增材制造技术专业中高职一体化职业能力标准与教学标准转化研究

刘鑫 杜海清

摘 要：本文主要针对产教融合背景下，增材制造技术专业中高职一体化职业能力标准建设的意义、现状及调研结果进行了分析，探索增材制造技术专业职业能力标准与教学标准转化的有效途径，以期为增材制造相关行业培养高素质、高技能人才提供参考。

关键词：产教融合    增材制造    中高职一体化    职业能力标准

课   题：本文系2022年度浙江省教育科学规划重大课题“增材制造技术专业中高职一体化课程改革与实践”（课题编号：2022VPZGZ026）和2022年浙江省中华职业教育科研项目“产教融合视域下增材制造专业中高职一体化职业能力构建”（课题编号：ZJCV2022B03）的研究成果。

一、研究背景及意义

加快发展现代职业教育，是党中央、国务院做出的重大战略部署，国家连续出台了一系列政策推动中等和高等职业教育协调发展，中高职衔接成为当前职业教育界研究的热点。

为进一步推进浙江省中高职一体化的创新发展，落实浙江省教育厅《浙江省职业教育“十四五”发展规划》《浙江省中高职一体化课程改革方案》等文件精神，浙江省增材制造技术专业相关的11所中职学校、10所高职院校、1个教育研究机构、52家企业在浙江省教育科学研究院的领导下，对开设增材制造（3D打印）技术专业、方向的学校及毕业生进行了深入调研，共同推进中高职协同育人机制建设，构建职业能力标准，高质量研制一体化专业教学标准和课程体系，为构建现代职业教育体系提供“浙江方案”。在产教融合背景下，对增材制造技术专业中高职一体化职业能力标准与教学标准转换途径进行大胆创新与实践，具有重要的现实意义。

二、增材制造技术专业人才培养现状分析

随着我国经济的高速发展，产业结构不断调整与转型升级，社会对高素质技术技能型人才的需求日益迫切。增材制造作为制造业有代表性的颠覆性技术之一，为当前我国先进制造业的转型升级提供了有利契机，为充分了解中高职院校增材制造技术专业人才培养现状，构建适应浙江省经济社会发展需要和学生全面可持续发展需要的中高职一体化职业能力标准和专业教学标准体系，采用问卷调查法、电话访谈法对中高职院校、在校生和毕业生进行调研。调研数据显示，开设增材制造技术专业的院校中，毕业生就业对口率在90%以上的院校只占29%，对口率在50%以下的院校占35%。中职学校毕业生除个别学生选择直接就业外，90%以上的学生有升入高职院校进一步学习的意愿，高职院校毕业生中35%有专升本计划，中高职一体化的学生，大多数有强烈的就业需求。

2019年，增材制造技术应用专业编入中职院校专业目录；2021年，教育部增补高职增材制造技术专业、本科增材制造工程专业。由于是新开设专业，到目前为止，浙江省增材制造技术专业中高职一体化人才培养尚未真正实现，中高职一体化的培养模式还处于探索实践阶段，增材制造技术的教学标准不能及时和职业能力标准对接，不能反映行业发展前瞻技术，无法实现行业企业需求和院校人才培养的有效融合，阻碍了专业的发展。因此，急需优化专业人才培养方案，强化人才专业核心职业能力培养。

三、增材制造技术专业职业能力标准构建

经过多方调研，结合浙江省增材制造产业发展特点及人才需求，以增材制造工作流程为主线梳理了专业核心职业能力。基于PGSD职业能力分析模型，按“职业岗位群—典型职业活動—工作任务—职业能力体系”的逻辑思路进行职业能力分析，邀请了浙江省增材制造行业专家，相关生产型企业和应用型企业负责人、技术骨干，以及开设增材制造相关专业的中高职院校专业负责人作为职业能力分析会的主要参与者，在主持人引领下，通过头脑风暴，经过充分讨论，分析并确定了市场开拓与商务、三维数据设计、增材制造工艺设计、产品后期处理与检验、增材制造设备操作与维护、设备质量检测、3D打印设备与材料开发、技术服务这8个职业岗位群，29个典型职业活动，并形成PGSD能力分析表。

