淺析工業(yè)4.0對技工教育的影響

許小莉

對大多數(shù)人來說，通過認真學習，考取一所院校，畢業(yè)后成為白領(lǐng)或藍領(lǐng)，有穩(wěn)定的收入，通過個人的拼搏和付出成為一個對社會、家庭有用之人，是一種十分常見的經(jīng)歷。但在未來，隨著工業(yè)4.0的廣泛傳播與人工智能的研發(fā)和普及應(yīng)用時代的到來，社會學家不免擔憂，未來人類的許多工作崗位是否將逐漸被計算機和機器人替代。未來將是一個高度關(guān)聯(lián)、無孔不入的智能世界，那么人類在未來世界中的角色和分工將是什么？技工教育培養(yǎng)的人才又將如何適應(yīng)新世界、新時代？作為培養(yǎng)一線生產(chǎn)技術(shù)工人的技工院校，未來的教育方向、專業(yè)開發(fā)、改革將何去何從？這些將是教育者思考的重點。誰能越早把握時代發(fā)展的脈絡(luò)，抓住關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點，成功地做出應(yīng)變和改革，誰就能站在未來技工教育的潮頭，成為領(lǐng)頭羊。

一、解讀工業(yè)4.0

1.工業(yè)4.0的涵義

德國作為世界工業(yè)生產(chǎn)的翹楚，多年來一直被其他各國所研究、學習。但面對20世紀至今美國在計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域稱霸全球的地位和發(fā)展形勢，德國要如何振興本國的工業(yè)制造，繼續(xù)在全球立于不敗之地？近年來德國一直在醞釀著一場重大、根本性的變革，并把這一變革稱為工業(yè)4.0，并宣布工業(yè)4.0為其高科技戰(zhàn)略之核心，旨在確保德國未來的工業(yè)生產(chǎn)基地的地位。

目前工業(yè)4.0已經(jīng)上升為德國的國家級戰(zhàn)略，并牽涉到未來世界發(fā)展的各個領(lǐng)域，僅德國業(yè)界對它就有300多種不同的闡述，因此其涵義和邊界難以界定。綜合各家觀點，可以得出如下總結(jié)：工業(yè)4.0是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命或革命性的生產(chǎn)方法。在這場變革中，智能工廠將是構(gòu)成未來工業(yè)體系的一個關(guān)鍵特征，每個工廠企業(yè)都將建立“數(shù)字企業(yè)平臺”，通過開放接口將虛擬環(huán)境與基礎(chǔ)架構(gòu)融為一體，從而構(gòu)成“信息物理融合系統(tǒng)”（CPS），傳統(tǒng)生產(chǎn)自動化系統(tǒng)將升級為“信息物理融合生產(chǎn)系統(tǒng)”（CPPS）。換言之，“互聯(lián)網(wǎng)+制造”就是工業(yè)4.0。德國稱之為工業(yè)4.0，美國叫“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，我國叫“中國制造2025”，這三者本質(zhì)內(nèi)容是一致的，都指向一個核心——智能制造。

2.工業(yè)4.0在世界主要國家的發(fā)展現(xiàn)狀

德國將工業(yè)4.0作為民族戰(zhàn)略；日本全面研發(fā)機器人，并將其作為日本工業(yè)4.0的切入點，力圖使日本的經(jīng)濟競爭力上升為全球第一；英國政府科技辦公室也強勢推出了“英國工業(yè)2050戰(zhàn)略”；世界霸主兼工業(yè)3.0時代的王者——美國，則準備借助其互聯(lián)網(wǎng)和全球信息通信產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢，再下一城，將競爭對手一網(wǎng)打盡……

在中國，隨著改革開放進入第35個年頭，其人口紅利釋放殆盡，制造業(yè)在轉(zhuǎn)型，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)也在調(diào)整。國家主席習近平到德國訪問時說：“中國需要‘德國力量?！边@道出了他對于中國工業(yè)特別是制造業(yè)的殷切期望。中國制造業(yè)必須從原來的復制跟風、低價和浮夸炒作的狀態(tài)中走出來，參與到全球工業(yè)4.0戰(zhàn)略中，在新一輪的工業(yè)革命中爭得自己的一席之地。

