業橫向課題開發，引導教師解決企業技術更新面臨的難題，進而提升專任教師的設計與開發能力，促進教學課程改革，實現科教融匯。第二，在學生畢業設計階段，借助校企共享的數字化創新實踐平臺，搭建技術合作渠道，促進師生在新產品開發、工藝規劃等方面的科研成果轉化，實驗成果可廣泛應用及進一步推廣。第三，由企業選派專業技術人才擔任兼職教師，指導學徒崗位實踐，企業導師全程參與學生人才培養，推動企業新技術、新工藝、新規范融入教育教學過程，從而促進教學革新與教師成長。

2.人才培養助力企業發展，實現校企雙向賦能。現場工程師人才培養應基于良好的校企合作經驗和模式，將一線崗位高素質技術技能人才培養作為校企共同價值認知，確立一套優勢互補、良性運轉的產學研路徑。第一，將企業生產性環節技能培養前移，以“崗課賽證”融通為基礎，以工學交替為載體，通過螺旋進階的課程體系設計，使學生在學徒崗位時就已基本掌握工程領域專業技術技能，實現畢業即上崗，大大降低企業培訓員工的成本。第二，職業院校要充分發揮辦學優勢和特長，實現校企雙向互動，為汽車制造企業、汽車零部件生產企業及中小微企業提供技能培訓等人才培養服務，促進雙方需求契合。如通過開展新型學徒制培訓，完善職業技能鑒定的數字化信息平臺，開發手冊、教案、虛擬仿真實驗等技能培訓教學資源，逐步形成現場工程師模修工、維修工的作業標準與質量標準，為企業新員工培訓、老員工晉升提供強有力的支持，進而充分調動企業參與現場工程師人才培養的積極性與主動性。

（二）“兩平臺、三導師”：實施融合式教學模式，構建科學化質量評價體系

教學模式是指教師在課堂上所采用的教學方法和策略，而質量評價機制則是對這些方法、策略的有效性和成果進行評估的方式。在教育領域中，教學模式和質量評價機制是相互關聯的，兩者之間相互促進、相輔相成。現場工程師人才培養亟須構建新型教學模式以適應企業數字化轉型需求。教學模式的實施需要有與之相適應的能夠充分反映學生知識結構、能力結構、素質結構的科學化質量評價體系。

1.創新“理論—實踐”雙線并行的融合式教學模式。將數智化融入模具專業現場工程師人才培養過程，“校企行”協同開展教育教學，構建“理論—實踐”雙線并行，校內與校外結合、線上與線下混合的融合式教學模式（見圖2）。將優質校企聯合培養項目作為載體，企業設定學徒崗位數量，采用小班制教學形式，利用實體化產教平臺與數字化創新技術平臺，由校內導師、企業導師、行業專家聯合對學生實行個性化人才培養。實體化產教平臺主要包括智慧教室、示范性實訓基地、智能制造生產線、企業車間現場等，智慧課堂與示范性實訓基地可作為校內課堂教育基地。校內理論教學在課前、課中、課后階段要充分利用數字化手段實施教學任務。例如，利用智慧教學課堂平臺獲取學情數據，通過大數據技術對學生培養全階段進行精準分析，準確描繪生成學生畫像，便于智能檢測與診斷，一對一制訂個性化的教學方案；將智能化輔助技術融入課堂教學環節，建立鉗工實習虛擬模型庫，在虛擬仿真實訓基地融入AR等仿真技術，開展塑料模具拆裝類課程教學；采用云錄播等方法，建立計算機輔助工程制圖、沖壓數字化結構設計與工藝分析等專業課程線上資源庫，使學生可以隨時隨地獲取學習資源。校內實踐教學可將德國“雙元制”模式下的“六步教學法”本土化，堅持職業性培養目標，對接工作領域崗位需求，對學生進行項目導向式、任務驅動式教學。而校外實踐教學可在企業學徒崗位上進行，即根據模具專業現場工程師崗位標準與要求，將課程內容與生產任務相對接，將教學過程與生產過程相對接，對學生開展車間式教學［11］，增強崗位體驗。針對車間環境嘈雜等問題，采用數字化降噪技術優化“車間課堂”教學環境。此外，依托數字化創新技術平臺，基于企業真實設計任務，校內外導師靈活組織畢業設計教學，提升學生的設計與開發能力，強化實踐能力培養。如某型號汽車頂蓋在拉延過程中，中部區域剛度和強度不足，導致后期在焊接和烘烤過程中產生變形，成型質量較差。針對此問題師生可共同組建應用人才創新團隊，利用有限元模擬仿真軟件，研究板材在不同工藝條件下的變形規律，進而解決企業“卡脖子”問題，實現職業性與學術性的有效融合。基于“兩平臺、三導師”的融合式教學模式，有助于培養學生獨立思考、分析問題、解決問題的能力，改變高職院校人才培養維度單一問題，培育適應產業快速變化的高素質技術技能人才。