增材制造相关专业的中高职院校教师结合专业教学特点，根据PGSD能力分析表讨论典型职业活动，明确各典型职业活动的工作任务，进而确定增材制造技术专业的核心职业能力和综合素质，最终确定了增材制造三维数据设计、增材制造工艺设计、增材制造设备操作与维护、增材制造产品后处理与检验、增材制造市场开拓与商务技术这5个职业岗位群，26个典型职业活动，再把每项工作任务转化成相应所需的职业能力（P）、通用能力（G）、社会能力（S）及发展能力（D），在充分听取企业专家意见后，逐条修改、完善PGSD能力分析表，进一步修改职业能力分析中的职业能力（P）部分，研究制定了适应浙江省经济社会发展需求和学生全面可持续发展需要的中高职一体化职业能力标准。

四、职业能力标准与教学标准转化实践路径

（一）产教融合，校企合力推进增材制造职业能力标准课程教学化

职业能力标准是制定职业教育专业教学标准的基础和逻辑起点。职业能力是判断学生就业能力的标准，主要指学生毕业后从事具体工作所必须具备的能力，学生具备的职业能力直接反映出的是产教融合实践过程中学校教学标准和产业需求对接的效果。

通过对增材制造设备生产企业（西安铂力特、北京太尔时代、杭州喜马拉雅、浙江闪铸三维科技、宁波创立德等）和增材制造技术应用企业（杭州先临科技、博理科技、鼎创三维等）进行调研发现，企业现有增材制造相关技术人才来源主要有3个途径：35%依靠企业自主培养、40%为院校招聘、25%为社会招聘。浙江省增材制造行业对以下3类人才需求最多：一是技能型人才，岗位包括增材设备操作等；二是技术技能型人才，岗位包括增材设备装配调试、增材设备维护与售后、增材制造工艺、结构优化、三维造型设计、增材技术服务、营销岗位、质检、后处理等；三是研发型人才，岗位包括材料研发、工艺研发、设备研发等，技能型人才占7.09%，研发型人才占8.51%，而技术技能型人才占84.4%。高职院校是技术技能人才的主要培养基地，增材制造行业人才非常适合由高职院校来培养。

为了实现增材制造技术专业中高职一体化分层分类个性化培养，满足学生的不同就业需求，通过对企业调研结果进行分析，梳理企业增材制造核心工作岗位需求，确定增材制造技术专业核心岗位为以下4类。

一是增材制造设备操作员，主要从事增材制造设备操作及日常使用维护工作。该岗位核心能力是增材制造设备操作技能及常见故障处理能力。

二是增材制造技术员，主要从事增材制造设备选型、模型数据切片工艺参数设置及切片处理工作。该岗位核心能力是增材制造设备选型能力、三维模型数据切片处理、增材制造产品后处理及检验能力。

三是增材制造工程师，主要从事增材制造工艺编制、产品结构优化设计、产品拓扑优化设计工作。该岗位核心能力是增材制造工艺分析及优化能力。

四是增材制造三维数据设计师，主要从事产品模型三维设计工作。该岗位核心能力是产品需求分析、产品模型正向三维模型设计和三维扫描逆向设计能力。

（二）阶梯渐进，依据核心职业岗位能力设置进阶教学内容

在调研增材制造技术相关企业的过程中，有针对性地选择不同增材制造技术代表企业进行调研。调研数据显示，在增材制造相关岗位应具备的核心职业能力中，企业最看重毕业生“3D数字化设计能力”“3D模型数据采集、处理、逆向建模能力”“识别增材制造设备应用场景能力”“模型数据预处理能力”，其次是“成型工藝设计能力”“材料辨别选用”“操作增材制造设备的能力”等。“3D数字化设计能力”和“3D模型数据采集、处理、逆向建模能力”的高占比表明，当前和未来一个时期，增材制造行业数字化以及进一步智能化趋势明显。