那么中國目前的制造業(yè)究竟發(fā)展如何？中國工業(yè)4.0又進行到了哪個階段呢？工信部部長苗圩表示，中國計劃通過三個十年的行動綱領(lǐng)和路線圖，完成從制造業(yè)大國向制造業(yè)強國的轉(zhuǎn)變。目前，國內(nèi)已有一部分企業(yè)捕捉到這個發(fā)展的契機并開始嘗試改革。2015年初，廣東東莞第一家民營“無人工廠”開始投入建設(shè)，這標志著當?shù)亍皺C器換人”戰(zhàn)略進入新階段。

工業(yè)4.0不僅是一場科技革命，更是一場社會變革，創(chuàng)新和創(chuàng)造將是其永恒的主題。它對未來的社會、體制、教育、經(jīng)濟等各個方面都將產(chǎn)生不可估量的影響，其中必然包括技工教育。

二、智能生產(chǎn)對技工教育可能產(chǎn)生的影響

在工業(yè)4.0時代，智能制造是其最大的特點。例如，維基百科中8.5%的文章都是機器人——Lsjbot所寫，而“它”是維基百科迄今為止最多產(chǎn)的作者。對此，德國《明鏡》周刊曾提到：未來數(shù)字化將奪走現(xiàn)有的大部分工作崗位。甚至也有學者提出：到2028年，將有一半以上的工作崗位被機器人所替代。而筆者在走訪本地一些企業(yè)的過程中也發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機器人的應(yīng)用在稍具生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè)中并不鮮見，而且其應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣，使用率也呈上升趨勢。這樣的現(xiàn)狀和預(yù)測不免令人擔憂，但德國弗勞恩霍夫就業(yè)經(jīng)濟研究院院長威廉·鮑爾認為，新的工業(yè)系統(tǒng)雖然取消了很多需要“人”參與的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，但是也會帶來新問題與創(chuàng)造空間，未來人力將集中于創(chuàng)新與決策領(lǐng)域。

1.普通技術(shù)工人數(shù)量不可避免地減少

中國已經(jīng)逐漸成為工程機械制造大國，但與歐美、日韓等國家之間存在較大差距，要如何迅速彌補差距，抓住全球經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的契機，登上世界制造業(yè)的高峰？要實現(xiàn)更加精密的加工與制造手段，向高技術(shù)含量和高附加值的方向轉(zhuǎn)型，進一步發(fā)展成為制造強國，工業(yè)機器人代替部分人工將成為一個必然的趨勢。在德國的西門子安貝格電子制造廠中，“產(chǎn)品”與“機器”之間通過IT控制進行溝通，需要人工處理的工作量只有不到四分之一。

此外，機器人也具備一些人工所缺乏的優(yōu)勢，例如：在生產(chǎn)中代替人從事某些單調(diào)、頻繁和重復的長時間作業(yè)；在危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，避免了職業(yè)病、工傷的高昂代價；由于總是以相同的方式完成工作，所以產(chǎn)品質(zhì)量也相對穩(wěn)定等等。

2.工業(yè)4.0時代工人角色的轉(zhuǎn)變

隨著工業(yè)4.0概念在全球蔓延，歐洲有預(yù)言家悲觀地描繪了未來工業(yè)生產(chǎn)將出現(xiàn)“無人”的場景，但德國人工智能研究中心首席執(zhí)行官沃爾夫?qū)┦繀s否認了這一看法，他指出：“即使是在工業(yè)4.0時代，我們的工廠里也不會空無一人?！敝徊贿^人在生產(chǎn)中的體力勞動將減少，更多地進行計劃、協(xié)調(diào)、創(chuàng)新和決策等工作。

弗勞恩霍夫工業(yè)研究所編寫的《未來生產(chǎn)——工業(yè)4.0》研究論文中指出：“不管是生產(chǎn)線上的工人，還是以知識為主的員工，其工作內(nèi)容都將發(fā)生變化。”所以人們看到，工業(yè)4.0并不意味著淘汰工人，而是工人的工作內(nèi)容將發(fā)生一定的變化，對工人的素質(zhì)要求也相應(yīng)提高了。

