工業(yè)4.0背景下的高職教育

侯曉靜　郭慶　楊書華　張穎

摘 要：通過介紹工業(yè)4.0的歷史，以及工業(yè)4.0背景下技術(shù)發(fā)展趨勢和對技術(shù)技能人才的要求，分析了工業(yè)4.0對高職教育的影響，體現(xiàn)在課程建設(shè)、教學(xué)方法和手段、人才培養(yǎng)以及對教師要求等方面，從而認(rèn)清當(dāng)前形勢，做好高職教育。

關(guān)鍵詞：工業(yè)4.0；中國制造2025；高職教育；工匠精神

中圖分類號(hào)：G710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-3769（2018）02-022-05

一、工業(yè)4.0概述

工業(yè)4.0最早是德國在《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》提出的十大未來項(xiàng)目之一，旨在使工業(yè)以及整個(gè)人類生活能夠適應(yīng)智能化網(wǎng)絡(luò)。十三五時(shí)期正是生產(chǎn)制造智能化、數(shù)字化迅猛發(fā)展的階段，如何迎戰(zhàn)工業(yè)4.0，不僅是工業(yè)發(fā)展的方向，也是職業(yè)教育的方向。2014年11月李克強(qiáng)總理訪問德國期間，中德雙方發(fā)表了《中德合作行動(dòng)綱要：共塑創(chuàng)新》，宣布兩國將開展工業(yè)4.0合作，該領(lǐng)域的合作有望成為中德未來產(chǎn)業(yè)合作的新方向。而借鑒德國工業(yè)4.0計(jì)劃，是"中國制造2025"的既定方略。

工業(yè)4.0是大數(shù)據(jù)革命、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代背景下，對企業(yè)進(jìn)行智能化、工業(yè)化相結(jié)合的改進(jìn)升級(jí)，是中國企業(yè)更好的提升和發(fā)展的一條重要途徑。自從第一臺(tái)蒸汽機(jī)的誕生，人類進(jìn)入工業(yè)時(shí)代，人類逐漸利用機(jī)器從繁重的勞動(dòng)中脫離出來。隨著工業(yè)生產(chǎn)不斷發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中，大量使用機(jī)器，不但代替人類體力勞動(dòng)，而且代替部分腦力勞動(dòng)。中國在接下來的10年當(dāng)中也計(jì)劃采用更多的機(jī)器人進(jìn)入到制造產(chǎn)業(yè)，中國制造進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代即智能制造時(shí)代。十三五時(shí)期，我國產(chǎn)能急速發(fā)展，機(jī)器會(huì)全面超過人類，將是一個(gè)人工智能席卷全球的時(shí)代。

從發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況看，高職教育與工業(yè)發(fā)展是離不開的，工業(yè)4.0會(huì)使制造業(yè)更具有競爭性，也就是我們提到的"中國制造2025"，在職業(yè)分工結(jié)構(gòu)合理的社會(huì)，不僅需要本科院校培養(yǎng)的學(xué)術(shù)型及研究型人才，更需要大量由高職院校培養(yǎng)的技能型人才，特別是具有工匠精神的高水平技能人才。培養(yǎng)大量專業(yè)技能人才的同時(shí)也需要大量高技能的高職教師，由此可見，工業(yè)發(fā)展和高職教育是息息相關(guān)。

中國正在面臨一個(gè)巨大的創(chuàng)新機(jī)會(huì)，這個(gè)機(jī)會(huì)來自氣勢洶涌的工業(yè)4.0大潮，擁有專業(yè)技能的人才也是國際競爭中成敗的關(guān)鍵。高等職業(yè)教育在此次競爭中擔(dān)當(dāng)重要角色，擔(dān)任著培養(yǎng)高技能人才的重任。

