新工科背景下制冷空调行业现场工程师人才的培养路径探索
作者: 李广鹏 段炼 晁风芹 孙志辉[摘 要] 针对新工科背景下制冷空调行业现场工程师人才培养现状,分析新工科理念对制冷空调行业现场工程师的要求,提出涵盖明确人才培养定位、梳理核心岗位能力、革新培养模式、重构课程体系、重塑实践性教学模式、完善评价体系、推进教师执教能力七方面的培养路径。最后,总结新工科背景下制冷空调行业现场工程师人才培养的成效,为我国制冷空调行业现场工程师人才培养提供参考依据。
[关 键 词] 新工科;制冷空调;现场工程师;人才培养;培养路径
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2025)07-0037-04
自2017年2月起,教育部为积极应对新一轮科技革命与产业变革,大力推进新工科建设,相继形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”,这一系列行动旨在培养适应新时代需求的工程科技人才,助力高等教育强国建设。新工科背景下制冷空调行业对现场工程师的需求日益迫切,其人才培养问题也日益凸显。近年来,教育部等五部门联合下发《关于实施职业教育现场工程师专项培养计划的通知》,旨在加快培养适应新技术、新业态、新模式的高素质技术技能人才,其中现场工程师的培养成为重点之一,该政策不仅强调现场工程师在推动产业升级和高质量发展中的重要作用,也为制冷空调行业现场工程师人才的培养指明了方向[1]。因此,探索新工科背景下制冷空调行业现场工程师人才的培养路径具有重要的现实意义,不仅能为行业输送高质量的专业人才,还能推动制冷空调行业的可持续发展,为我国经济的转型升级提供有力的技术支持和人才保障。
一、新工科背景下对制冷空调行业现场工程师的要求
(一)技术素养:精通制冷空调原理,掌握前沿制冷技术
新工科理念背景下制冷空调行业现场工程师需具备扎实的制冷空调理论基础,深入理解制冷循环、热力学原理及空气调节技术等核心知识。这要求工程师不仅能够准确分析系统运行状态,还能够熟练应用各类制冷设备,如压缩机、冷凝器、蒸发器等,实现设备的高效运行与优化。与此同时,随着技术的不断进步,工程师还需紧跟时代步伐,掌握磁制冷、吸收式制冷、热泵技术等新型制冷技术,以及与之相关的系统设计与调试技能,确保在节能减排的同时,提升系统整体效能。
(二)跨学科知识:融合信息技术、环境科学等多学科知识
新工科背景下强调跨学科知识的融合与应用,这对制冷空调行业现场工程师来说,意味着不仅要精通本专业知识,还要广泛涉猎信息技术、环境科学、材料科学等相关领域的知识[2]。在实际工作中,现场工程师可借助物联网、大数据、人工智能等,实现制冷空调系统的智能化管理与维护;运用环境科学知识,优化系统设计,减少对环境的影响;利用材料科学成果,研发新型制冷材料,提升系统能效。跨学科知识的融合,将极大拓展工程师视野,提升其在复杂工程问题中的应对能力,使其在制冷空调行业的发展中发挥更大的作用。
二、新工科背景下制冷空调行业现场工程师人才的培养现状
(一)培养方案与产业需求脱节
新工科背景下制冷空调行业现场工程师人才培养面临的一大挑战,是教育体系与实际产业需求之间的不匹配[3]。随着技术快速发展,行业对工程师的要求也在不断变化,而现有的教育体系往往难以跟上这种变化,导致学生在校学习的知识技能与企业实际工作所需存在较大差异。此外,实践教学环节相对薄弱,学生缺乏足够的动手操作机会,这使得他们难以适应复杂多变的工作环境,从而不仅影响毕业生的就业竞争力,也在一定程度上限制企业在技术创新方面的步伐。
(二)缺乏产业平台与科教互动机制
