從德國工業(yè) 4.0看未來職業(yè)教育的發(fā)展

摘 要：未來10年，第四次工業(yè)革命將使工業(yè)制造步入“分散化”生產(chǎn)的時(shí)代。工業(yè) 4.0（Industry4.0）通過決定生產(chǎn)制造過程的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)管理。中國提出了“中國制造2025”的概念，中國的制造業(yè)要想在激烈的國際競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地，那就要進(jìn)行信息化人才的培養(yǎng)以適應(yīng)新一輪工業(yè)變革。社會(huì)需要具有工匠精神的高素質(zhì)人才，職業(yè)院校必須改變陳舊的人才培養(yǎng)觀念，不僅要培養(yǎng)具有多種復(fù)合型素質(zhì)的人才，更要在技術(shù)技能的學(xué)習(xí)過程中將職業(yè)道德、人文素養(yǎng)貫穿于人才培養(yǎng)全過程，營造工匠精神的良好氛圍。

關(guān)鍵詞：Industry4.0 職業(yè)教育 發(fā)展趨勢(shì)

一、德國工業(yè)4.0（Industry4.0）

對(duì)于德國而言，制造業(yè)是傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)增長動(dòng)力，制造業(yè)的發(fā)展是德國工業(yè)增長的不可或缺因素，基于這一共識(shí)，德國政府傾力推動(dòng)進(jìn)一步的技術(shù)創(chuàng)新，其關(guān)鍵詞是“工業(yè)4.0”。

1.工業(yè) 4.0進(jìn)化過程。

1.1工業(yè)革命1.0。18世紀(jì)末期始于英國的第一次工業(yè)革命。這次工業(yè)革命使機(jī)械生產(chǎn)代替了手工勞動(dòng)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)從以農(nóng)業(yè)、手工業(yè)為主轉(zhuǎn)型到了以工業(yè)及機(jī)械制造為主經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式。

1.2工業(yè)革命 2.0。第二次工業(yè)領(lǐng)域大變革發(fā)生在20世紀(jì)初期，福特公司發(fā)明了人類歷史上第一條生產(chǎn)流水線，通過零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配的成功分離，開創(chuàng)了產(chǎn)品批量生產(chǎn)的新模式，使生產(chǎn)效率大幅提升。20世紀(jì)70年代以后，隨著電子工程和信息技術(shù)充實(shí)到工業(yè)過程之中，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的電氣化和自動(dòng)化。

1.3工業(yè)革命3.0。第三次工業(yè)革命始于第二次工業(yè)革命過程中發(fā)生的生產(chǎn)過程高度自動(dòng)化，在一些制造環(huán)節(jié)機(jī)器人逐步替代了人類作業(yè)。

1.4工業(yè)革命4.0。第四次工業(yè)革命將使工業(yè)制造步入“個(gè)性化”生產(chǎn)的時(shí)代。工業(yè) 4.0通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)制造過程實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)管理。信息物理融合系統(tǒng)（CPS），使所有生產(chǎn)設(shè)備互聯(lián)，構(gòu)建“智能工廠”。作為第四次工業(yè)革命的代表，工業(yè) 4.0向?qū)崿F(xiàn)物體、數(shù)據(jù)以及服務(wù)等無縫連接的互聯(lián)網(wǎng) （物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)）方向發(fā)展。CPS連接了虛擬空間與物理現(xiàn)實(shí)世界，創(chuàng)造一個(gè)真正的網(wǎng)絡(luò)世界。CPS 體現(xiàn)了當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)的進(jìn)一步進(jìn)化。CPS可提供構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)部分，并且與“服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)”一體化，實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)。這些技術(shù)被稱為“實(shí)現(xiàn)技術(shù)”，淡化了現(xiàn)實(shí)世界與虛擬空間的界限?！皩?shí)現(xiàn)技術(shù)”將使我們與物理現(xiàn)實(shí)世界之間的相互作用關(guān)系發(fā)生根本性變化。

2.“工業(yè)4.0”項(xiàng)目的三大主題：

2.1“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)。

2.2“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。

2.3“智能物流”，主要通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率，而需求方，則能夠快速獲得服務(wù)匹配，得到物流支持。