二、工業(yè)4.0對高職教育的影響

1.工業(yè)4.0對高職專業(yè)建設(shè)的影響

工業(yè)4.0是智能工廠與智能生產(chǎn)相結(jié)合的產(chǎn)物，在這樣的關(guān)系下，將會(huì)影響一些學(xué)科建設(shè)，如電子信息類、通信類、機(jī)械類等等，也會(huì)誕生很多的相關(guān)專業(yè)，我院已經(jīng)申請了“物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)”“云計(jì)算專業(yè)”以及“工業(yè)機(jī)器人專業(yè)”新專業(yè)，在近年的招生中，我們也發(fā)現(xiàn)學(xué)生更加熱衷填報(bào)新專業(yè)。

在工業(yè)4.0背景下，高職院校更加精準(zhǔn)的定位自身專業(yè)，使專業(yè)的設(shè)置更加貼近智能化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化，一方面滿足高職院校招生需求，尤其是目前生源緊缺的情況下，學(xué)生家長幫孩子選擇學(xué)校時(shí)，更加看重專業(yè)；另一方面，國家政策支持，新專業(yè)的設(shè)立為“一帶一路”技能人才的輸出提供保障；再有，新專業(yè)的設(shè)立也是與國際接軌的需要。在這樣的形式下，對于高職教師來說應(yīng)該認(rèn)清形勢以及擔(dān)起責(zé)任。

十三五期間，國家繼續(xù)加大對高職院校的投入，尤其在專業(yè)建設(shè)方面，提供更多的政策支持。作為一名高職教師必須要能夠預(yù)示到第四次工業(yè)革命，抓住機(jī)遇，在新專業(yè)設(shè)立時(shí)更加貼近實(shí)際。

2.工業(yè)4.0對高職課程建設(shè)的影響

工業(yè)4.0來源于物聯(lián)網(wǎng)，又比物聯(lián)網(wǎng)更加寬泛，是“互聯(lián)網(wǎng)+制造”的產(chǎn)物，即我們前面提到的“中國制造2025”，作為高職學(xué)生來說，需要學(xué)習(xí)大量的專業(yè)課程。例如：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電子通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等等，現(xiàn)以傳感器技術(shù)為例說明工業(yè)4.0對高職課程建設(shè)的影響，傳感器技術(shù)這門課程是我院電氣專業(yè)、電信專業(yè)、機(jī)電專業(yè)的一門專業(yè)能力核心課程，傳統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)以學(xué)生知識(shí)能力的培養(yǎng)為主，而非學(xué)生的實(shí)踐能力；課程也是學(xué)科類的，第一章第一節(jié)的學(xué)科建設(shè)。

在工業(yè)4.0的影響下，高職課程建設(shè)應(yīng)趨于工程實(shí)際，應(yīng)將課程重新進(jìn)行整合，如圖2.1所示，傳感器其實(shí)就相當(dāng)于人類的感官，眼睛會(huì)看、耳朵會(huì)聽、嘴可以品嘗、鼻子會(huì)聞、皮膚會(huì)感覺，分別對應(yīng)視覺、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺，那么對應(yīng)的測量對象分別是光感、聲控、生物、氣敏、壓力，這樣將傳感器技術(shù)這門課程建設(shè)分為對應(yīng)的傳感器，如圖1所示，與實(shí)際物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用結(jié)合，所對應(yīng)典型的工作項(xiàng)目就是工業(yè)機(jī)器人，對課程進(jìn)行開發(fā)，以項(xiàng)目為載體，將復(fù)雜問題簡單化，提供學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性。當(dāng)然對于別的專業(yè)課程也可以按照這樣的思路進(jìn)行建設(shè)，體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合。

工業(yè)4.0背景下，對于高職教學(xué)的要求為，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建新型教學(xué)模式。學(xué)校應(yīng)根據(jù)培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才的目標(biāo)，通過調(diào)研，了解實(shí)際工作中對職業(yè)崗位任職要求、需要哪類的高職人才、需要掌握何種專業(yè)技能等，培養(yǎng)企業(yè)所需的技能型人才。如圖2所示，以應(yīng)用電子專業(yè)核心課程建設(shè)為例，通過職業(yè)崗位群的調(diào)研，得到企業(yè)要求勞動(dòng)者所具有的職業(yè)能力，根據(jù)職業(yè)能力得到應(yīng)用電子專業(yè)所需要建設(shè)的核心課程。

