浅析高职工科人才工程能力的要求与培养

［摘           要］  近年来，中国正在逐步从一个工程大国迈向工程强国，但要真正实现这一转变，需要更多优秀的工程技术人员和工程服务人员作为支撑。而高职工科的人才培养是面向广泛的现代工程范畴就业岗位的定向人才培养，也是中国迈向工程强国的坚实基础。如何做好面向现代工程的人才培养工作是高职院校面临的重要工作。从现代工程的特点、现代工程的岗位需求及能力构成出发，分析高职工科人才工程能力的培养与要求。

［关    键   词］  现代工程；高职工科；工程能力

［中图分类号］  G715                    ［文献标志码］  A                  ［文章编号］  2096-0603（2023）08-0085-04

现代工程是基于现代工业文明的物质体现。同时，从全球工业格局来看，支撑现代工业强国的是其强大的工业文明和底蕴深厚的工业文化、是工程从业人员的工程能力。我国要成为真正的工业强国，必须加快现代工业文明和文化的培育，提升从业人员工程能力的培养水平。高职工科作为现代工业文明和文化培育的主阵地，理应根据国家、社会发展的总体方向，大力培养具备较高工程能力的现代工程人才。

一、现代工程的特点

现代工程是人们运用现代科学知识和技术手段，在社会、经济和时间等因素的限制范围内，为满足社会某种需要而创造新的物质产品的过程。相较于传统意义上的工程范畴，现代工程主要呈现以下特点。

（一）现代工程的规模日益庞大化、结构复杂化、系统集成化

现代工程产品和设施均是以高度集成的形式出现和发展的复杂系统，是由众多的涵盖自然、技术、科学、社会、文化等领域的资源和要素集成的、具有复杂结构和功能的整体。例如，相较于早期工程产品的单一工程特性，现代汽车、自动化生产线、船舶、飞机、工业机器人、农机、工程机械等这些现代工程产品均融合了机械、电子、环保十几个甚至于几十个子系统。而举世闻名的三峡工程相较于传统水利工程的单一功能，现代水利工程集成了防洪、调峰、能源电力、环保、航运、生态保护等工程系统。这些工程产品和设施均体现出规模庞大、结构复杂、系统集成度高的特点。

（二）现代工程技术的学科交叉、渗透与综合

随着科学技术的不断发展以及人类对于环境、文化、社会认识上的变化，现代工程的科学性、社会性、实践性、创新性和复杂性等特点日益突出，其涵盖的学科、技术的广度和深度已达到前所未有的高度。我们已经不能用传统的视野去理解现代工程。其涉及的学科主要包括机械设计、机械制造、力学、化工、材料、电工电子、生态等多个学科，且各学科深度融合。无论是在工程链的哪个环节，这些学科都有具体表现。

随着人工智能、智能制造、网络技术的不断发展，现代工程还将有更大的发展，其学科的交融性、渗透性、综合性还将得到更深、更广的体现。

（三）工程伦理问题凸显

工程伦理由责任和权力所构成，这些责任和权力被那些从事工程的人所认可，同时工程伦理也由在工程中人们所期待的理想和个体承诺所构成。

现代工程的规模程度、覆盖广度、影响深度不断提升，工程决策和工程实践带来的各种伦理冲突也不断出现，如各种工程利益相关方的公平和公正问题、大数据技术蓬勃发展带来的个人隐私问题、工程决策中的环境保护和经济发展冲突问题等。同时，现代社会总体发展更趋向于生态、人本、可持续等核心观念，也就要求工程产品和设施在各个环节同时朝人们所期许的核心观念发展。随着科学技术的快速发展，其负面效应日趋显现，使服务于各个工程环节从业人员的社会责任显得越发重要。

同时，在工程实施及工程服务过程中，由人文、社会、生态、安全等带来的工程风险也无处不在。如何运用工程伦理知识合理规避工程风险已成为工程领域决策和执行者不可回避的问题。