二、工業(yè) 4.0對(duì)職業(yè)教育發(fā)展的影響

德國在雙元制的教育體制下，職業(yè)教育大學(xué)和技術(shù)學(xué)校與企業(yè)界深度合作，職業(yè)教育大學(xué)和技術(shù)學(xué)校給予學(xué)生的是有效的現(xiàn)代最新技術(shù)，而不是老舊的技術(shù)，學(xué)校和業(yè)界、公司真正地合作幫助學(xué)生學(xué)到最新的技術(shù)，使他們掌握的技術(shù)和知識(shí)能夠讓他們受益終身。這樣的終身學(xué)習(xí)和受益終身的技術(shù)，對(duì)于學(xué)生未來迎接工業(yè)4.0是一個(gè)很好的準(zhǔn)備。德國職業(yè)教育聯(lián)盟主席Wolfgang Reuter提出：“職業(yè)教育的未來應(yīng)面向數(shù)字化”。越來越多企業(yè)和員工喜歡使用數(shù)字化媒體來學(xué)習(xí)，移動(dòng)通信終端和平板電腦等設(shè)備將越來越多地應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和混合式的學(xué)習(xí)。遠(yuǎn)程教學(xué)、工作場(chǎng)所學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)也將得到越來越多的關(guān)注。

1.人才培養(yǎng)目標(biāo)和方式將發(fā)生較大轉(zhuǎn)變。在德國提出技術(shù)創(chuàng)新的“工業(yè)4.0”的同時(shí)，中國提出了“中國制造2025”的概念，中國的制造業(yè)要想在激烈的國際競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地，那就要進(jìn)行信息化人才的培養(yǎng)以適應(yīng)新一輪工業(yè)變革。社會(huì)需要具有工匠精神的高素質(zhì)人才，職業(yè)院校必須改變陳舊的人才培養(yǎng)觀念，不僅要培養(yǎng)具有多種復(fù)合型素質(zhì)的人才，更要在技術(shù)技能的學(xué)習(xí)過程中將職業(yè)道德、人文素養(yǎng)貫穿于人才培養(yǎng)全過程，營造工匠精神的良好氛圍，讓學(xué)生在獲得工具性知識(shí)和過硬的專業(yè)技能的同時(shí)形成良好的職業(yè)素養(yǎng)和敬業(yè)精神，并將這些品質(zhì)內(nèi)化于心、外化于行。

1.1人才培養(yǎng)目標(biāo)。人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)從三個(gè)層面來考慮：（1）學(xué)生層面。培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)主要面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)，服務(wù)企業(yè)。培養(yǎng)與社會(huì)要求相適應(yīng)的，能滿足生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線需要的，具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神的，掌握企業(yè)和社會(huì)所需的系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)和具備技術(shù)操作與服務(wù)能力的工匠型人才。（2）企業(yè)層面。培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)通過專業(yè)建設(shè)和發(fā)展，使畢業(yè)生成為受企業(yè)歡迎工匠型人才。（3）社會(huì)層面。培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)通過專業(yè)建設(shè)和發(fā)展，使專業(yè)具有較大影響力和知名度，得到社會(huì)公認(rèn)。

1.2人才培養(yǎng)模式。人才培養(yǎng)模式將向“工學(xué)互動(dòng)、互聯(lián)網(wǎng)+虛擬仿真”的人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變。（1）改革人才培養(yǎng)模式。在原有的“項(xiàng)目教學(xué)、實(shí)境訓(xùn)練、崗證合一”人才培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改革，依托訂單培養(yǎng)實(shí)行“工學(xué)互動(dòng)、互聯(lián)網(wǎng)+虛擬仿真”產(chǎn)學(xué)一體的人才培養(yǎng)模式。大力推進(jìn)訂單班培養(yǎng)規(guī)模，建立校企合作、工學(xué)交替人才培養(yǎng)過程。（2）改革教育教學(xué)模式。在原有的理實(shí)一體化教學(xué)模式、情景案例教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改革教育教學(xué)模式，建立“互聯(lián)網(wǎng)+專業(yè)”教學(xué)平臺(tái)，教學(xué)平臺(tái)提供豐富的教學(xué)資源，教學(xué)資源隨著職業(yè)崗位的發(fā)展不斷更新。構(gòu)建以學(xué)生為主體、以老師為主導(dǎo)、以就業(yè)和持續(xù)發(fā)展為導(dǎo)向的教育教學(xué)模式，在“互聯(lián)網(wǎng)+專業(yè)”教學(xué)平臺(tái)下，實(shí)施“以學(xué)生為主體”的課堂教學(xué)模式，其教學(xué)過程突出學(xué)生通過“互聯(lián)網(wǎng)+學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)、組織和學(xué)習(xí)行為的調(diào)控”，充分利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通訊技術(shù)，利用各種網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端設(shè)備（電腦、平板、手機(jī)）突出在教師指導(dǎo)下的學(xué)生自主學(xué)習(xí)，將學(xué)習(xí)指導(dǎo)納入教學(xué)任務(wù)。教師課堂講授核心專業(yè)知識(shí)，學(xué)生根據(jù)核心專業(yè)知識(shí)要求，在線上進(jìn)行專業(yè)拓展學(xué)習(xí)，教師線上提供答疑和指導(dǎo)。

