“工业4.0”与德国职业教育领域的改革应对

莫玉婉

工业革命的新时代： 德国工业4.0

诞生于18世纪末的第一次工业革命，以蒸汽驱动的机械制造设备为主导的生产方式提高了动力系统和运输效率，被称为蒸汽机时代。19世纪70年代，随着电力驱动的大规模生产方式的出现，人类进入了电气化时代。20世纪70年代开始的全球第三次工业革命，用电子和信息技术实现了制造流程的进一步自动化，人类从此进入了信息化时代。自第三次工业革命以来，传统的工业技术一直占据着制造业的主导地位，支撑着该产业的发展。但随着人类科学技术的进步，其发展模式出现较多弊端，如生产效率低、资源浪费等问题都亟待解决。因此，传统制造业的转型升级势在必行，第四次工业革命呼之欲出。以新型数字化工业技术而闻名的“工业4.0”，开启了以生产高度网络化、数字化、机器自组织为标志的第四次工业革命。

在全球制造业竞争加剧，新一轮工业革命兴起的背景下，为了弥补自身在信息技术领域的不利局面，进一步发挥德国制造业的优势，保持德国制造业的全球竞争力，德国政府于2010年公布的《高科技戰略2020》报告中将“工业4.0”确定为“十大未来项目之一”；2013年德国政府在汉诺威工业博览会上发布的最终报告《保障德国制造业的未来：关于实施工业4.0战略的建议》，正式确立了“工业4.0”的国家战略地位。德国“工业4.0”平台科学顾问委员会主席、德国技术科学院院士艾纳·安德尔对其的解读是：整合生产机器、储存系统、生产设施，建立信息物理系统CPS（Cyber-Physical Systems），从根本上改变工业生产方式和制造技术。德国“工业4.0”的战略要点可以概括为：建设一个网络、研究两大主题、实现三项集成、实施八项计划：

建设一个网络——信息物理融合系统（CPS）：CPS是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，它可以将资源、信息、物体以及人员紧密联系在一起，从而创造物联网及服务互联网，并将生产工厂转变为一个智能环境，最终实现制造业的智能化。

研究两大主题——智能工厂与智能生产：智能工厂是工业4.0的关键特征，重点研究智能化生产系统即过程以及网络化分布生产设施的实现；“智能生产”的侧重点在于将人机互动、智能物流管理、3D打印等先进技术应用于整个工业生产过程，从而形成高度灵活、个性化、网络化的产业链。

实现三大集成——横向集成、纵向集成与端对端的集成：关注产品的生产过程，在智能工厂内建成生产的纵向集成；关注产品在整个生命周期不同阶段的信息，使其信息共享，以实现工程数字化集成；关注全社会价值网络的实现，达成横向集成。

实施八项计划：实现技术标准化和开放标准的参考体系；建立模型来管理复杂的系统；提供一套综合的工业宽带基础设施；建立安全保障机制；创新工作的组织和设计方式；注重培训和持续的职业发展；健全规章制度；提高资源利用效率。

总的来讲，在“工业4.0”的模式下，实现了制造业的三大转变：生产由集中向分散转变、产品由趋同向个性转变、用户由部分参与向全程参与转变。

工业4.0 对技能劳动者岗位和能力要求的新变化

在“工业4.0”持续开展的背景下，工作世界的数字化转变将从根本上改变工人的就业和胜任能力特征。基于这一原因，德国联邦职业教育研究所主席Friedrich Hubert Esser教授表示：“我们不仅要关注数字化技术的传播对企业和生产过程的影响，也应该关注由此造成的雇员技能要求的变化。”他还称：“无论是智能工厂还是智能生产的理念并不是提倡无人化。相反，人在智能工厂中的作用将更加重要，因为在CPS以及物联网系统中，人是部件设计、安装以及更新保养的实施者，是实现信息交互、进行决策和流程优化的核心载体。”因此，在“工业4.0”的背景下，如何培养工业生产的4.0模式所需要的技术技能人才成为德国职业教育与培训必须应对的核心问题。

工业4.0引发就业结构的新变化

2015年12月，德国联邦职业教育研究所（BIBB）发布了一篇名为《工业4.0及其对劳动力市场和经济发展的影响》的报告。该报告预测，随着“工业4.0”的持续推进，到2025年，在63个经济部门的54个职业领域里，工业4.0将为德国带来43万个新的工作岗位，而原有的49万多个工作岗位将会被直接剔除，也就是说，如果考虑充分就业的话，那么德国将会有6万多工作岗位被智能化系统取代。从具体的工作岗位来看，由于“工业4.0”的实施带来了ICT（信息、通信技术融合）和CPS技术的广泛应用，一些传统的、常规的工作岗位将会大大减少，生产一线的操作人员将会逐步退出工作岗位，而非常规的、能动的工作岗位将逐步增多，其中单纯的机器、设备等操作类的人员需求将会是最少的，对数学、信息、科学和工程方面的高技能专业人才的需求则大大提高。

