工業(yè)4.0背景下德國大力發(fā)展“學習工廠”

摘? ?要：德國制造業(yè)發(fā)展和工程技術人才培養(yǎng)成就舉世矚目，除其傳統(tǒng)“雙元制”職業(yè)教育體系以外，近年來為適應工業(yè)4.0發(fā)展而逐步興起的“學習工廠”成為培養(yǎng)新型技術技能人才的重要場所，其基本理念是教育培訓與生產研發(fā)相整合的目標觀與功能觀、基于學習規(guī)律的教學論觀、行動導向的整合教育過程觀?！皩W習工廠”的主要優(yōu)點是：作為未來特定生產過程的展示場所，能使學員在了解傳統(tǒng)的控制和自動化技術學習的基礎上，有針對性地學習工業(yè)4.0相關知識和技能;具有研究、教育培訓和服務工業(yè)生產等功能。

關鍵詞：德國 巴符州 學習工廠 工業(yè)4.0

為適應工業(yè)4.0發(fā)展，德國近年來采取一系列舉措，推進職業(yè)教育創(chuàng)新，“學習工廠”（Lernfabrik）即為其中之一。我國正在積極推進經濟結構轉型升級，迫切需要大批優(yōu)秀的高端技術技能人才。“他山之石，可以攻玉”，本文以德國巴登—符騰堡州（以下簡稱巴符州）為例，分析其大力發(fā)展“學習工廠”，助力工業(yè)發(fā)展的情況，以期為我國提供一定借鑒。

一、“學習工廠”在巴符州發(fā)展的基本情況

巴符州是德國經濟最發(fā)達的聯(lián)邦州之一，在工業(yè)、高科技和科研領域最為突出。傳統(tǒng)經濟行業(yè)以汽車制造、機械設備制造、電子、數據處理和金屬加工業(yè)為主，擁有戴姆勒股份公司、保時捷股份公司、羅伯特·博世有限公司、海德堡印刷機械股份公司等世界著名企業(yè)。巴符州的中小企業(yè)實力強勁，其被譽為德國“中小企業(yè)王國”，“隱形冠軍”企業(yè)達400余家。同時，巴符州擁有多所在德國享有盛名的大學，這些大學一直重視職業(yè)教育與企業(yè)的發(fā)展，德國首個雙元制大學——巴符州雙元制大學（DHBW）就坐落于此。

目前，為推進職業(yè)教育數字化，巴符州設有16家“學習工廠”，其與行業(yè)協(xié)會、經濟促進機構、工會和30多所職業(yè)學校等社會機構組建團體聯(lián)盟，以促進德國工業(yè)4.0的發(fā)展。巴符州經濟、勞動與住房事務部已給予680萬歐元的資助，并計劃再投資480萬歐元新建21家“學習工廠”。此外，有超過250家企業(yè)表示愿意投資，并通過實際性投入支持“學習工廠”的建設與發(fā)展。[1]

巴符州大力發(fā)展“學習工廠”的主要目的是：推進職業(yè)實踐教育和繼續(xù)教育數字化，提供展示高度靈活數字化網絡生產流程的系統(tǒng)化學習場所?！皩W習工廠”建在職業(yè)院校校園中，為學校實施數字化教學，更好地培養(yǎng)工業(yè)4.0所需的專業(yè)人才提供實踐學習場所，使學生能夠在學習過程中更加直觀地了解實際的工業(yè)標準與操控流程。

二、“學習工廠”的定義與類別

根據2013年制定的《歐洲學習工廠倡議》（Initiative on European Learning Factories），“學習工廠”是指“一種基于真實的生產及管理過程，面向高校、企業(yè)和研究機構的集多種功能于一體的實踐學習場所”[2]?！皩W習工廠”旨在呈現(xiàn)基于真實生產的過程和技術，直接指向產品創(chuàng)造的學習環(huán)境，不是對工業(yè)生產型工廠的簡單復制，而是在強調實踐和基于問題學習的教學論基礎之上，為學生提供一種優(yōu)化的學習過程。

