智能制造背景下裝備制造業現場工程師培養路徑的研究與實踐

摘 要：隨著數字化技術與制造技術的融合，裝備制造領域迎來革命性發展，探索現場工程師培養路徑是職業教育的重要任務。本文整理陜西工業職業技術學院現場工程師培養路徑探索經驗，從現場工程師培養的根本原因出發，分析了現場工程師崗位能力需求，細化了現場工程師培養要求，提出了“產教融合搭平臺、校企協同育人才”的培養路徑，總結了建好產業學院的三個抓手，凝練了校企協同培養的四個重點，為裝備制造領域現場工程師培養提供參考。

關鍵詞：現場工程師 路徑探索 產業學院 協同培養

2015年國務院印發了《中國制造2025》，這是我國實施“制造強國” 戰略的第一個十年行動綱領，旨在加快新一代信息通信技術與制造業的深度融合[1]。在新時代推動東北全面振興座談會中，習近平總書記首次提出新質生產力，強調要積極培育新能源、新材料、先進制造、電子信息等戰略新興產業，積極培育未來產業，加快形成新質生產力，增強發展新動能[2]。隨著智能制造技術的不斷發展，先進制造領域呈現新業態，生產形式出現新變化，設備技術獲得新發展，對從業人員也提出了新需求[3]。掌握復合型能力、具有創新型能力的技術技能人才成為崗位任務與行業發展的需要[4]，如何培養符合現階段行業企業需求的高層次人才成為職業教育裝備制造類專業亟待解決的問題。培養一批精制造、懂工藝、會管理、善協作、能創新的現場工程師對推進現代職業教育高質量發展，支撐國家現代產業體系“變軌超車”具有重要戰略意義[5]。

近年來，職業教育多措并舉，以培養現場工程師為目標，方法創新層出不窮，模式建設百花齊放，實現了教學內容、教學方法多維度、全方位轉型升級[6]。陜西工業職業技術學院機械工程學院把現場工程師培養作為高層次技術人才培養目標與導向，聯合行業頭部企業共建產業學院，打造高水平人才技術技能創新培養平臺，創新“產教融合搭平臺、校企協同育人才”的職業教育裝備制造類專業人才培養路徑，探索現場工程師人才培養模式，取得了一定的成績和經驗，對裝備制造類現場工程師培養具有參考與借鑒價值。

1 現場工程師培養的根本原因

培養現場工程師是行業發展的需要。高端制造業已著力向數字化、網絡化、集成化的智能制造發展并達到了一定的高度[7]。信息制造端，工程師借助先進的工業軟件規劃生產計劃、完成設備管理、設計制造信息、實現模擬仿真；物理制造端，生產設備實現高自動化生產準備，數控機床準確執行數控程序規劃的工作動作和流程實現生產[8]。隨著信息技術與制造技術的深度融合，能力需求復合化、多元化，行業發展需要大量“掌握復合技能、能解決工程現場綜合問題的人”。

培養現場工程師是新型崗位任務的需要。智能制造技術的普及改變了裝備制造業企業的生產模式[9]。崗位任務從傳統工藝的單項任務向新型工藝的復合任務轉變[10-12]；崗位能力實現了單項操作能力、工藝設計與設備運維能力到智能車間管理能力的三級遷移；從業人員主體從操作員向工程設計者與現場問題解決者轉變。例如，機加工傳統工藝中工件分揀、來料檢測、工件對刀、余量判斷、工件補償加工等工序均需要專業從業者參與或執行，隨著自動化檢測技術及在機測量技術的普及與應用，CAM軟件端的工藝編排設計取代了復雜的人工操作，以上工序均已實現無人化、智能化。新型崗位任務要求從業者從傳統工人向現場工程師轉變。

培養現場工程師是高職院校創新發展的需要。緊扣先進制造產業鏈，對接裝備制造類企業、裝備集成類企業、裝備應用類企業人才需求、服務行業企業發展是職業教育根本屬性對高職院校人才培養提出的要求。目前，裝備制造業生產現場已實現了單機、單元、產線到數字化車間的升級[13]。處在制造業技術革命性發展的新時代，高職院校為實現教育教學目標，人才精準定位對接行業需求、專業高效改革推動技術發展、人才定向培養契合企業崗位、資源合理配置保障過程管理是必要條件。現場操作員到現場工程師的人才培養規格提升，是職業教育對接行業需求與技術發展的必然選擇，是職業教育探索本科層次人才培養的重點對象[14-15]。