工业4.0对技能工作者提出能力标准的新要求

一直以来德国的中等技能人才以高中阶段的各类职业教育为主体，其中双元制职业教育（一元是指职业学校，另一元是企业或公共事业单位等校外实训场所）占据主导地位。但是，“工业4.0”打破了原有固定的生产线，新增工作岗位的业务流程，推动了劳动力素质要求的“上移”。“智能工厂”和“智能生产”的实施，使得各企业的一线员工需要从原来的操作者转变为设计者和管理者，他们不仅要懂得制造技术，还需要具备调试高端、精密、智能化设备的能力，也即要求企业员工不仅要具有分析问题和解决问题的能力，还需要具备以数字化资格和能力为首的综合能力。现行德国职业教育所培养的技能人才不仅在数量上无法满足，在质量上也无法满足“工业4.0”的需求。

1.数字化能力。工业4.0促使传统工业的生产模式、生产方式、技术应用以及工作组织形式等诸多方面产生深刻变革。数字化工业生产将会在工业生产过程、工业生产结果和商业模式上带来一系列广泛的变化。而信息能力将成为职业所需要的关键能力。正如德国联邦职业教育研究所（BIBB）的最新研究报告《工业4.0中的信息科技职业与能力》中指出的：“未来信息科技的专业能力将成为所有职业或行业能力中不可或缺的部分能力。”

2.控制与解决问题的能力。德国“工业4.0”的智能生产，使生产过程由过去单一、琐碎的流水线生产模式转变为大规模的个性化智能生产，要求职业技术人员具备与时俱进的制造业知识和技能，在生产过程中由传统行业服务者和机器操作者的角色转变为整个生产过程中可以实现人机对话的多方位行业技术人才。这就要求企业员工不仅要具备生产需要的技术技能知识，还要能够在生产过程中实践多种跨学科知识，灵活地分析和处理问题。行业界限的不断模糊化也促使技能工作者要具备面对复杂工作的应变能力以及获取新知识的方式方法。

3.媒体能力。德国《数字化行动议程（2014-2017）》明确指出，当前的德国教育系统需要培养出具备良好媒体素养，能够达到数字化环境和知识社会各方面要求的人才。德国联邦职业教育研究所（BIBB）发起的研究项目“媒体的使用与生产——职业教育与培训中媒体能力的开发”的结果显示，在遵守正式规则，具有法律和道德问题意识的前提下，使用媒体解决具体问题的能力，在年轻人中并没有被很好的开发出来。因此，这些能力必须在职业教育与培训中习得，并且应该在职业教育与培训制度中给予特别关注。这也是BIBB首次没有将媒体能力仅仅局限于技术使用层面，而是从经济、伦理、社会和法律等多维视角来探讨媒体能力。正如Esser教授所言：“媒体能力必须从多方面来看，当下它是除读、写和算之外的第四大关键能力。”

“职业教育4.0”：回应工业4.0的德国职业教育改革趋势

“没有教育4.0就没有工业4.0”“不存在没有教育4.0的工业4.0”，这是当前德国教育领域中出现的一种普遍观点。德国“工业4.0”战略能否顺利实施的关键就在于德国是否能够培养大批新型职业技能人才，为德国继续引领世界制造发展方向提供人才支撑。职业教育4.0和职业教育1.0、2.0和3.0的区别在于，“职业教育1.0”强调面向生活职业的传统职业品质；“职业教育2.0”强调以专业领域专门化和基本教育为基础的专门化职业品质；“职业教育3.0”强调在过程中独立负责的行动过程导向的职业品质；“职业教育4.0”则强调在数字化工作世界的经验导向和科学导向的拓展职业品质。“工业4.0”时代，职业教育面对的是一个充满不确定性的世界，创新随时发生，职业教育要为随时发生的创新提供人才支撑与技术支持。在不确定性成为当代世界的新时代，德国继续对其双元制职业教育模式进行改革创新，搭建适应工业4.0需求的“职业教育4.0”模式。

