包丽丽 邹吉权
当前,新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展,随着技术技能对复杂工作、对创新的支撑作用越来越明显,经济社会发展对高层次技术技能人才的需求越来越迫切,需要职业教育加快培养更多适应新技术、新业态、新模式的高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠。基于此,2022年9月,教育部办公厅等五部门印发《关于实施职业教育现场工程师专项培养计划的通知》,提出推进职普融通、产教融合、科教融汇,进一步增强职业教育服务国家战略能力,面向数字化智能化职业场景,加快培养大批高素质现场工程师。政策的出台为职业教育现场工程师高质量培养提供了重要行动指引[1]。本文以职业本科建设中的现场工程师人才培养问题为立足点,通过对培育本科层次现场工程师的时代意蕴、基本内涵、类型定位、培养路径等方面的研究,试图解决职业本科教育“由谁培养,培养什么人,怎样培养”的基本问题。
党的二十大报告提出,建设现代化产业体系,加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国,推动战略性新兴产业融合集群发展,构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。现代化产业体系建设必须要有一大批高层次技术技能人才和卓越现场工程师为支撑。全国人力资源信息监测中心调查数据表明:我国人力资源市场对高级技术职称的求人倍率接近1.9,其中技术工程师、高级技师等岗位需求与求职人数之比分别为2.01和2.39。目前,我国高技能人才总量有5000多万人,仅占技能人才总量的28%,与德国、日本等制造业强国相比差距较大。据测算,到2025年,我国制造业十大重点领域人才需求缺口近3000万人,其中不仅包括研发人才,也包括技术应用型人才。因此,为加快推动制造强国建设,迫切需要优化教育供给结构,推进职业教育体系的层次升级,面向高端产业和产业高端,优化人才培养的规模结构、层次结构和专业结构,大力培养面向生产服务一线的现场工程师,提升人才培养与产业发展的契合度。
目前,尽管我国工程师数量规模庞大,已占世界工程师总量的四分之一,但工程师的培养质量不容乐观,结构性矛盾突出,适应全球化的工程师比例不足10%,工程师的产值不足发达国家的10%[2],尚不能支撑我国制造强国战略目标的实现。究其原因,一方面是开展工程教育的各类高校定位不清,学术本科、应用本科、职业本科人才培养同质化现象严重,办学特色及优势不突出,相互之间还缺少衔接与协作;另一方面是工程教育理念、模式、内容、方法落后,不适应当今工业革命和科技发展的要求,工程人才培养与产业实际需求不匹配。由于我国是一个经济和产业发展大国,需要各类工程人才,工程教育也应当是多样化和多层次的,既需要精于实操的工程技术人才,也需要具备良好科学素养、能够解决复杂问题的工程科学人才,还需要能够引领产业变革的工程创新人才。因此,要以现场工程师培养为契机,推动工程教育的改革与创新,建设具有中国特色、世界水平的工程师培养体系。
党的二十大报告提出,办好人民满意的教育,坚持以人民为中心发展教育,加快建设高质量教育体系。举办高质量、高层次职业教育是改善民生的重要之举,是提升职业教育适应性和吸引力的重要举措。当前,我国就业总量压力依然很大,就业的结构性矛盾仍然比较突出,高职专科层次毕业生就业质量相对不高。一方面,随着新技术、新产业、新业态、新模式的不断涌现,高职专科层次毕业生不能适应高端产业和产业高端的需求;另一方面,随着高等教育的大众化和普及化,企事业单位招聘人才对学历门槛的设置越来越高。上述两方面因素叠加,造成专科层次高职毕业生“就业难”和企事业单位招聘“技工荒”并存的局面。依托本科教育开展现场工程师培育,正是面向高端产业和产业高端,推进产教融合、校企合作,促进教育链、人才链与产业链、创新链有效衔接,培养大批高层次、具备综合职业能力、能够解决复杂问题的复合型、创新型技术应用人才,提高人才培养与产业发展需求契合度,满足企业多样化用工需求,有效解决结构性就业矛盾,切实增强职业教育适应性。