2 現場工程師崗位能力分析

了解企業生產現場主要工作任務是現場工程師培養的前提，陜西工業職業技術學院針對國內不同地區64家企業開展調研，企業地區分布情況詳見表1。圖1數據顯示，隨著智能制造技術的普及，制造加工已不再是生產現場的主要任務。其中，機械設計任務占30.70%，制造工藝規劃占18.42%，生產質量控制占8.77%，現場生產管理占7.89%，設備點檢與維護占6.14%。企業對人才質量需求不斷提升，技術技能人才需求規格不斷提升，傳統機械制造就業崗位將逐漸淘汰，如普通機電設備操作員、車間工藝員等。對接新技術、新工藝的新型崗位不斷涌現，如三維造型與數字化設計、數字化工藝規劃、虛擬仿真制造技術、工業機器人編程與操作、自動生產線控制與操作、工業機器人集成應用、智能生產線操作與維護、數控設備裝調等。

3 現場工程師培養的要求

《關于實施職業教育現場工程師專項培養計劃的通知》[16]中，國家對現場工程師的職業能力提出了如下要求：具備工匠精神、精操作、懂工藝、會管理、善協作、能創新。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中對現場工程師的培養體系提出了如下要求：完善工程師培養體系，探索通過職業教育培養工程技術人才的規律，形成現場工程師人才培養標準，增強工程基礎、通用技術、行動能力培養培訓，增強生產工藝、生產方式、生產設備實訓實踐，增強工程思維、工匠精神、人文素養交叉融合，貫通培養現場工程師，形成工程技術人才緊缺領域儲能賦能的新機制。

陜西工業職業技術學院深入學習國家及地方各級主管部門相關政策制度，結合學校辦學歷史，聚焦學院專業特長，整理出現階段現場工程師培養探索的三個落腳點，即符合一個總體要求、培養三種核心能力、實現兩個核心目標。一個總體要求即培養具備職業素養、掌握復合技能、具有應用能力、能解決工程現場問題的人。三種核心能力包括多專業協同培養下一專多能的復合型技術學習能力，通過分析問題應用技術系統化解決問題的技術應用與創新能力，能進行設計層溝通與工程層指導的解決綜合問題能力。兩個核心目標為培養符合現場工程師能力要求的人及完善智能制造領域工程師培養體系，形成智能制造領域人才、培養標準，形成為工程技術人才緊缺領域儲能賦能的新機制。

綜上所述，職業教育探索現場工程師培養有如下兩條主要路線。在人才培養方面完成定目標、定標準、定模式、建課程、建資源五大任務；在培養體系建設方面緊扣搭平臺、建體系、建團隊、建機制、建范式、乘東風六大途徑。

4 培養路徑探索：產教融合搭平臺、校企協同育人才

4.1 產教深度融合是必由之路

高水平育人平臺是現場工程師培養的支撐條件。現階段，裝備制造領域呈現技術發展速度快、設備更新速度快及崗位能力變化快的產業新形態，進而提出了教育與產業協同更快、人才培養更精準、人才供給更精準的職業教育新要求。高水平技術人才在企業聚集、先進設備由企業掌握、先進技術由企業引領的行業現狀在促進行業快速發展的同時，也導致職業教育服務產業能力不足、學校人才培養與企業需求不適應的教育現狀[17]。因此，產教深度融合是建設高水平育人平臺的必由之路。

4.2 實體化產業學院-現場工程師培養平臺

實現現場工程師培養平臺建設的核心在于打造產教融合載體，將校企雙方“捆在一輛戰車上”，如圖2所示。校企雙方以人和物為建設內容，以產出與發展為建設目標，貫徹平臺共建、成果共享、利益共贏、資源共用的建設原則，實體化建設產業學院，搭建校企協同產教互融的育人平臺，營造校企協同共獲益的良性合作關系。以產業學院為載體，實現校企雙方的制度融合、文化融合、團隊融合、利益融合[18-20]。

4.3 建好產業學院的三個抓手

選好對象是基礎。陜西工業職業技術學院選擇對象的過程中，以尋找一個合作企業、服務一群行業企業、形成一個地域產教融合同盟為目標，落實“傳承自身優勢、對接行業產業、明確培養目標、選擇合作企業”四步走模式。第一，整理學院發展歷史、教育教學團隊、技術創新團隊、基礎設施設備、教材課程儲備等因素；第二，調研行業發展現狀、分析行業發展趨勢、聚焦地域產業重點、著眼產業鏈各環節、研究崗位技術細分；第三，分析行業需求、發揮自身特長、對接崗位能力、涵養職業素養、規劃培養模式；第四，調研企業發展規劃、分析企業技術優勢、明確企業人才需求、咨詢企業合作意愿、協商校企合作模式。遴選有技術優勢、有教育情懷、有人才需求的合作企業，實現“1+1+X”合作模式（圖3）。