現(xiàn)以我院電氣自動(dòng)化專業(yè)核心課程中的電子線路專業(yè)課為例，根據(jù)工業(yè)4.0對課程要求，以及對高技能人才的需求，應(yīng)選取典型的工作任務(wù)包括收音機(jī)制作、搶答器的制作等，在相應(yīng)基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展， 比如移動(dòng)電話機(jī)電路板檢修等等，如圖3所示。在相應(yīng)項(xiàng)目選取上，學(xué)生通過學(xué)習(xí)可以考取無線電調(diào)試工中級(jí)證書，為持證上崗提供條件。通過典型工作任務(wù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性以及學(xué)習(xí)效率都有所提高，無線電調(diào)試工取證率也達(dá)到98%。

3.工業(yè)4.0對高職教學(xué)方法的影響

由于高職院校主要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，對于知識(shí)應(yīng)用能力的要求較高，常見的教學(xué)方法除了講授法以外，還有情景教學(xué)法、頭腦風(fēng)暴教學(xué)法等，工業(yè)4.0代表的是智能化，那么在教學(xué)方法中要與智能化相接軌。

如典型案例教學(xué)法即項(xiàng)目教學(xué)法，選定典型案例，使學(xué)生首先了解應(yīng)用，從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，這種教學(xué)方法擴(kuò)寬了學(xué)生的思維空間，對于高職學(xué)生而言，實(shí)際項(xiàng)目更加易于學(xué)習(xí)吸收。那么高職教師所舉案例應(yīng)來自工程實(shí)踐，例如可編程控制器這門課程在原先的教學(xué)實(shí)例中大多基于實(shí)際按鈕操作，工業(yè)4.0智能化的要求，將實(shí)際按鈕虛擬于觸摸屏之上，那么教師就不能拘泥于陳舊實(shí)例，而應(yīng)該緊隨新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)及新要求。整個(gè)課程設(shè)計(jì)要突出職業(yè)性和實(shí)踐性以及開放性，如圖4所示高職課程設(shè)計(jì)理念。

再如討論法，需采用分組討論，對于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天而言，團(tuán)隊(duì)合作和協(xié)作能力是一個(gè)團(tuán)隊(duì)能夠存活的關(guān)鍵，一個(gè)人的能力是有限的，在專業(yè)課程的課堂教學(xué)中可以采用討論法，將學(xué)生進(jìn)行分組，以小組為單元進(jìn)行角色分配，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作精神，如學(xué)生可以擔(dān)任設(shè)計(jì)者、制作者、檢修者、測量者等，一方面，可以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能，并且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；另一方面學(xué)生通過討論，進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，在小組這個(gè)單元中共同學(xué)習(xí)，讓所有的人都能參與到明確的此次項(xiàng)目所要求的任務(wù)，共同完成項(xiàng)目要求，以及自身所承擔(dān)責(zé)任，各盡其責(zé)。討論法在整個(gè)教學(xué)過程中的位置，如圖5所示，整個(gè)教學(xué)過程是個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。

4.工業(yè)4.0對高職教學(xué)手段的影響

在工業(yè)4.0的背景下，新的職業(yè)技術(shù)不斷出現(xiàn)，會(huì)應(yīng)產(chǎn)生大量新的職業(yè)，新的職業(yè)要求，尤其是信息化技術(shù)已經(jīng)無處不在，計(jì)算機(jī)不但是與外界聯(lián)系的工具，也是學(xué)習(xí)工具。學(xué)生不只是通過教室上課，從教師傳授知識(shí)中學(xué)到知識(shí)與技能，延續(xù)傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法，而且可以通過計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)知識(shí)，隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，慕課、微課不斷出現(xiàn)，學(xué)生可以利用最短的時(shí)間學(xué)到大量知識(shí)，作為教師也應(yīng)掌握信息化這種技能，使用這樣的一種媒介來進(jìn)行教育。