二、现代工程领域就业岗位及工程能力构成分析

（一）现代工程领域就业岗位分析

现代工程是由研究→开发→设计→制造（建造）→运行→管理六个环节组成的工程链。基于现代工程所呈现的特点，现代工程人才的工作及岗位环境、职业能力、知识结构、素质要求等方面正发生着根本的变化。经过对工程链各环节的人才需求分析，高职专科人才和本科及以上人才的就业岗位处于工程链的不同环节（见图1）。

由此可见，现代工程的制造（建造）、运行、管理环节衍生出生产、销售、安装、运行管理、售后服务等领域的生产线操作工、焊工、机械加工操作工、机电装配工等技能操作岗位以及售后工程师、设备工程师、设备监理工程师、电气工程师、公用设备工程师、弱电工程师、监理工程师、安全工程师、信息系统管理工程师、环保工程师、硬件维修工程师、硬件维护工程师等工程服务性岗位。

（二）技能操作岗位及工程服务岗位工程能力分析

为保证工程产品和设施的高效、高质量，现代工程衍生出大量技能操作性岗位和工程服务性岗位。就技能操作性岗位而言，其职业岗位主要是在工程产品的制造（建造）环节从事一些较为简单、重复的工作，但现代工程产品的制造（建造环节）经常需要进行工艺革新和改造，革新和改造后的工艺需要从业人员具备较强的工程能力来适应并接受。而工程服务性岗位，对于工程服务人员均提出了更高的工程能力要求。要求现代工程服务人员均具有更高、更强、更全面的工程能力去解决工程产品和设施运行、管理、安装、调试中出现的问题。

当今人类社会已经步入高度发达的网络及信息社会时代，技能操作岗位和工程服务岗位员工应具有较强的信息检索、分析、甄别、管理能力才能更好地为现代工程服务。经过对美国国际技术与工程教育家协会（ITEEA）于2020年发布的新版技术与工程素养标准（简称STEL）的八大标准研究分析并整合了信息检索与分析能力后形成了七大工程能力，本文针对工程链的三个环节所涉及七大工程能力的技能操作岗位和工程服务岗位的具体工程能力要求进行了分析（见文末表1）。

该七大能力类型涉及工程制造（建造）、运行、管理各个关联岗位，是工程参与者的必备能力，作为培养一线操作工和工程服务岗位员工的高职院校工科专业，如何从工程能力培养出发，有针对性地理顺培养思路，规范培养过程是高职工科专业在人才培养方案制定、课程体系规划、知识和技能体系构建、教学方法选择、教学策略设计等方面需要重新研究的课题。

总之，现代工程的自动化、智能化、动态化、信息化的发展趋势越来越明显。科学技术也在飞速发展，这必然使现代工程出现大量新的特点，为适应这些情况的变化，工程服务人员必须具备终身学习的能力，不断提高自身的思政及伦理素养，具备多种工程能力，健全知识结构，以跟上时代的发展，满足现代工程提出的更多要求。

三、高职工科人才工程能力培养

高职工科人才培养的核心应是工程能力的培养，而工程能力的培养，应以工程应用教学为落脚点。在专业课程教学过程中，应以具体的工程知识和技能在工程实践中的应用导入相关内容的教学为原则，以各种成功和失败的工程案例分析引导学生认识现代工程并建立科学的工程观。同时，应以实验和产品及设施运行数据分析陈述知识的教学方法来逐步淘汰以公式演算和纯粹的理论推导为主来陈述知识的落后教学方法。在人才培养方案制定、课程标准制定、教学内容拟定、课程考核方案制定时，工程能力的各组成应在各阶段有具体要求和表述，逐步建立起能力本位的人才培养格局。

（一）系统性思维

系统性思维就是人们运用系统观点，把对象互相联系的各个方面及其结构和功能进行系统认识的一种思维方法。作为一个复杂的系统，工程的构成要素包括人、物料、技术、设备、能源、信息、安全、土地、管理等，在认识和分析工程活动时，不但要学会辨识其组成的各种要素，更要把工程看成一个整体，从整体上去认识、分析、把握。因此，系统性思维的培养是人才培养过程中不可或缺的内容。