本科层次职业教育的培养目标是为区域产业和经济发展培养高素质技术技能型人才,着重培养学生“将理论转化为技术、将技术转化为生产力和产品”的能力。现场工程师,是指工作在生产、建设、管理、服务一线岗位,具备较强工程技术理论知识和工匠精神,精操作、懂工艺、会管理、善协作、能创新的高素质技术技能人才。这类人才主要从事生产制造过程中的技术支持与服务,能够第一时间对改进产品设计、优化生产工艺、提升设备效率、规范操作流程提出解决办法。与传统技能人才相比,现场工程师需要“常在现场”,体验真场景、接触真任务、解决真问题。本科层次职业教育现场工程师的培养,要与学术研究型大学和应用研究型大学有效协同,与技术原理创新的研发工程师、技术集成及产品创意的设计工程师有效衔接,聚焦试验发展和工艺创新,有效解决生产制造过程中产品设计改进、生产工艺优化、设备效率提升等现场问题。
在培养高水平工程师队伍背景下,明确不同类型工程教育高校的定位对于探索形成中国特色、世界水平的工程师培养体系至关重要。本文从高校具有的人才培养和科技研发等功能出发,将本科高校分为学术研究型本科、应用研究型本科和职业本科三种类型。同时结合工程教育的特点以及工程活动全周期对各类工程师的需求,提出学术本科、应用本科和职业本科三类学校的工程教育类型定位,如图1所示。
图1 本科层次职业教育现场工程师培养的类型定位
学术研究型本科院校重点培养研发工程师。他们着眼于产业链上游,聚焦技术原理创新,主要从事复杂产品或大型工程项目的研究、构思、开发和咨询以及工程科学的研究。他们具有宽广的知识面,能够系统掌握工程原理、工程技术、工程科学等理论知识,具有较强的社会责任感和极高的综合素养。
应用研究型本科院校重点培养设计工程师。他们着眼于产业链中游,聚焦技术集成及产品创意,主要从事产品、工程项目或生产过程的设计与开发,具有较为宽广的知识面、扎实的理论基础、良好的技术创新能力、较强的工程实践能力和较高的综合素质。
职业本科院校重点培养现场工程师。他们着眼于产业链下游,聚焦生产工艺创新,主要是在工程技术生产、营销、管理和服务一线解决工程实际问题。他们具有较强的工程技术理论知识和工程实践能力,具备良好的人文素养和现代工程意识,尤其是具有创新能力、分析解决问题能力和沟通协作能力。现场工程师与研发工程师和设计工程师相比,更重视技术应用能力和解决实际问题的能力,特别是实践创新能力和解决现场问题的应变能力。
基于对现场工程师内涵、定位和岗位面向的认识,以产教融合为主线,以工程环境和工程师资为支撑,遵循“学生中心、成果导向、持续改进”的理念,结合本科层次职业教育的定位、理念和特色,聚焦目标体系、标准体系、课程体系、教学体系、评价体系和保障体系建设,系统构建“一主线、两支撑、三导向、六关键”现场工程师培养路径,如图2所示。
图2 本科层次职业教育现场工程师的培养路径
以产教融合为主线,面向新一轮科技革命和产业变革带来的学科交叉、知识融合、技术集成等岗位特征,以本科层次职业教育建设为契机,对接技术含量高、创新性强、任务复杂、环境多变、操作技能综合的高端职业和高端岗位,强化校企双主体育人,创新产业学院、混合所有制二级学院、校内企业培训中心、产教联盟等校企合作模式,吸纳行业企业深度参与标准和培养方案制定、教学实施等,建立“面向工程实际、强化理论基础、注重工程能力、突出实践创新、具备国际视野”的产教融合特色课程体系。借鉴英国学位学徒制经验,创新具有中国特色的职业本科学位学徒制,基于企业需求、学生发展以及未来职场的需要,开发职业本科学位学徒制标准,构建学位学徒制质量保证体系。在合作培养模式上,职业本科学生实施“3+1”(3年高等工程教育,1年学徒制)或“2.5+1.5”(2.5年高等工程教育,1.5年学徒制)模式,高职学生实施“2+M+2”(M为累计不少于1年学徒制,可在高职阶段和本科阶段叠加实施)高本接续式模式,大力培养适应和引领新一轮科技革命和产业变革的卓越工程技术人才。