如今在職業(yè)教育領(lǐng)域刮起的信息化教學(xué)之風(fēng)，鼓勵(lì)教師在教學(xué)以及實(shí)踐教學(xué)中大量采用信息化手段，如網(wǎng)絡(luò)課程的流行以及各類型信息化大賽的舉辦，無不是鼓勵(lì)教師在教學(xué)中采用信息化手段。此外，就是終身學(xué)習(xí)，中科院院士劉昌明院士曾說過“在我一生的科研生涯中，與其說是一名院士，不如說我始終是一名學(xué)生”，做到讀萬卷書，走萬里路。我們必須要教育我們的學(xué)生進(jìn)行終身學(xué)習(xí)，在短期內(nèi)也要進(jìn)行一些按需學(xué)習(xí)，這樣現(xiàn)今公司需求以及產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)才能更好地進(jìn)入學(xué)生的知識(shí)體系當(dāng)中。

對于90后而言，他們很早就接觸的信息媒介，如移動(dòng)設(shè)備、平板電腦等，這為進(jìn)行信息化教學(xué)提供可能。我院已與清華在線合作了混合式教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的開發(fā)，照本宣科已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代要求，擁抱新技術(shù)將是提高自身教學(xué)能力的重要途徑，這也是工業(yè)4.0帶給高職教學(xué)手段的變化。

5.工業(yè)4.0對高職人才培養(yǎng)的要求

在工業(yè)4.0的背景下，高職人才培養(yǎng)的目標(biāo)重點(diǎn)在培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用型人才，作為高職教師應(yīng)提高自身的技能，來應(yīng)對時(shí)代的變遷。對于高職教育來說，在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力的同時(shí)，也應(yīng)培養(yǎng)他們應(yīng)用能力以及職業(yè)素養(yǎng)，尤其是“工匠精神”。精益求精的“工匠精神”體現(xiàn)在企業(yè)的生產(chǎn)和服務(wù)過程中，卻始于職業(yè)教育。培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)技能人才是跨越“中等收入陷阱”、實(shí)現(xiàn)中國夢的重要保障。

在國與國競爭壓力白熱化的今天，相同的原料，相同的生產(chǎn)線以及管理制度，中國工人卻無法生產(chǎn)出發(fā)達(dá)國家同等質(zhì)量的產(chǎn)品，問題其實(shí)就出在缺乏“工匠精神”上。怎樣培養(yǎng)未來的大國工匠，讓中國的產(chǎn)品和服務(wù)成為世界的質(zhì)量標(biāo)桿？這是高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)的目標(biāo)。在具體實(shí)踐中，高職院校一方面需要不斷培植“文化底蘊(yùn)”，提升學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)；另一方面需要不斷強(qiáng)化“一技之長”，提升學(xué)生職業(yè)能力。如何厚植學(xué)生的文化底蘊(yùn)？首先，要將職業(yè)文化融入到課程教學(xué)中；其次，加強(qiáng)人文教育、力戒高職文化教育功利化。在校園文化建設(shè)方面，不斷強(qiáng)化以社會(huì)主義核心價(jià)值觀為主線的優(yōu)秀公民教育，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任心、事業(yè)心和感恩之心，培育學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和對企業(yè)的忠誠度，將職業(yè)素養(yǎng)要求融入專業(yè)教育過程中，形成獨(dú)具特色的專業(yè)文化。

俗話說“一技可以傍身”，一技之長并非普通意義上的技術(shù)技能，許多學(xué)生報(bào)考高職院校就是為了學(xué)到一技之長，只有“專”與“精”兼?zhèn)洳拍芊Q得上“長”。培養(yǎng)學(xué)生一技之長是高職教育的根本任務(wù)，也是高職生求學(xué)的核心目的。短短3年的高職教育，能將毫無實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生培養(yǎng)成一位大國工匠基本是不可能的，但可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、技術(shù)能力等，給學(xué)生成長為未來的大國工匠提供有效支持。職業(yè)院校要綜合考慮學(xué)生個(gè)性特長、職業(yè)傾向、知識(shí)結(jié)構(gòu)等影響因素，為學(xué)生選配合適的職業(yè)技能導(dǎo)師，在學(xué)生全面掌握專業(yè)基本技能基礎(chǔ)上，開展個(gè)性化精細(xì)培養(yǎng)，突出發(fā)展個(gè)人的一技之長，使學(xué)生真正精通一門技藝，并以此為基礎(chǔ)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)遷移指明方向。