2.引入學分銀行，優化現場工程師質量評價機制。融合式教學模式重視學生素養的養成以及實踐技能的培育，形成學校、企業、行業共同參與的多元化評價主體，細化和量化的現場工程師培養標準，多維度的質量評價指標，科學合理的過程性評價和結果性評價，能夠實現“考核有標準，退出有依據”，有助于構建現場工程師人才培養體系，推動一線崗位高層次技術技能人才可持續發展。

針對模具專業現場工程師崗位需求與培養目標，由校內導師、企業導師、行業專家共同全方位參與學徒崗位人員選拔與人才培養質量評價環節，以確保學生具備現場工程師所需的知識結構、素質結構與能力結構。通過學生自愿報名方式，采用校企“文化素質+職業技能”考核，各崗位分別遴選學生參與現場工程師人才培養。建立學分銀行數字化平臺，實現學習成果認證、學分自動積累與轉換，并在運行過程中進行實時質量監控，及時獲取評價結果反饋。在過程性評價方面，將德育評價指標與專業技能評價指標相結合，建立完善的評價指標體系，確定合理的賦值評分標準，使評價內容科學、規范，通過收集、分析學生的學習數據和行為表現，及時調整教學策略，提升教學效果。在結果性評價方面，校內導師從理論教學、實訓教學等維度對學生進行評價，占比為30%；行業導師從職業技能等級證書、1+X證書、職業技能競賽等維度對學生進行評價，占比為30%；校外導師對學徒崗位工作態度、工作成效、工匠精神等維度對學生進行評價，占比為30%；學生從道德素養、心理健康等維度進行自評及互評，占比為10%，成績匯入學生個人積分賬戶，據此評價其職業能力，完成入職前的定崗定級定薪。

（三）“三導師、四進階”：設計工學交替的螺旋式模塊化課程體系

美國教育心理學家杰羅姆·布魯納（Jerome Seymour Bruner）認為，課程體系設置以與學生思維和能力相符的形式，將學科結構置于課程的主體地位，使其呈現螺旋上升的態勢［12］。基于布魯納學科結構課程理論，針對模具專業現場工程師的崗位需求與培養目標，以工學交替為基礎，以工程技術應用為主線，構建工程應用意識、工程技術能力、工程實踐能力、工程綜合能力“四進階”的螺旋式模塊化課程體系。其中，基礎課、核心課旨在培育學生工程應用意識，應根據企業崗位需求制定具體科目明細，梳理典型工作任務，開發模塊化核心課程內容，建議增加人工智能、孿生技術類課程，以滿足企業數字化轉型需求。綜合實踐與崗位實習采用工學交替的方式進行，旨在培育學生工程技術能力以及工程實踐能力，采用“崗課賽證”綜合育人模式，將1+X證書、職業技能競賽融入人才培養過程，實現專業建設與產業需求對接、課程標準與崗位職業標準對接、課程內容與生產任務對接、教學評價與職業能力對接。專業拓展課、畢業實踐旨在提升學生的工程綜合能力，如聚焦智慧汽車前沿技術，利用集數字化技術、工業機器人、工業云平臺、工業互聯網、工業大數據于一體的智能制造協同創新中心，深入挖掘企業真實需求，開展基于真實職業場景的項目實踐式教學，同時進行課程資源開發與科研創新。以新能源汽車裝配鉗工學徒崗位為例，現場工程師應能夠識讀機械工程圖、電氣原理圖，掌握鉗工基本操作技能，具備驅動電機裝調與故障診斷的能力。基于此，校企共同構建專業課程體系，第一學年在智慧教室、計算機教室、虛擬仿真教室，主修“毛澤東思想與中國特色社會主義理論體系概論”等公共課，同時主修鉗工、機電、人工智能類專業核心課；第二、三學年采用工學交替形式，在實訓基地、技能大師教學工坊開展工程訓練綜合實踐，在企業生產車間進行針對性學徒崗位實習；第四學年，利用數字化創新技術平臺進行畢業設計，同時根據學生興趣和工程技術發展動態，拓展專業選修課程。

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（欄目編輯：劉杰）