发挥校企“双主体”作用,企业提供真实的工程环境,使学生熟悉先进的制造设备和生产环境,感知设计制造理念和符合工业标准的生产过程,通过参与真实的工作团队和项目,在生产中学习先进企业文化、项目过程管理、质量管理、工艺优化、市场运作等,塑造职业精神和职业道德。注重导师的选拔和培养,建设具有国际背景的高水平专兼结合的工程教师队伍,实施“双导师”制,选聘和引进具有工程实践经历的教师担任学业导师,有计划地选送专职教师到企业工程岗位工作1~2年,注重教师梯队建设,鼓励教师承担和参与企业的科技开发和技术改造,提高教师发现和解决工程实际问题的能力。聘任企业高管和高级工程技术人员担任产业导师,承担专业课程教学、毕业设计指导等任务,探索实行高校和企业联合培养的有效机制。
遵循“学生中心、成果导向、持续改进”的理念,以学生发展和就业需求为中心,瞄准学生知识、能力和素质的培养标准,涵盖《华盛顿协议》(工程教育本科专业学位互认协议)的毕业要求以及培养工程创新人才的需求,结合学校定位、理念和特色,制订现场工程师培养目标,培养德智体美劳全面发展,理论基础和专业知识扎实,创新意识和创新思维强,能够解决复杂工程问题,具有系统思维、职业精神、国际视野的工程技术人才;坚持成果导向,将学校培养标准分解到每门课程和各项教学环节中,评价毕业生毕业要求达成度以及毕业5年左右的毕业生培养目标达成度,周期性采集反馈信息,持续不断地改进提高教育质量,保障教育目标的实现。
1.目标体系
人才培养目标事关“培养什么人”的问题,是人才培养体系的顶层要素和根本动力,它决定培养模式的选择、课程体系的搭建、教学体系的实施[3]。为了使课程体系能够与人才培养目标衔接,需要对人才培养目标进行细化。现场工程师核心能力培养主要包括知识、能力、素养三个方面。
第一,知识培养。现场工程师的工作内容涉及生产情境的诸多方面,一名卓越的现场工程师要掌握丰富的知识,包括专业知识、学科知识和通识知识。职业本科院校要注重培养学生将理论知识转化为应用技术的能力,不仅要能够及时处理在生产过程中遇到的各种问题,而且要能够面对生产产品对象的变化、工艺指标的改变、生产加工材料的提高创新改进生产加工工艺。
第二,能力培养。除了具备扎实的专业基础、过硬的理论知识外,现场工程师要精于操作工程设施设备,精于管理和维修工程设施设备,同时要具备管理能力,能做好计划、组织、实施、总结等环节的工作。此外,现场工程师是研发工程师和普通技术操作人员之间的沟通桥梁,既能够领会、理解、落实研发工程师的设计和意图,又能够有效管理、协调生产人员,保障生产的有序、高效。
第三,素养培养。现场工程师的职业特点决定了他们应具备较高的职业素养和创新素养。工匠精神是现场工程师职业素养的综合体现,现场工程师要能够秉持一丝不苟、精益求精、严谨认真的敬业精神[4]。创新素养即为创造新知识、新技术、新方法、新思想或新的解决方案所应具备的能力,现场工程师需要具有创新精神和创新意识,能创造性地开展工程技术应用与管理工作。
2.标准体系
以通用标准为基础,结合行业标准,充分体现学校的服务面向、办学优势和特色,围绕培养目标,邀请行业企业专家共同制订学校培养标准,依据该标准制订各专业人才培养方案。知识方面要求涵盖数学、自然科学、经济管理、人文社会科学知识等基础知识和工程基础知识,以及专业领域技术标准和相关行业政策法规等。能力方面要求强调学习能力、分析解决问题能力、管理能力、创新能力、沟通协作能力、危机处理能力和国际交流合作能力。素养方面要求重点培养学生的基本素质和现代工程意识,基本素质包括良好的工程职业道德、爱党报国、敬业奉献、较强的社会责任感和较好的人文素养,现代工程意识包括质量意识、安全意识、效益意识、环保意识和服务意识等。
3.课程体系