6.工業(yè)4.0對高職教師的要求

十三五期間，高職教育的不斷發(fā)展擴(kuò)大，大批的八零后、九零后進(jìn)入高職教學(xué)隊(duì)伍，他們有專業(yè)知識(shí)，畢竟大多數(shù)人是本科以上學(xué)歷，還有研究生，甚至是博士生，但是缺乏教育理論基礎(chǔ)以及企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)畢業(yè)生都是從高校進(jìn)入就職的高校。工業(yè)4.0的深入，要求高職教師不但有專業(yè)知識(shí)，更應(yīng)該有實(shí)踐能力，如何提升高職教師的實(shí)踐能力，就應(yīng)該大力開展工學(xué)結(jié)合，安排教師定期去合作的企業(yè)實(shí)習(xí)，向企業(yè)工人學(xué)習(xí)，了解最新的工業(yè)要求，在現(xiàn)在的職稱評(píng)定中也涉及到這個(gè)問題，要求評(píng)定職稱的高職教師每年至少有一個(gè)月的下廠鍛煉，這其實(shí)也是工業(yè)4.0發(fā)展的要求。通過在實(shí)際現(xiàn)場的工作，才能豐富高職教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，使得所授課程內(nèi)容豐富，搜羅相關(guān)的案例，使課堂教學(xué)內(nèi)容變得有血有肉。

高職教師要建立終身學(xué)習(xí)的思想，最近看到一篇文章寫的是“未來七類老師可能遭淘汰，你在其中嗎？”其中一類就是被動(dòng)接受而非主動(dòng)擁抱新技術(shù)的老師，“師者，傳道、授業(yè)、解惑”，隨著日新月異的信息化發(fā)展，處于新時(shí)代的教師，擔(dān)負(fù)時(shí)代重任，如果還是按原有的教學(xué)方式，很難適應(yīng)如今變化萬千的時(shí)代，換言之，如果不與時(shí)俱進(jìn)，就會(huì)被時(shí)代所拋棄！

另一方面，高職教師要具有創(chuàng)新意識(shí)，十三五時(shí)期，國家重點(diǎn)推行創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，把工作重心從規(guī)劃部署轉(zhuǎn)移到全面落實(shí)上來，引發(fā)全社會(huì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，即“萬眾創(chuàng)新”。在這幾年創(chuàng)新大賽中，我院教師展現(xiàn)了積極創(chuàng)新的進(jìn)取精神，并取得了良好成績，將創(chuàng)新精神融入到課程的講授中，這也是對高職教師的要求，最新的職稱評(píng)定中對高職教師的創(chuàng)新也有所要求，這正是時(shí)代要求。

三、結(jié)語

隨著十三五工作的推進(jìn)，我國要從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國邁進(jìn)，高技能人才的缺口會(huì)越來越大，高職教育成為培養(yǎng)技能人才的主力軍。2017年9月8日 在第33個(gè)教師節(jié)即將到來之際，李克強(qiáng)總理考察天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，看望這里的“工匠之師”。克強(qiáng)總理希望，高職教師不僅是“靈魂工程師”，也要是“中國制造”即“智能制造”的卓越雕塑師；要讓工匠精神滲入每件產(chǎn)品的每道工序，使中國制造不僅物美價(jià)廉，而且品質(zhì)卓越；要讓高職教師擔(dān)負(fù)起培育鑄就大批中國制造的合格人才重任。

總之，工業(yè)4.0時(shí)代大門已經(jīng)向我們打開，無論從學(xué)生培養(yǎng)還是教師培養(yǎng)，都具有時(shí)代特色，讓我們每個(gè)人為這個(gè)全新時(shí)代貢獻(xiàn)出自己的一份力量。

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