职业能力是指个体完成一定职业任务的能力。职业能力的发展过程，就是将知识、技能和素质整合并不断提高，从而实现“从完成简单任务到完成复杂任务”的阶梯渐进职业能力发展过程。在构建增材制造技术专业中高职一体化职业能力体系时，以“职业基本素养、职业基本能力、职业核心能力、职业拓展能力”的发展过程为主线，既要考虑满足学生接受增材制造技术相关的知识和技能培养的需要，又必须考虑学生进一步全面发展及技能提升的需求，将专业知识与技能从简单到复杂进行规划编排，分解到职业能力体系不同的培养阶段，从而完成适应中高职一体化不同阶段难度和深度的阶梯渐进职业能力标准构建，使中高职一体化实施后既前后衔接，又能有机融合，进而提升学生综合技能水平。

通过对具有不同代表性技术的龙头企业的调研，确定了增材制造典型工作流程，并和企业相关技术人员讨论、分解出如下4种增材制造技术专业核心岗位职业能力。

一是产品三维数据设计，主要任务是进行产品三维模型正逆向造型设计，学生应具备产品需求分析、识读及绘制二维工程图样、三维模型正向数字设计、三维扫描逆向设计等能力。

二是增材制造成型前处理，主要任务是进行产品模型数据处理、产品结构优化设计、成型工艺规划、成型材料选用，学生应该具备模型数据切片工艺参数设置及切片处理、增材制造成型工艺分析及选型能力、成型材料性能辨别及使用功能选用能力。

三是增材制造成型，主要任务是进行增材制造成型加工、增材制造设备维护与保养，学生应具备增材制造设备操作、常见故障处理、增材制造设备维护与保养的能力。

四是增材制造成型后处理，主要任务是进行产品模型后处理、产品质量检测、产品装配及功能测试，学生应具备产品模型后处理、产品质量评价、分析并改进优化的能力。

（三）核心素养，着眼于学生的可持续发展能力设置拓展教学内容

调研结果还显示，除了核心职业能力，企业非常看重员工分析问题和解决问题的态度及能力，其中87%的企业还提出员工需加强团队意识、敬业精神、应变能力、创新思维等自我核心素养提升。核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。职业教育培养的学生不仅应具有相应职业能力标准对应的知识与技能，还应有职业道德、工匠精神、敬业精神、创新能力等核心职业素养。教师教学不仅要传授知识，让学生掌握一种技能，还应注重学生素质的培养，包括培养学生的自我学习能力、分析和解决问题的能力，以及对学生进行职业道德和素养等思政教育。核心素养的培育有利于提高教育教学质量，从而提高人才培养质量，实现职业教育从规模扩张到内涵发展的跨越。

（四）前瞻技术，促进教学标准和职业能力标准更新升级

教学标准的确定要以职业能力标准为基础，同时教学标准的要求应当高于职业能力标准，职业教育不仅要培养能够完成核心岗位工作任务的人，还要培养能够提高工作效率和产品质量，把任务完成得更好的人。要实现这一培养目标，就需要有效吸收增材制造行业企业生产一线的最新工艺和技术，推动产教深度融合，通过将前瞻性技术和行业专家预期的未来职业能力发展方向融入具体学习情境中、内化到职业能力标准中，为学生储备当下及未来需要的职业能力。随着行业的不断发展，相关技术也在不断更新，增材制造技术专业的教学内容也要及时进行更新，只有按照高于职业能力标准的要求确定教学标准，促进职业能力标准的更新升级，职业教育才能具有相对独立性，才能形成可持续发展的潜力。

五、小结

通过对产教融合背景下增材制造技术专业中高职一体化职业能力标准与教学标准转换的探索与研究，结合增材制造核心岗位职业能力需求，以增材制造典型工作流程为主线，阶梯渐进、依据核心职业岗位能力设置进阶教学内容，有效吸收增材制造行业企业生产一线的最新工艺和技术，推动产教深度融合，通过前瞻性技术倒逼教学标准和职业能力标准更新升级，从而为增材制造相关行业培养高素质、高技能人才。

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（作者单位：浙江工业职业技术学院机电工程学院）