2.構(gòu)建矩陣式課程體系，學(xué)生知識(shí)與技能結(jié)構(gòu)多元化。隨著“工業(yè)4.0”及“中國制造2025”時(shí)代的到來，我國的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)也面臨轉(zhuǎn)型，企業(yè)、工廠的生產(chǎn)線也將進(jìn)行新的調(diào)整和融合，一批面向物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的職業(yè)將會(huì)出現(xiàn)在市場(chǎng)上，這對(duì)職業(yè)學(xué)校的專業(yè)建設(shè)提出了新要求，根據(jù)當(dāng)前和未來的市場(chǎng)需求設(shè)置專業(yè)、學(xué)科，改變以往專業(yè)、學(xué)科劃分過細(xì)、單一，各專業(yè)工種之間存在壁壘的局面，建立起不同學(xué)科、專業(yè)之間綜合知識(shí)與技術(shù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，無法使學(xué)生形成多元化知識(shí)與技能結(jié)構(gòu)，不能在未來的就業(yè)市場(chǎng)中脫穎而出。

根據(jù)《普通高等學(xué)校高等職業(yè)教育（?？疲I(yè)目錄（2015年）》（以下簡(jiǎn)稱《目錄》），每個(gè)專業(yè)都有相關(guān)專業(yè)方向或?qū)I(yè)群，如汽車營銷與服務(wù)專業(yè)有兩個(gè)專業(yè)方向：汽車整車及零配件銷售（即汽車營銷）與二手車鑒定與評(píng)估。專業(yè)方向有很多課程是一樣的，為了便于教學(xué)管理和人才培養(yǎng)，在課程體系建設(shè)中，按專業(yè)知識(shí)體系構(gòu)建課程模塊，不同專業(yè)方向選擇不同課程模塊構(gòu)建課程體系。在工業(yè)4.0時(shí)代有一種矩陣化生產(chǎn)流程管理，這種流程管理能適應(yīng)個(gè)性化需求?，F(xiàn)代職業(yè)教育在專業(yè)建設(shè)中也可采用這種方法構(gòu)建“矩陣化”專業(yè)課程體系。每個(gè)專業(yè)課程模塊與實(shí)際工作崗位需求結(jié)合，理論教學(xué)與實(shí)踐操作一體化，虛擬仿真與真實(shí)環(huán)境一體化，通過互聯(lián)網(wǎng)+專業(yè)教學(xué)平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)專業(yè)教學(xué)流程管理與控制。專業(yè)方向課程模塊，可在矩陣中按照需要進(jìn)行模塊組合，如同汽車流水線組裝汽車一樣，不同的專業(yè)方向的課程體系由不同的專業(yè)模塊課程組成。只要我們建好專業(yè)模塊課程，無論就業(yè)的崗位如何變化，我們都能較快地選擇相應(yīng)的專業(yè)課程模塊構(gòu)成新的專業(yè)課程體系。提高教學(xué)的適應(yīng)性。

該模式可應(yīng)用于各個(gè)專業(yè)群的課程體系建設(shè)。

3.雙師型教師隊(duì)伍是職業(yè)教育發(fā)展的關(guān)鍵。 “工業(yè)4.0”及“中國制造2025”時(shí)代意味著制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)將會(huì)進(jìn)行深度融合，意味著職業(yè)院校的教師要加強(qiáng)對(duì)新理論的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)使用新技術(shù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)和技能授課的能力，保持終身學(xué)習(xí)的熱情和動(dòng)力?！肮I(yè)4.0”及“中國制造2025”時(shí)代下的職業(yè)教育更需要雙師型的教師，既要從事教學(xué)活動(dòng)，著書立說，又能進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐，解決生產(chǎn)一線的各種技術(shù)問題。

