工业4.0背景下高职教育人才培养模式创新研究

徐兰?徐婷

摘 要 工业4.0意味着智能化生产模式的到来，高度灵活化、弹性化、模块化生产将成为未来制造业的主导模式。我国高等职业教育在应对工业4.0的挑战中存在着人才培养目标定位不准确、教学内容陈旧、校企协同育人机制不完善等问题。为了主动适应时代的需求，职业教育应通过制定新的人才培养目标、改革课程结构、促进多方主体共同参与育人过程，逐步建立多层次开放性的现代职业教育体系，为国家培养出新一代高技能高素质复合型人才。

关键词 高等职业教育；工业4.0；人才培养模式；复合型人才

中图分类号 G712 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2017）16-0034-05

工业4.0是德国政府2013年提出的高科技战略计划，俗称“第四次工业革命”。这一计划旨在提升制造业智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学（即不断提高工作效率和工作满意度的学科）的智慧工厂。工业4.0将在很大程度上转变人们的行为方式和思维模式，促进人类社会先进生产方式的产生。这一理念与我国早前提出的“产业转型升级”不谋而合，经历了前三次工业革命，中国制造业传统的劳动力优势、成本优势、规模优势以及制度优势正在逐步消失，高职院校作为培养高技能高素质复合型人才的重要基地，不断为工业领域提供人才和技术支持，必然在这一理念下发生深层变革。

一、工业4.0背景下的生产制造理念及特点

工业4.0时代主要将各种智能技术应用于制造业，一是“智能生产”，通过研究智能化生产系统及过程，从而实现供应链条件下的网络分散式生产；二是“智能工厂”，包括企业的生产物流管理、人机互动以及3D打印技术的应用，通过高度智能化设备和柔性化生产模式，在不同网络模块中快速完成客户个性化的产品制造；三是“智能物流”，主要通过互联网、物联网、物流网整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，减少中间渠道，使客户能够快速获取匹配的产品[1]。工业4.0阶段的核心在于将生产过程中的供应、制造、销售信息数据化，降低企业各项材料成本、人工成本和库存成本，最后达到快速、有效、个人化的产品供应，其具有明显特点。

首先，产品需求的个性化将成为一种新的发展趋势。越来越多的终端客户可以参与到产品的研发、设计、制造、验证、物流、交互反馈等环节，基于客户需求的定制化、弹性化、灵活化的小批量多品种甚至是高度柔性化的单件生产模式成为可能。

其次，生产方式的模块化革新。工业4.0生产理念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度个性化、低成本、高效率的制造业生产模式。在这种趋势中，传统行业界限将消失，产业链分工将被重组，并会产生各种新的活动领域和企业合作形式。为实现产品多样性和生产过程的弹性化，企业以往大批量的生产模式将不复存在，取而代之的是将个性化产品的共同需求进行归类，以使关键的共性需求在基础生产单元得以满足，并在更细微的生产单元来完善产品的其余特性，在不同模块构成的整体生产线上合作完成客户的特殊需求。模块组合的生产模式将是未来智能制造的重要突破领域。

第三，实现模块化生产，其生产平台的自动化、标准化程度要求更高。工业4.0战略的关键是工业制造技术和信息技术的结合。通过借助人、设备以及资源三位一体的网络化环境，在各种终端系统实现数据信息交换、甄别、处理和维护等，最终达到标准化的高度柔性化生产方式。制造业在发展过程中不断集成各类信息技术，包括数据平台的共享和不同应用系统的对接，企业之间的生产、供应、销售信息将在同一个生产链条中实现可视化管理，从而促进客户需求响应系统和智能加工制造系统的结合，在标准化平台下快速准确高效地完成客户订单。