巴符州經濟、勞動與住房事務部資助的“學習工廠”主要分為兩大類[3]。一是基礎實驗室。該實驗室通過專業(yè)教學法指導，使學員掌握新型、數字化控制生產技術。同時，該實驗室還介紹現(xiàn)代工業(yè)制造中相關的標準化任務。在教學法方面，對于軟硬件的使用接近實際模型的要求。二是鏈式機器設備系統(tǒng)（verkettete maschinen system）。學員有機會按照實際工業(yè)生產標準在智能生產流程中學習、訓練并最終掌握智能制造技術。從狹義上看，“學習工廠”是“一種學習環(huán)境，在流程上具有真實性，包括多個工作站，涉及技術和管理兩個方面;在設置上具有可變性，類似于真實的價值鏈;在產品上是正在生產的實物產品;在教學法理念上，學員通過現(xiàn)場學習和自身行動，實現(xiàn)正式和非正式學習”[4]?！皩W習工廠”在結構和設備方面在很大程度上滿足了工業(yè)自動化的要求。例如，學員有機會獨立編程，引導工業(yè)機器人工作，并測試機器人與上下游生產線的配合程度。

三、“學習工廠”的優(yōu)點與功能

“學習工廠”主要有以下幾個優(yōu)點。一是在學員了解傳統(tǒng)的控制和自動化技術內容的基礎上，在教學過程中有針對性地逐步傳授工業(yè)4.0相關知識和技能。在這個意義上，“學習工廠”是工業(yè)4.0實踐教學的理想工具，其教學計劃包括師資培訓措施及定期與校外合作伙伴的實踐合作。二是“學習工廠”作為未來特定生產過程的展示場所之一。由于巴符州中小企業(yè)眾多且聯(lián)系緊密，“學習工廠”使他們有機會學習、觀摩并更好地適應工業(yè)4.0的發(fā)展。此外，巴符州中小企業(yè)與巴符州工業(yè)4.0聯(lián)盟、商業(yè)組織、商會行會的活動與合作也有助于各地區(qū)的“學習工廠”成為展示工業(yè)4.0技術的櫥窗。

廣義上的“學習工廠”還涵蓋“用虛擬價值鏈取代實體價值鏈、用服務產品取代實物產品、用遠程學習取代現(xiàn)場學習”[5]。教育、實踐教學和研究不僅是“學習工廠”的目的和任務，也是學員學習得以發(fā)生的載體，獲得的結果可以是能力開發(fā)和創(chuàng)新。

“學習工廠” 實現(xiàn)了研究、教育和服務工業(yè)生產的以下幾個功能[6] 。一是研究功能?！皩W習工廠” 訓練學生如何精細化組織、如何規(guī)劃工廠、如何開發(fā)新的生產技術，支持學生和企業(yè)將其產品設計轉化為現(xiàn)實。二是教育培訓功能。“學習工廠”為教育培訓提供平臺，組織實踐教學，建立實驗室和工作室。三是服務工業(yè)生產的功能。例如，“學習工廠”可利用高新技術開發(fā)進行新技術和方法的研究與實驗，將研究與生產對接，從而實現(xiàn)技術的更新與持續(xù)改進。

目前，從該州教師與學員的反饋來看，“學習工廠”帶來的影響是積極的，它被教師視為一種很好的教學工具，以幫助學員更好地、全面地理解工業(yè)4.0中數字化網絡的生產過程。同時，“學習工廠”對于學員的優(yōu)勢在于，他們可借助平板電腦等現(xiàn)代設備控制高科技生產工廠，將數字化、信息化融入到技能培訓與職業(yè)學習中。

四、“學習工廠”對我國的啟示

迄今，除了巴符州外，德國還沒有其他聯(lián)邦州政府采取相關措施，能將工業(yè)4.0的專業(yè)知識得以高水平實施，尤其是在職業(yè)培訓和繼續(xù)教育領域?？梢哉f，巴符州是將工業(yè)4.0付諸實施的先驅者?！皩W習工廠”與工業(yè)生產深度合作，實現(xiàn)了課程在設計、制造、產品等過程中的銜接，為學員提供了一種基于實踐的課程，將理論知識與加工、設計、生產等實踐技能整合起來，拓展了學術研究、為政府和生產方面的社會服務功能。