在高职工科教育中，系统性思维方式的教育和培养是最核心的任务和内容之一。基于工程领域的系统性思维对于工程服务岗位来说，是该类岗位最重要的能力，是解决实际工程问题的关键所在，是衡量工程服务水准高低的标尺。对于技能操作性岗位而言，系统性思维是从业人员获得持续成长的关键所在。

在工程服务实践中，系统性思维体现在工程人员对于工程产品和设施问题的整体分析能力和判断能力。因此，在专业课程的知识和实践教学中，均应增加工程产品、系统、设施的整体运行工况观察和分析内容，针对工程产品、系统、设施的运行逻辑、控制逻辑、控制策略等方面引导学生展开讨论、分析，并以真实场景展示产品、系统、设施的实际运行工况，充分培养学生从系统上、整体上理解产品和设施整体运行过程的能力。

（二）批判性思维

批判性思维是一种基于充分的理性和客观事实而进行理论评估与客观评价的能力与意愿，它不为感性和无事实根据的传闻所左右。具有批判性思维的人能在工程实践中准确发现问题所在，并能对照发现的问题提出科学、合理的解决办法。在工程服务实践中，批判性思维主要用来帮助工程服务人员养成严谨的工程思维，主动发现工程产品和设施运行中存在问题的习惯。

在实际教学过程中，教师可以在相关教学设备上设置错误运行参数或运行模式、在运行数据分析时设置错误运行数据引导学生进行分析，也可以有针对性地将相近功能任务的工程产品和设施引导学生从工程领域的多个方面进行对比分析和评判，以培养学生基于专业领域的批判性思维。

（三）制作与操作

高职学生的制作能力培养可以以加强简单零件制作为基础，强化制作过程的工艺要求及方法运用。例如，在许多工科机电类专业开设的钳工实训课程中，可以由学生自己选择零件进行测绘，然后根据测绘尺寸数据由学生自己策划并仿制同样规格型号的零件。

操作能力主要指严格规范操作各种技术设备、正确使用各种工量器具、严格执行工程产品和设施安装和调试规范的能力，操作能力的培养要引入标准化的工艺流程和标准。在教学过程中，可以通过直接将大量的产品工艺参数、结构参数和标准引入课程内容的办法来训练学生的操作能力。

（四）沟通与协作

现代工程产品和设施的集成度高、结构复杂，很多时候无法以一己之力完成技能操作和工程服务工作，而需要多部门、多工种高效协同才能顺利完成。在现代工程领域内，高效的沟通与协作能力成为工程从业人员的必备技能。现实中的沟通与协作主要包括严谨而流畅的专业表达、主动而友好的人际交往、积极与他人的合作三个方面。

在现代工程服务岗位上，这是从业人员一项非常重要的能力。在制定课程标准和教学实施过程中，应明确学生专业沟通和协作能力的培养要求；在教学过程中，教师应在课堂上有针对性地引导学生进行课堂提问、专业讨论以及设计问题组织学生进行辩论等。

（五）工程伦理

现代工程的出现使工程师开始扮演极其重要的专业角色，工程自身的技术复杂性和社会联系性，必然要求工程服务人员不仅精通业务，能够创造性地解决有关技术难题，还要善于管理和协调，处理好与工程活动相关联的各种关系，包括道德关系、法律关系、生态关系等。

在教学实践过程中，工程伦理教学可等同于思政教学。专业教师应根据行业、专业、课程特点引入一些实际案例，组织学生具体分析、讨论工程产品制造、工程设施建造、工程产品和设施服务过程中涉及的伦理问题，使学生对工程伦理有根本性的认识。也可以根据行业特点引入相关工程从业人员职业规范或标准进行讲评、解析、讨论。