基于领先的生产系统和工业生产模式，对于人才的复合型需求明显加强。一是随着智能生产的推进，熟练工种将快速减少，能动性岗位会逐渐增加，而具有创新能力的研发人员才能创造更高效的智能生产模块，并不断推动工业4.0模式的更新完善。因此，从毕业生的职业素养等软实力角度来看，工业4.0时代下的实体企业更加注重人力资源的创新思维能力、数据分析能力和敏锐反应能力。二是从职业技能等硬实力角度出发，未来智能制造行业将更关注人才工业技术、信息技术的掌握程度等实践工作技能。三是从人才品质来看，不同于以往机械化和自动化趋势下对于单项技术和技能的要求，工业4.0包括了对数字化智能化设备、软件信息技术等多个维度的复合要求，具备交替性工作经验和多项实操技能的从业人员将更能匹配这一生产模式下的职业要求。

二、面向工业4.0发展趋势的人才培养模式创新

随着工业4.0各项智能技术的突飞猛进，传统的人才培养模式已经不适应未来实体经济的需要，因此高等职业教育要结合政策和經济发展导向，通过制定新的人才培养目标、改革课程结构、促进多方主体共同参与育人过程，逐步建立多层次开放性的现代职业教育体系，为国家培养出新一代高技能高素质复合型人才。

首先，建立灵活度较大的专业滚动和课程滚动教学模式，以培养职业院校学生的复合知识结构体系[2]。其次，要广泛开展校园课程与企业课程相结合的课程体系，在授课过程中注重课程的设计任务导向，鼓励学生的互动参与，激发学生的创新精神和主动思考能力，构建学生的多维知识技能背景。再者，通过教学改革，减少学生的课时量和课时任务，鼓励其进行多项社会实践以及顶岗实习，不断学习先进的工业技术和信息技术，培养良好的职业工作技能，了解行业发展动态。

（一）增强课程弹性，建立“专业滚动”+“课程滚动”模式

工业4.0时代下强调在智能技术、物联网技术以及大数据背景下打造的全新制造业，不再是简单的大批量生产同质化产品，而是根据消费偏好建立产品需求预测，将客户所的潜在需要产品快速高效生产出来。因此，专业设置如传统的会计、工商管理、电子商务、金融及新型的城市轨道、港口等都不可避免地要掌握基本的信息技术，如工业机器人、工业互联网、大数据、传感器云计算等，还包括生产过程中的自动化、数字化和智能化技术[3]。专业滚动模式是指尽可能减少入校时的专业方向分类，通过分析研究当地经济的发展变化趋势以及职业能力变化需求，根据相应岗位群内的专业方向滚动排课，学生可以在完成一定课时量的条件下滚动选择自己的课时安排。学生不再囿于自身原有的专业方向，而是逐步形成复合型的知识结构体系，养成主动、探索、开创型的学习习惯。

（二）建立“理论基础+实践技能+能力拓展”三位一体综合课程体系

在高职院校内部，将课程分为校园课程与企业课程，其中校园课程注重理论基础，而企业课程更为关注实践技能训练和能力提升，逐步改变以往教学内容落后于实体经济需要，以及过于注重知识储备而忽略能力拓展的局面。首先，在课程授课主体方面，高职院校和行业协会、企业共同培养技能人才，校企协同共促教育体系改革、共担课程建设、共管教学过程、共建实训基地、共享教学资源库、共育“双师型”教师团队，逐步形成政府主导、行业协会引导、企业和职业院校共担的良性育人体系，这将有效改善目前职业教育质量难以提升的局面。其次，在课程内容设计方面，以工作任务为导向，以能力培养为核心，培养方案的设计以符合社会对人才专业知识和学科交叉知识的复合型需求，建立起“理论基础+实践技能+能力拓展”三位一体的综合课程体系，使学生可以在高职院校接受基础理论知识，而在企业教学平台内体验职场工作的实际需求，通过角色模拟和工作任务等方式，掌握和了解实际工作所需的各项基础技能或某项专业技能乃至某项专业技术，并反馈到校园课程中的实训项目中，不断匹配工业4.0发展模式下的工业模式创新发展。最终目标是使职业教育真正实现基础技能、专业技能与行业技能训练相结合，培养智能制造时代下具有创新能力和全局视野的新型高技能高素质复合型人才。见图1。