3.機器人要完全取代人工并沒有那么簡單

可以看到，雖然未來的制造業(yè)必定是“智能制造”的天下，但機器人仍無法完全取代人工。以富士康為例，為了解決人工成本高、招工難和其他一些問題，開始提出“用機器人取代人工”的口號。但其使用的機器人實際上應(yīng)稱為“機械手臂”更為合適。這些“機器手”僅能從事較為低級的工作，但造價卻十分高，從而也增加了生產(chǎn)成本。細想一下，機器手雖然能替代人工操作，且克服人的一些“弱點”，但往往由此產(chǎn)生的代價卻是生產(chǎn)的高成本，及其對企業(yè)競爭力的影響。而且實際上，生產(chǎn)過程雖較為穩(wěn)定，但難免有突發(fā)情況需要依賴人類的主觀判斷、經(jīng)驗來解決，無法完全依靠機器的程序化操作。目前富士康的機械手臂也只是從事一些簡單、重復、枯燥的工藝操作，在絕大部分中間制造環(huán)節(jié)，還是必須用到人工的。

三、工業(yè)4.0時代技工教育應(yīng)采取的對策

筆者把目光聚集到技工院校自身對工業(yè)4.0的應(yīng)對和改革措施上，進一步探討在人才培養(yǎng)目標、制度和教學改革等方面的一些策略，以期更快地跟上經(jīng)濟和工業(yè)發(fā)展的步伐。

1.智能生產(chǎn)對技工院校人才培養(yǎng)目標提出的新挑戰(zhàn)

一直以來，技工院校的培養(yǎng)目標都設(shè)定在為工業(yè)企業(yè)一線生產(chǎn)崗位培養(yǎng)具有熟練技能的藍領(lǐng)工人。其目標是“技能本位”，注重實操，學生技能熟練，但比較單一，可升值、持續(xù)發(fā)展的空間不大。然而，隨著智能制造時代的來臨，現(xiàn)有的技術(shù)工人無論是在生產(chǎn)工藝的難度、復雜性或協(xié)調(diào)性、強度等各方面都不及機器人。對此，跨國人力資源咨詢公司萬寶盛華提出了一個新的概念：灰領(lǐng)工人?！盎翌I(lǐng)工人”一詞源自美國，其核心內(nèi)容就是“技能+知識”，也就是說，未來技工院校所培養(yǎng)的人才不能只是滿足于企業(yè)流水線生產(chǎn)所需，而應(yīng)該在人才培養(yǎng)的內(nèi)涵上下工夫。未來的工人除了在機器發(fā)生故障時，能排除故障，維修機器，還要具備基礎(chǔ)編程和維護的能力。此外，新時代的灰領(lǐng)工人還要能解讀復雜數(shù)據(jù)，具有良好的溝通能力，能與管理人員組成團隊，協(xié)同工作。

2.技工院校如何改革才能盡快與工業(yè)4.0標準有效對接

為何工業(yè)4.0會在德國萌芽并引領(lǐng)一場全球性的變革和競爭？這離不開一個重要的因素——德國的教育。普魯士國王弗里德里希·威廉一世早在1717年就頒布了一項《義務(wù)教育規(guī)定》，明文規(guī)定“所有未成年人，不分男女和貴賤，都必須接受教育?！痹谶@一規(guī)定的基礎(chǔ)上，德國的教育改革取得了豐碩的成果，且重要的是其職業(yè)技術(shù)教育十分發(fā)達，這一切都為德國走在世界制造業(yè)前沿奠定了堅實的基礎(chǔ)。因此，中國智造要跟上德國工業(yè)4.0的發(fā)展步伐，必須向德國學習。

筆者認為，要跟上工業(yè)4.0的變革節(jié)拍，未來我國技工教育可嘗試從以下幾個方面進行改革。

一是學習形式的改革。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。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在德國，幾乎70%以上的工作場地都必須使用電腦，而60%以上的工作場地則被互聯(lián)網(wǎng)所覆蓋。政府、企業(yè)無孔不入地向社會各界人員提供數(shù)字化學習的平臺和途徑，且要求其教師也必須熟練應(yīng)用這一媒介輔助教學。因此，在互聯(lián)網(wǎng)大行其道、全面滲透的時代，未來技工院校面臨的第一個改革就是除了保持現(xiàn)有的線下學習形式外，借助網(wǎng)絡(luò)平臺、慕課和微課等手段大力開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程，誰能越快占領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)辦學的高地、分得越多的網(wǎng)絡(luò)辦學份額，誰將成為技工教育的新王者。