聚焦領域是起點。產業學院建設應實現發揮校企雙方特長、推動行業產業發展。以陜西工業職業技術學院精雕產業學院為例，建設過程中聚焦五大領域，即產業關鍵領域、行業發展領域、校企優勢領域、創新產出領域、地域需求領域。引進企業先進技術，對接崗位要求技術，總結學校掌握技術，實現技術引領、教育跟進，建設配套設施，搭建校企協同、學工合一、知技融合的育人支撐平臺，以能力培養為導向，以企業項目為載體，以長效運行為目標，實現校企雙方教育科研并重、效益產出為先的良性合作。

長效運行是方向。以長效運行為目標是建立產業學院的生命之源，也是打破“合而不深、校熱企冷[21]”的重要法寶。樹立“校企合作建平臺，服務產業樹品牌，多方融合創未來”的長效運行目標，時刻銘記企業受益是產教融合長效運行的命脈。立足三個協同，用管理要效益，用效益贏長效。第一，校企協同服務，開展技術服務、項目合作，為企業創造效益。第二，校企協同育人，精準對接崗位需求，實現定向人才培養，解決企業技術人才供給問題。第三，校企協同創新，打造校企科研團隊，共同解決企業技術難題，加快推進企業產品研發創新。

陜西工業職業技術學院聚焦數字化精密制造技術，以校企協同育人為目標，聯合北京精雕科技有限公司、寶雞機床集團有限公司、秦川機床工具集團股份公司等裝備制造領域的骨干企業為合作伙伴，建設以產業學院為核心的高水平育人平臺，引進先進生產設備實現硬件支撐，打造校企雙團隊實現團隊保障，完善產業學院管理機制實現長效運行，立足平臺，多措并舉，打造企業人員進團隊、企業項目進課程、企業案例進教材的校企協同育人模式（圖4）。

4.4 校企協同培養是關鍵

打造企業真環境、引入工程真問題是職業教育實現現場工程師培養的重要手段。只有保證學生學得多、懂得多、見得多、用得多、有過溝通、做過安排，才能培養出現場工程師。僅通過學校的努力難以實現，因此現場工程師培養需要校企深度協同。

4.5 校企協同培養的四個重點

明確培養領域和核心崗位能力是現場工程師培養的起點。陜西工業職業技術學院聚焦數字化精密制造核心領域，以數字化設計、智能化制造為兩個核心培養目標，以數字設計、智能制造、維修維護、現場管理四大核心崗位能力為導向，培養了解智能制造生產各環節、掌握先進制造高水平技術技能的現場工程師（圖5）。

校企協同厘清職業能力培養遞進邏輯是現場工程師培養的關鍵。陜西工業職業技術學院以工業軟件及數字孿生技術為基礎、以工藝開發與創新為核心、以數字化虛擬加工技術為手段，以精雕SurfMill9.0軟件為平臺，劃分了學習打基礎、仿作練技能、實戰求創新的三個職業能力培養階段，總結了數字化基礎教學實訓室、數字化產品開發實訓室、數字化工藝研發實訓室+先進制造工程中心的三級現場工程師實訓培養平臺。

校企協同構建培養模型是搭建現場工程師培養體系的核心。陜西工業職業技術學院聯合行業骨干企業，以裝備制造領域現場工程師培養為目的，以提高零部件加工質量為核心，以產業化全生命周期服務為目標，以數字化產品設計能力、數字化工藝編排能力、數字化檢測編排能力與精密化制造加工能力為培養對象，打造工程驗證中心、設備維護中心、協同設計中心、智造仿真中心、質量檢測中心五大人才培養中心，網絡化鏈接構建系統，數字化反饋優化質量，實現現場工程師培養模型構建與迭代升級（圖6）。

整理現場工程師培養圖譜是搭建現場工程師培養體系的基石。陜西工業職業技術學院以產業學院為支撐、通過校企協同培養，先后升級了目標、標準、平臺、課程、師資的五大教育教學主體內容，重構以企業真項目為載體的現場工程師的教育教學內容；先后創新了體系、模式、方法、范式、機制的五大教育教學保障內容，搭建以工程現場真環境為支撐的現場工程師的教育教學平臺。

5 結論與展望

如何培養具備職業素養、掌握復合技能、具有應用能力、能解決工程現場問題的現場工程師是現階段職業教育的重要問題，對正處于革命性發展階段的裝備制造領域尤為關鍵。陜西工業職業技術學院聚焦數字化精密制造核心領域，與行業骨干企業合作，提出了“產教融合搭平臺、校企協同育人才”的現場工程師培養路徑，總結了建好產業學院的三個抓手，凝練了校企協同培養的四個重點，對高職院校現場工程師培養提供參考。

現場工程師培養是校企雙方共同的難題，隨著產業鏈的整合與融通，現場問題的復合性將不斷提高，現場工程師培養路徑探索仍在路上。

基金項目：2023年度陜西高等職業教育教學改革研究項目“先進制造業現場工程師培養路徑的研究與實踐”（編號：23GY007），主持人：趙明威。

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