（三）转变传统授课模式，鼓励学生融入工作任务导向

在工业4.0信息技术与工业技术高度交织融合的背景下，学生的创新能力尤为重要，而传统教学模式以教师讲解为主，学生主观能动性差。要调动学生上课的积极性和参与性，必须通过“任务导向”等方法将传统的知识点按难易程度分解到教学中。以港口与航运管理专业的《集装箱多式联运》中“港口码头布局”这一项目为例，就可以鼓励学生设计港口码头的布局图，根据布局图来统筹安排相应的货物出货流程（包括揽货、装卸、报关、报检等整体流程），在完成这些基本工作后再由教师点评在设计过程中的注意事项。如若有条件可以安排学生前往企业教学平台中，了解现实中港口码头的布局分布图及港口收货与出货流程。授课模式的改变是为了让学生能够从被动接受知识变为主动发现问题，激发学生的思考意识与创新能力，提升其数据分析能力和对于实际工作技能的了解程度，争取在工作岗位中能做到快速响应客户需求，在智能信息化背景下優化工作流程。

（四）引入灵活的顶岗实习兼社会实践机制

工业4.0在制造业中突出表现为“智能生产”与“智能工厂”，信息技术与工业制造技术的高度融合更为强调学生实践技能，在学校这种能力的培养非常有限。一般高职院校均在第5学期或第6学期安排学生的校外实训，学生要快速对接实际工作岗位职责还需要较长的适应期。而在国外这一实习制度则相对灵活。以德国为例，学分由文化基础课和社会实践共同组成，学生可以根据个人时间，灵活安排选修课程和社会实践，所有课程与实践通过一定的证明手续即可转入个人学分账户。澳大利亚也有类似规定，即学生的成绩为学习考试成绩和社会实践成绩[4]。这种安排可以使学生随时了解和发现目前企业面临的技术挑战、生产挑战以及服务挑战，并能够利用学校资源对所欠缺的技能快速有效地学习和补充。

在此背景下，我国应进一步完善高职顶岗实习制度，将固定的学制逐步转变为弹性管理机制，激发学生的自主学习能力和职业探索能力，使社会实践成为高职学生最重要的教育形式，从而加深学生对于先进技术的掌握程度、并在企业与高职院校教师的双重指导下积极进行技术创新和技术转化工作[5]。

（五）逐步建立起以企业评价为主导的第三方闭环评价管理系统

工业4.0适逢中国制造业的转型升级，职业院校将持续为“中国制造”提供必备的人力资源支持，而要促成人才技能目标与人才培养过程的匹配，势必要建立起强有效的第三方闭环评价管理系统。宏观层次是针对学校整体教学质量的评价，微观层次是针对毕业生的复合专业知识结构、实践技能、创新能力、职业素养和职业道德的全方位评价体系。不同于咨询公司这种专业评价机构，只有用人单位才能清晰准确地描述智能化工厂生产模式下企业对于人才素质、生产管理流程的具体要求。在人才培养过程中教育主体通过引入第三方评价，才能使学生的各项实践能力与企业经验紧跟经济发展趋势，使培养出来的毕业生真正成为企业需要的人才。因此建立起以企业为主导的第三方评价体系，对于职业院校未来匹配工业4.0的发展尤为重要。

三、工业4.0背景下人才培养模式创新的保障条件

随着工业4.0模式下供应链、产业链向资源共享和业务协同融合创新的方向发展，原有固化的职业教育体系要发挥在生产要素优化配置中的基础作用，势必要不断进行内外重构和改革，才能使高职院校毕业生真正成为未来工业革新模式的重要推动者和践行者。

（一）制度保障——政府立法，确立教育各参与主体的地位

在目前的高职教育体制中，仍然以教育主管部门的行政命令为主要治校依据，在这一主管机制之下，学校与企业的合作框架较难开展实质性的协同创新育人模式。转变教育主管部门职能，逐步由主管部门向服务部门转变，将教育管理的主动权向高职院校转移，并逐步引导高职院校与企业建立长效合作机制。通过确立各自的主体地位和作用，使教育部门、高职院校以及企业能够合理有序地开展综合教学活动。