新工科背景下制冷空调行业的工程教育面临着产业平台缺失及科教互动不足的问题。当前,高校未能搭建起有效的产学研合作平台,使得理论研究与实际应用之间形成明显的鸿沟。一方面,学校内部产生的科研成果难以迅速转化为生产力;另一方面,企业面临的技术难题也无法及时反馈到教学过程中,影响课程内容的更新迭代速度。此外,由于缺乏稳定的交流渠道,校方与企业之间的信息沟通不够畅通,导致双方在人才培养目标上的理解存在偏差,进而影响学生综合能力的全面提升。
(三)校企合作深度与质量不足
新工科背景下制冷空调行业现场工程师人才培养中,校企合作的深度与质量仍显不足。近年来,高校虽尝试与企业建立合作关系,但在实践中往往流于表面,形式较为单一。目前,校企合作关系局限于邀请企业专家举办讲座或是安排学生短期实习,缺乏长期稳定的合作机制。更重要的是,浅层次的合作难以真正触及教学内容改革的核心,无法有效融入企业的最新技术和管理经验,从而影响学生实际工作能力的培养。
(四)师资队伍建设有待加强
新工科背景下,现有教师队伍中,有许多具有丰富理论知识的学者,但普遍存在实践经验不足的问题。这主要是因为教师晋升制度更倾向于科研成果的评价,忽视实践能力的重要性。此外,由于缺乏与行业紧密联系的机会,教师很难将最新的行业动态和技术趋势融入教学中。
三、新工科背景下制冷空调行业现场工程师人才的培养路径
(一)明确基于现场工程师理念的人才培养定位
新工科背景下制冷空调行业正朝着智能化、绿色化、高效化方向转型升级,对现场工程师的培养提出新的要求。如今,现场工程师不仅是技术执行者,更是技术革新者和管理优化者,其角色涵盖从设计、制造、安装、调试到运维的全生命周期管理。因此,制冷空调行业现场工程师人才培养定位应围绕“技术+管理+创新”的复合型人才目标展开,强调理论与实践的深度融合,以及跨学科知识的综合运用[4]。
在具体策略方面,应基于行业发展趋势和企业实际需求,构建以工程实践能力为核心,融合信息技术、能源管理、环境保护等多领域知识的课程体系。可借鉴国际先进的工程教育模式,如CDIO(构思—设计—实现—运作)理念,强调项目驱动教学,让学生在解决实际问题的过程中,不断提升专业技能和创新能力,同时需注重培养学生的职业道德、团队协作和领导力,以适应未来复杂多变的工程环境。通过与企业深度合作,建立“产学研用”一体化的培养机制,确保人才培养定位与企业需求精准匹配,为行业输送具备国际视野和创新能力的高素质现场工程师。
(二)梳理基于数字经济时代的多维度核心岗位能力
随着数字经济的蓬勃发展,制冷空调行业也迎来智能化转型的浪潮。在这一背景下,现场工程师的核心岗位能力已不再局限于传统的机械设计与维护,而是拓展到数据分析、智能控制、能效优化等多个维度[5]。
首先,数据分析能力已成为现场工程师的必备技能。借助大数据和人工智能技术,对设备运行数据进行实时监测与分析,能够提前预警故障,优化运行策略,提高能效。因此,加强学生在统计学、数据挖掘、机器学习等方面的学习,培养其数据处理和分析能力。其次,智能控制技术是提升制冷空调系统性能的关键。掌握PLC编程、物联网技术、智能传感器等前沿技术,能够实现系统的远程监控和自动调节,提高系统的智能化水平。在教学中应融入智能控制技术的理论与实践,增强学生的实操能力。最后,能效优化能力对于实现制冷空调行业的绿色化发展至关重要。学生需掌握能效评估方法、节能技术原理及其实施策略,能针对具体项目提出有效的节能方案。可通过案例分析、模拟仿真等方法,让学生在实践中学习如何平衡系统性能与能耗,为行业的可持续发展贡献力量。
(三)革新基于校企互融共生的现代学徒制培养模式
现代学徒制是提升职业教育质量的有效途径,尤其适用于制冷空调行业这类实践性强的领域。在新工科背景下,应进一步革新现代学徒制培养模式,达成校企深度融合,共同培养高素质现场工程师[6]。