课程体系是一组相互关联的课程所组成的整体,是人才培养体系的关键子系统。课程体系的功能是支撑毕业要求的达成,最终指向人才培养目标的实现。课程体系结构是指各种课程类型及具体科目的组织、搭配所形成的合理关系与恰当比例[5]。以职业本科建设为契机,对接技术含量高、创新性强、任务复杂、环境多变、操作技能综合性强的高端职业和高端岗位,基于成果导向构建与国际接轨的、充分支撑标准体系的通识课程、平台课程、专业课程、工程训练课程“四阶递进”课程体系。根据学生全面发展和可持续发展需要,建设通识课;根据专业群组群逻辑和共同的工程基础,建设平台课;根据岗位技能需求和学校标准,建设专业课;根据现场工程师的岗位内容需求,借鉴美国Capstone课程建设经验,建设工程训练课程。细化标准要求,将标准分解到课程和教学内容,绘制课程矩阵,使每条标准必须有3门以上课程支撑。以学生为中心,绘制以岗位发展为逻辑线的课程“地图”。探索跨学科、跨专业整合基础知识和工程知识,以校企共建的实践平台为支撑,重构课程模块,开发模块化课程。
4.教学体系
教学体系是由组成教学活动的各个要素通过相互制约、相互影响构成的一个整体,是人才培养体系的核心。要充分体现以学生为中心的教学理念,教学内容紧密联系生产实际和社会实践,将新技术、新工艺、新规范等产业先进元素纳入教学内容,普及推广项目教学、案例教学、情境教学等参与式、探究式、启发式教学模式,实施翻转课堂、混合式教学等教学形式,提高学生知识获取、应用和创新能力,促进综合素质的养成和提升。教学形式坚持校企双元育人,坚持理论与实践高度融合,基于课程设计和教学组织需求,升级原有教材形式和内容,基于职业能力清单开发活页式、工作手册式、融媒体等新型教材,并配备开发信息化资源。教学标准规范完备,开展技术应用场景在线远程教育,实现校企之间的实践资源共享。运用信息化手段改革教学方式方法,开展混合式教学,重构教学流程,促进自主、泛在、个性化、开放式学习。探索基于增强现实和虚拟现实等技术的沉浸式、体验式教学,开发基于职业环境与工作过程的虚拟仿真实训资源,开展数字化环境下的实训教学创新研究与实践,解决工程教育过程中高投入、高损耗、高风险及难实施、难观摩、难再现的“三高三难”问题。
5.评价体系
评价体系是人才培养体系的反馈子系统,它对整个教育实践活动有着引导、激励和调控的重要职能[6],事关教育发展方向。充分发挥政府、第三方评价机构、行业企业、校友等多元主体评价的作用,构建“培养目标、培养标准、课程目标、课堂教学”四层级人才培养评价体系,建设“毕业要求达成度、毕业生中期成长度、教师育人贡献度、用人单位满意度”等“四度”评价指标。毕业要求达成度以在校生和应届毕业生为调查对象,重点评价学生课程目标和毕业生核心能力的达成;毕业生中期成长度以毕业后5年左右的毕业生为调查对象,评价学生培养目标的达成度;教师育人贡献度重点考察教师对学习情境的创设和对学生的指导作用,促进教师对自身工程水平与能力的反思、建构与提升;用人单位强调对毕业生从业能力、职业素养和工程能力、学校人才培养质量等方面评价,判断培养目标、培养标准、课程目标、课堂教学各层级目标的符合度和达成度,根据需求变化不断调整人才培养目标,根据培养目标的达成度不断调整优化课程目标,根据课程目标的达成度不断改进课堂教学。
6.保障体系
建立科学完善的组织管理机制,由学校的教学管理负责人、学校专家组成员和企业高管、高级工程技术人员共同组成“现场工程师教育指导委员会”,负责培养目标制定、培养标准制订、组织模式和运行机制改革等。成立专题小组,以专业群或产业学院的教学负责人和学业导师为成员,负责研制和组织实施各个专业的具体方案。建立校企联合培养机制,与企业共同制订具体的、可操作的企业培养方案,使学生所学知识和技能与行业要求紧密结合。建立教师考核和激励机制,实施能上能下的“双导师”负责制,在年终考核、评奖评优、出国进修、企业锻炼、科技项目申报等方面向学业导师倾斜。建立具备全过程监控和持续改进性质的校企合作教育质量保障体系,依托评价体系开展质量监控和考核评价改革,建立教学过程质量跟踪反馈体系和毕业生培养目标达成的跟踪反馈体系,并坚持持续改进。