三、虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建

“虛擬仿真”技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中越來越受到企業(yè)重視，通過虛擬仿真再現(xiàn)生產(chǎn)加工過程，對(duì)照需求不斷修訂生產(chǎn)加工過程，最終得到生產(chǎn)效率和效果最好的生產(chǎn)加工過程，再在實(shí)際生產(chǎn)加工中應(yīng)用，減少了企業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)和員工培訓(xùn)成本。在我們的教學(xué)中， 建立“互聯(lián)網(wǎng)+”專業(yè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心，是為了把專業(yè)中的技術(shù)類課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)與營銷管理類課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合，進(jìn)行綜合實(shí)訓(xùn)，以便更好地培養(yǎng)具備一定綜合技能的復(fù)合型人才?！疤摂M仿真”的核心是“仿真”，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)景和生產(chǎn)實(shí)際要求，建立仿真生產(chǎn)程序，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求不斷調(diào)整和修正，直至與實(shí)際生產(chǎn)要求完全一致，學(xué)生在這樣“虛擬仿真”的實(shí)訓(xùn)設(shè)備和場(chǎng)景中進(jìn)行操作訓(xùn)練?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”專業(yè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心由兩大板塊組成：仿真教學(xué)軟件+仿真生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。

1.仿真教學(xué)軟件。借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端設(shè)備上學(xué)習(xí)真實(shí)的企業(yè)生產(chǎn)流程和管理文件，教師在教學(xué)平臺(tái)上可以管理和對(duì)學(xué)生提供學(xué)習(xí)支持，教學(xué)軟件應(yīng)具有考核功能，學(xué)生可以實(shí)時(shí)了解自己掌握的程度。

2.仿真生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。學(xué)生在仿真的工作現(xiàn)場(chǎng)中，將學(xué)習(xí)掌握的生產(chǎn)流程知識(shí)和技能進(jìn)行實(shí)景再現(xiàn)，通過多次的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，使學(xué)生的知識(shí)和技能達(dá)到企業(yè)要求。建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+汽車營銷與服務(wù)”虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心，要依托知名品牌汽車校企共建“互聯(lián)網(wǎng)+校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地”。根據(jù)汽車行業(yè)相關(guān)品牌的環(huán)境布局，根據(jù)對(duì)汽車行業(yè)前市場(chǎng)、后市場(chǎng)的相關(guān)行業(yè)準(zhǔn)則，放置一般性辦公用品，通用性裝修效果，由于每個(gè)品牌的顏色，布局，車型各有特色，為了方便教學(xué)，實(shí)訓(xùn)中心運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在多媒體移動(dòng)大屏上展示，加上高度仿真的實(shí)訓(xùn)設(shè)備（例如：模擬方向盤、模擬手柄、模擬油門、剎車、模擬檔位裝置），讓學(xué)生充分的體會(huì)真實(shí)汽車服務(wù)工作的每個(gè)流程，讓學(xué)生與計(jì)算機(jī)，學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師之間進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)。

四、互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新一體化教材

教材的建設(shè)應(yīng)充分體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，開發(fā)“互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新一體化教材”，教材與教學(xué)資源一體化，利用二維碼技術(shù)+移動(dòng)通訊終端，將微課、企業(yè)案例、線上考核等課程資源與教材鏈接起來，在數(shù)字化校園中學(xué)生可以利用無線移動(dòng)終端（筆記本電腦、IPAD、手機(jī)）進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師課堂上可以引導(dǎo)學(xué)生利用手機(jī)掃碼登陸教學(xué)平臺(tái)資源庫學(xué)習(xí)案例及線上考核測(cè)試。

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[3]Dr Johan Glas （慕尼黑應(yīng)用技術(shù)大學(xué)工程系副主任），《工業(yè)4.0在培訓(xùn)教育的應(yīng)用策略及跨學(xué)科課程的設(shè)置》講座， 2016.10

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[5]Mr thoma Redeker，《工業(yè)4.0及其對(duì)職業(yè)培訓(xùn)教學(xué)法的影響》講座， 2016.11

作者簡(jiǎn)介：李剛（1963.05—）男，漢族，河北獻(xiàn)縣人，副教授，大學(xué)本科，從事工商企業(yè)管理和汽車營銷管理研究。