学校作为施教主体，应充分发挥学校在人才培养、课程设置、顶岗实习等工作中的主要作用。要契合工业4.0的发展机遇，赋予学校施教主体地位，减少行政审批压力，包括专业滚动学习方案、顶岗实习时间与社会实践的弹性学制安排，以及课程体系由校园课程与企业课程组成等，在原来教学制度下都需要向教育行政主管部门申请审批同意才能正式实施。工业4.0时代趋势下，市场环境瞬息万变，大型企业将改变原有的科层结构，逐步向灵活化、弹性化的模块化组织形式转变，而高职院校在人才培养模式等方面的改革若按照之前逐级向教育部门申请的方式，专业建设所需要的周期将变得更长，从而不利于学生技能的培养以及相应知识的更新。将办学自主权归还给高职院校，是进行人才培养模式创新发展的起点。

确立企业在教学过程中的协助教学地位和在评价过程中的主导地位，使企业能够参与人才培养模式创新改革。企业是工业4.0发展的领導者，也是科技转化成实际生产力的重要场所。目前高职院校办学过程中与企业挂钩的主要在于专业筹建、教师下企业锻炼以及学生毕业项岗实习等领域，无论从合作的深度和广度来说，都不足以使企业对于人才的需求要素渗透到教学体系中来。因此，政府部门立法需要明确企业对于教育体系建设的辅助作用，实现对专业筹建、课程体系设计、教学过程安排、实践教学、毕业评价等一系列系统教学工作的参与。另一方面，还需要特别注重企业在职业教育评价中的重要作用。以往的机械化、电力化、自动化发展趋势下，学生的各项职业技能和职业素养可以在工作岗位中逐渐培养。而在工业4.0发展趋势下，信息技术与智能制造相结合的个性化、灵活化生产模式将快速改变现有生产模式，不少制造企业转型过程中“机器换人”的趋势十分明显，留给未来潜在劳动力进行学习、巩固、拓展技能的时间将越来越短。因此，企业参与教学质量评价，对于引导高职院校教育改革与创新十分关键。也只有使企业及行业协会等外部组织参与到教学评价反馈管理中来，才能真正有助于职业院校培养未来智能行业发展所迫切需要的具备复合知识背景和综合技术技能的创新型人才。

（二）教学机制保障——逐步建立校企协同育人机制

对比我国高等职业教育与国外领先的职业教育模式，可以看出，我国高等职业教育对经济的拉动作用并不明显，职业院校的发展结构与实体经济发展水平层次并不契合。随着工业4.0这一创新模式对制造行业的重大冲击，倒推着高职院校进行创新改革，这也是职业教育深化转型的关键时期。在理顺办学主体之间的逻辑关系之后，则需要统筹多方教学资源，逐步建立起与之匹配的协同育人机制。具体包括以下几点：

建立校企共同主导的合作办学机制。在专业筹建、专业课程设置、弹性学制等制度领域，学校和企业多方主体经过反复验证研究，才能保证所培养人才的职业能力能够符合现阶段企业的需求。在人才培养过程中，则需要企业和学校共同开发基于工作流程的课程体系，职业能力模块培养体系等。完善校企共同合作的具体制度细节，是进行基于工业4.0生产理念下人才培养模式创新的关键。

建立多层次的校企实践教学课程体系。工业4.0生产模式下，工作岗位与工作技能所需要涵盖的知识体系非常广泛，因此建立“理论基础+实践技能+能力拓展”三位一体综合课程体系对培养复合型技能人才就格外重要。将课程体系划分为校园课程与企业课程之后，在第一层次的校园课程中采用弹性学制，合理选修基础主干课程，包括专业相关的核心课程以及与新工业模式下的拓展类课程，如计算机技术、自动化技术课程等。其次进入第二层次的综合实训项目，主要针对智能生产所对应的专项知识与技能，着重培养学生的职业岗位能力，包括智能供应、智能物流等先进理念及各项技术。主要是通过企业课程，在学校与企业提供的综合实训基地，完成环境模拟，按照生产过程让学生参与到产品设计、信息管理、数字营销以及顾客个性定制的产业链条中来。第三层次是学生的自主社会实践阶段。在此阶段，学生根据自身的时间灵活调整，参与到企业中的具体工作流程中去。社会实践不局限于第五、第六学期，还可以安排在寒暑假期间，甚至是正常上课时间的间隙，以使学生最大程度接触到现阶段以互联网为基础的工业生产模式。将在此阶段了解到有关职业能力和职业素养的不足，回到学校企业共建的实训平台中进行有针对性的训练和提升。