當前，現(xiàn)代信息技術與制造業(yè)的高度融合推動了智能制造的發(fā)展，智能制造已成為我國制造業(yè)轉型升級的主攻方向。智能制造是多學科交叉的制造業(yè)前沿研究領域，我國智能制造業(yè)的發(fā)展需要大量的復合型技能人才[7]。然而，目前我國若僅靠突出“專”的職業(yè)技能人才則無法滿足產業(yè)結構調整、制造業(yè)轉型升級的要求。面對數字化、信息化時代，在《中國制造2025》的要求下，我國職業(yè)院校需對技術技能型人才的培養(yǎng)規(guī)格進行調整，應更加強化“一專多能”的復合型職業(yè)技能人才培養(yǎng)，使其在掌握扎實的專業(yè)技能的基礎上，將現(xiàn)代化的信息技術手段運用于產品制造設計、開發(fā)、調適和維護中，最終成為適應時代發(fā)展的現(xiàn)代復合型技能人才。

在此背景下，加強職業(yè)教育校企合作，推動現(xiàn)代復合型技能人才培養(yǎng)，提升職業(yè)教育質量勢在必行，要將產教融合企業(yè)建成新型“學習工廠”[8]。一是校企利益融合，建立校企利益融合長效機制。二是校企技術融合，實現(xiàn)學校理念層面與企業(yè)產品層面技術的有機結合。三是校企資源融合，共建、共管教學和技術技能設施、實習實訓基地、學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、員工培訓、技能鑒定等資源。四是校企文化融合，在校企利益共同體層面形成集體文化。五是校企人員融合，學校與企業(yè)在管理層面、師資層面上創(chuàng)造條件交叉兼職、任職。六是校企制度融合，在學校教育教學和學生的日常管理中融入企業(yè)管理制度。

通過建設產教融合新型“學習工廠”，著力構建真實場景、真實學做實踐教育的新空間。這是一個需要政府、企業(yè)和學校協(xié)同發(fā)力的系統(tǒng)工程，是一次關聯(lián)產業(yè)、教育和社會各方面的跨界創(chuàng)新，它的成功探索將會為新時代職業(yè)教育發(fā)展增添新動力。

參考文獻：

[1]Ministerium für Wirtschaft， Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg.Lernfabriken industrie 4.0 an beruflichen schulen in Baden-Württemberg[EB/OL].（2019-01-26）[2019-05-26].https：//www.wirtschaft-digital-bw.de/zielgruppen/produzierendes-gewerbe/lernfabriken-industrie-40/.

[2]Hessen Digital.Kompetenzorientierte gestaltung von lernfabriksystemen und -trainings für die schlanke produktion[EB/OL].（2016-07-28）[2019-04-26].https：//kompetenzzentrum-darmstadt.digital/uploads/files/Regionalkonferenz_Gestaltung_Lernfabrik_Tisch.PDF.

[3]Ministerium für Wirtschaft， Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg.Lernfabriken 4.0 in Baden-Württemberg[EB/OL].（2019-01-26）[2019-05-26].https：//wm.baden-wuerttemberg.de/de/innovation/schluesseltechnologien/industrie-40/lernfabrik-40/.

[4][5]ABELE E， METTERNICH? J， TISCH M， et al. Learning factories concepts， guidelines， best practice examples[M]. Darmstadt：Springer，2019：199-254.

[6]趙文平.德國工程教育“學習工廠”模式評介[J].比較教育研究， 2017（6）： 28-34.

[7]齊斌. 基于“中國制造2025”對高職教育的幾點思考[J]. 高教學刊，2016（14）：46-47.

[8]到“學習工廠”體驗產教融合的新型學習[N]. 光明日報，2019-04-09（15）.

編輯 王亭亭? ?校對 朱婷婷

作者簡介：陳正，中國駐德國大使館教育處二等秘書、德國柏林洪堡大學博士、國家教育行政學院副研究員