二是學制的改革。目前國內(nèi)的技工院校校企合作的模式大多是學生進校后，在校學習2年，最后1年在企業(yè)頂崗實習。從這個模式看來，在校學習和企業(yè)實踐依然還是分開進行的，學科設(shè)置和學習內(nèi)容依然鮮有交叉。而反觀德國的校企合作，我們看到大部分職業(yè)技術(shù)學校和商業(yè)界合作較多，企業(yè)融入到學生學習的各個環(huán)節(jié)中，學生在學期間即可通過企業(yè)學習一些與時俱進的技術(shù)。學校將課堂與企業(yè)的需求、實踐有機融合，為學生提供一個學習技術(shù)和知識的良性平臺，使學生受終身益。所以，國內(nèi)技工院校面臨的另一個挑戰(zhàn)可能是除了保持傳統(tǒng)的學歷教育、短期培訓外，還必須兼具向其畢業(yè)生提供終身的、階段性、增值型再培訓的功能。

三是專業(yè)建設(shè)和學科設(shè)置的改革。未來智能化工業(yè)生產(chǎn)所需的人才：從縱向看，需要繼續(xù)培養(yǎng)具有一技之長的人才；從橫向上看，交錯復雜的跨學科背景將是未來人才的一大優(yōu)勢和特點。因為未來很多工作、問題的處理都更為復雜，更需要有跨學科的背景。近年來我們已經(jīng)意識到復合型人才的重要性，僅僅某一專業(yè)的“?！币巡蛔阋越M織整個團隊項目的實施，只有具有全面發(fā)展、善于思考、溝通和提取信息的人，才能脫穎而出。而且，隨著機器人的廣泛應(yīng)用，未來工人的職責將從簡單的執(zhí)行層面轉(zhuǎn)為更加復雜、重要的控制、操作和規(guī)劃等多個層面。所以“跨學科”的交叉課程設(shè)置將是技工院校專業(yè)建設(shè)所應(yīng)探索的主要問題。

此外，隨著互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，技工院校的許多傳統(tǒng)專業(yè)也必然面臨萎縮或改革，與此相伴而來的是師資隊伍的重組和再培訓、實訓場地和機器的改建和更換等問題。此舉工程浩大卻又不得不為，因為“變則通，不變則亡”，這是萬物發(fā)展的法則。

四是教學改革。在工業(yè)4.0時代，我們聽到最多的詞語就是“創(chuàng)新”，習主席也多次談到“創(chuàng)新”的重要性。未來世界行業(yè)的更迭、變化加快，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和升級的步伐也在加速。對于各種從業(yè)人員來說，原來相對穩(wěn)定、只要擁有一技之長就可以終身無憂的狀態(tài)將一去不返。因此，新時代工人必須具有不斷創(chuàng)新的精神和終身學習的能力，專業(yè)技能雖然也是必需的，但相對來說，學習能力和創(chuàng)新精神更被企業(yè)主看重。

要培養(yǎng)有超強職業(yè)核心能力的工人就必須進行有效的教學改革，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)首先需要有創(chuàng)新精神的教師。其實在多媒體教學手段多樣化和互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展、廣泛應(yīng)用的今天，教師的教學創(chuàng)新也因此有了空前的突破，例如微課、簡單的教學APP、教學課件等。當學生成為課堂的主體，他們的思考能力、自學能力、自我管理能力和溝通合作能力也得到強化，符合工業(yè)4.0對新時代工人的要求。

四、小結(jié)

德國費爾達芬工業(yè)峰會——系統(tǒng)領(lǐng)導2030年的發(fā)起人和組織者烏爾里?！ど吕彰鞔_指出：“工業(yè)4.0時代并不是危言聳聽的軟件取代人的時代。相反，人的能動性在工業(yè)4.0的發(fā)展進程中所起到的作用，有增無減?！苯?，一則國內(nèi)新聞“北大學生周浩退學轉(zhuǎn)讀技?！睙o疑預(yù)示著技工教育的另一種可能性和新思路——未來的技工教育將著重培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能人才，其所提供的教育層次的跨度更大、學生的起點更高，也將為“中國制造”向“中國創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)型培養(yǎng)更優(yōu)秀的技術(shù)人才。

（作者單位：廣東省粵東高級技工學校）