要建成以企业为主导的第三方评价体系，一方面通过立法确立企业的评价主体地位，另外一方面则需综合行业企业发展趋势，将评价结果定期进行反馈，了解学校在专业设置、人才培养模式、人才素养形成、专业技能获得等方面的不足，并提出修改建议和意见，在下一教学年度将着重对这些存在的问题进行调整反馈和修改，使教学目标始终紧跟经济发展大潮，形成人才培养的闭环管理过程，而不至于过于滞后实体经济[6]。从长期来看，建立闭环评价系统是指包括评价、跟踪反馈、修整和再评估等一系列完整的动态管理过程。通过第三方的企业或行业协会在质量评价完成后，跟踪了解毕业生一个时间周期的职业状态，随后根据多方意见，提出目前职业院校在应对工业4.0时仍然需要改进完善的内容，促进人才方案的细化和更新，不断从企业层面拉动职业院校的长远可持续发展。

（三）可持续发展保障——引导学生参与社会服务，指导学校参与创新成果转化

工业4.0发展趋势下对于职业院校毕业生的关键要求是创新发展能力，而国内教学模式下创新思维总像是“无源之水”。在我国目前的学制要求和课程体制下，难以展开多样化、灵活化的教学模式，一定程度上抑制了学生创新能力的培养。因此在校企合作协同育人框架下，不断改革教学模式，引导学生在规范的市场契约框架下参与公益类和市场类的项目建设，使学生从多个维度领略知识的多层次性以及市场需求的不断变化，并根据任务导向来完成教学任务，即不再拘泥于课堂的教师主讲授课模式，而是在授课过程中（包括校园课程与企业课程）以实际工作任务为参考。通过实践操作如市场化项目或者公益项目来对接实体经济[7]。

再者，鼓励指导学校参与社会科研创新成果转化。这样一来，一方面可以与企业协同创新合作，加强科研成果转化，以服务于智能行业发展，解决现代实体企业实际需求；另一方面可以利用企业的人才、资源、技术、设备等进行校外仿真训练，提升实践教学水平，培养具有创新精神的技术技能人才。

参 考 文 献

[1]陆启光.基于工业4.0的职业教育转型[J].职教论坛，2015（16）：4-9.

[2]喻忠恩.企业如何成为职业教育的办学主体[J].职业技术教育，2015（36）：51-55.

[3]孟春青.高等职业教育如何应对“工业4.0”人才需求[J].教育探索，2015（8）：49-52.

[4]刘敏.国外大学生实习制度及对我们的启示[J].河南商业高等专科学校报，2012（12） ：112-115.

[5]談毅.工业4.0对德国二元制职业教育体系的冲击及其应对[J].职业技术教育，2015（36）：70-74.

[6]李芳玉，赵本纲.基于工业4.0的职业教育发展策略研究[J].武汉交通职业学院学报，2015（17）：7-10.

[7]徐兰.基于供需契合视角的香港职业教育体系研究[J].职业教育研究，2014（10）：169-173.

Abstract "Industry 4.0" means the arrival of intelligent production mode. Highly flexible， flexible and modular production will be the dominant mode of future manufacturing industry. In the challenge of "Industry 4.0"， higher vocational education in China has the problem of inaccurate orientation of talents training target， outdated teaching contents and incomplete school-enterprises cooperation mechanism. In order to adapt to the needs of the times， vocational education should gradually establish a modern system of multi-level openness through the development of training objectives， curriculum structure reform， promote the multi-party participation process of educating new talent， with the aim of cultivating a new generation of high skilled and high-quality talents.

Key words higher vocational education； industry 4.0； talent training model； compound talents

Author Xu Lan，lecturer of Dongguan Polytechnic College（Dongguan 523808）； Xu Ting，lecturer of Dongguan Institute of Technology