首先,建立紧密的校企合作机制,实现资源共享、优势互补。企业可提供真实的生产环境和项目案例,作为学生实践学习的平台;学校则负责理论教学、技能培训和职业素养的培育,双方共同拟定人才培养方案、课程标准和考核体系,确保人才培养质量与企业需求高度契合。其次,实施“工学交替、双导师制”的现代学徒制。学生在学校接受理论教育的同时,定期到企业实习,由企业导师和学校导师共同指导,实现理论与实践的深度融合。企业导师侧重于传授实践技能和行业经验,学校导师则负责理论知识的巩固与拓展,两者相互配合,共同促进学生的全面发展。最后,探索“订单式”人才培养模式,根据企业具体需求,定制个性化培养方案,实现人才培养的精准对接。通过校企共同开发课程、共建实训基地、共享科研成果等举措,构建优势互补、资源共享的产教融合新生态。
(四)重构符合数字化时代岗位模块化课程体系
新工科背景下制冷空调行业现场工程师的课程体系需紧密贴合数字化时代的岗位需求,进行模块化重构,旨在培养既懂技术又懂管理的复合型人才。模块化课程体系的设计应遵循“学以致用、学以致用”的原则,将理论知识与实践技能紧密结合,形成一系列既相互关联又相对独立的课程模块[7]。
具体来说,课程体系可划分为基础技术模块、数字化技术模块、管理优化模块和创新实践模块四大板块:基础技术模块涵盖制冷原理、空调系统设计、热力学等基础知识,为后续学习奠定坚实基础;数字化技术模块则引入大数据分析、物联网技术、智能控制算法等内容,培养学生在数字化环境中的技术应用能力;管理优化模块强调项目管理、能源效率优化、环境保护法规等,提升学生的综合管理能力;创新实践模块则通过企业案例分析、模拟仿真、创新创业项目等,激发学生的创新思维和实践能力。
在课程实施过程中,采用“项目引领、模块融合”的教学模式,每个模块均设定具体的学习目标和考核标准,确保学生在完成每个模块的学习后,都能掌握相应的知识和技能。同时利用虚拟仿真技术、在线学习平台等数字化教学手段,丰富学习资源,提高学习效率,让学生能够随时随地学习,适应数字化时代的学习节奏。
(五)重塑基于现场真实工作场景的实践性教学模式
实践性教学是培养制冷空调行业现场工程师的关键环节,在新工科背景下,必须重塑实践性教学模式,以现场真实工作场景为核心,实现理论与实践的深度融合[8]。
首先,构建“实景模拟、任务导向”的实践教学体系。通过与企业合作,搭建真实或模拟的制冷空调系统实验平台,让学生在接近真实的工作环境中开展实践操作,如进行系统调试、故障诊断、能效优化等工作,使学习过程更加直观和有效,并结合企业实际项目,设计一系列具有挑战性的实践任务,让学生在完成任务的过程中,综合运用所学知识,解决实际问题,提升专业技能。其次,推行“工学交替、轮岗实训”的实践教学模式。与企业签订合作协议,安排学生定期到企业实习,参与企业的日常运营和项目管理,实现学习与工作的无缝对接。实习期间,学生需在不同岗位上轮岗实训,全面了解制冷空调系统从设计、制造、安装、调试到运维等全生命周期管理的各个环节,以拓宽视野,增强综合素质。最后,建立“反馈评估、持续改进”的实践教学质量保障体系。通过定期收集企业导师、学生及学校教师的反馈意见,对实践性教学的效果进行评估,针对评估中发现的问题和不足,及时调整教学内容和方法,确保实践性教学的质量和效果不断提升。此外,鼓励学生参与实践教学改革的探讨和研究,激发学生的主动性和创造性,共同推动实践性教学模式的创新和发展。
(六)构建突出全程性质量监管的多元立体评价体系
新工科背景下制冷空调行业现场工程师人才培养的质量监管至关重要,需构建一套凸显全程性、多维度且立体的评价体系,以确保人才培养的精准性和高效性。该体系应涵盖理论知识、实践技能、创新能力、职业道德及团队协作等多个方面,形成全方位、多层次的评估体系。