国家主导的职业教育系统变革

在“职业教育4.0”名义下，德国联邦教研部（BMBF）和德国联邦职业教育研究所（BIBB）开展了一系列项目。比如，1.“适应未来数字化工作的技能人才资格与能力”的项目，由联邦教研部和联邦职教所于2016年联合发起，目的是为了（1）分析数字化对职业资格要求在数量和质量上的影响，从而更好地预测未来资格需求，并为更新和修订职业教育教学规范标准提供依据；（2）为职业教育理念和结构模型的继续发展提供动力；（3）影响企业已有初始及继续培训的开展；（4）支持继续培训项目，并且使培训者和培训人员充分理解数字化技能在技能培训中的重要性。这一项目包含三个重点：第一，在已经引入数字化劳动的职业领域，分析数字化对劳动及职业资格的影响，面向未来发展，在（初始和继续教育领域）修订职业描述。这些职业包括农业服务专业人员、农民、仓储物流操作员、工业营销、农业与建筑机械机电一体化技师、数字和印刷媒体设计师、声像媒体设计师、整形技术技工、筑路工人、污水处理工程技师、供水工程技师、工艺修理工（塑料和橡胶）、工厂技工（卫生、供暖及空气调节系统）等。第二，将IT及媒体能力作为职业培训中的跨职业关键能力，探讨那些数字化技能是培训者和被培训者成功开始和完成培训所必须的能力。第三，建立“职业培训4.0”所需要的职业资格的监测与预测系统，对那些会受到劳动力市场数字化影响的工业职业的未来发展，从资格证书的视角进行定性和定量的分析。2.“企业间职业培训中心和能力中心的数字化”特别资助项目。德国联邦教研部希望在“职业教育4.0”的背景下，加快专业人才培训过程的数字化。这一项目包括两类资助：（1）为了帮助企业，尤其是中小企业，改进他们技能人才的培训，对其数字化设备进行资助，（2）资助能力培训中心开展项目试点并构建网络联系，开发构建新型学习及教学过程的可能性，适应数字化发展对学习和劳动的要求。3.“职业培训中的数字化媒体”项目。该项目的建设周期为2012-2019年，2016年获得的资助数额中，有1.18亿欧元来自德国政府，100万欧元来自欧洲社会基金（ESF）。该项目的建设目标是通过为资格开发和实验、网络连接和信息服务提供资助，从而开辟数字化媒体在职业教育与培训中的应用。从这一项目中获得的经验将会帮助进一步完善初始和技术职业教育培训，提高培训者、被培训者以及教师们应用数字技术的能力水平。

信息技术改造传统的职业教育 与培训模式

数字化是德国“职业教育4.0”改革的重点方向，“媒体的使用与生产——职业教育与培训中的媒体能力开发”项目对学校职业教育和公司内部培训中如何培训媒体能力的问题进行了研究。报告指出，没有必要完全由职业学校来提供精良的技术，相反，在实践环境中使用数字媒体则显得更为重要。与此同时，没有必要强制要求学校开设专门的媒体学习或者信息技术的课程，但是却应该以任务的形式整合进个别课程中去，公司内的职业培训也应该秉承这样的理念。为了帮助中小企业更好地应对工作中数字化带来的冲击，为培训者和被培训者提供提高媒体能力的学习材料和课程则是必要的。与此同时，政府和相关商业组织（比如商会）应该在这个过程中扮演协调者的角色，通过分类、评估和发布相关文件和课程。互联网和数字媒体成为我们个人生活、工作和学习中不可缺少的一部分。“工业4.0”带来了数字化的发展，一定程度上改变了人们对于学习是什么和如何在企业中学习的认识，数字化学习资源的使用为雇主和雇员提供了更大的灵活性。

数字化媒体能力成为教师和企业培训人员的必备能力

德国“职业教育4.0”的数字化发展需要教师具备数字化媒体能力，因此，需要一支强力有的数字化教师队伍。未来的学习可能会更加个性化和移动化，并且时间和地点上都是独立的，这就对职业教育的学习结构和形式提出了要求。但是，教师、公司内的培训人员和被培训者都需要接受基于媒体的教或学的培训。尤其是企业内部的培训人员尤其需要接受帮助或者接受繼续教育来适应他们的新角色。因为他们是在工作世界走向数字化时，公司内学习活动的最重要的目标群体。德国各州文教部长联系会议（KMK）在《数字时代的教育》报告中将师资培训和进修作为核心工作。2016年在波恩召开的“职业教育与培训——自动化、数字化和两极化”会议认为，未来培训人员需要的媒体能力和IT是可以被界定的。就学习内容而言，该会议认为关注的重点则是通过Wikis、博客、Apps或者说明性的视频来教授专业知识，目的是为了为线上考试，或者传授IT、IT安全或数据保护方面的知识做准备。与此同时，“德国联邦政府计划在未来10年中投入500万欧元，与各州一道加强对教师的数字化培训”。

重视职业教育与继续教育衔接 普职贯通的终身学习网络

德国职业教育培养出来的技术技能人才以及企业的在职员工要适应“工业4.0”战略的需要，就必须不断进行学习与培训。德国联邦政府拨出专项资金设立了“继续教育政府奖学金”“继续教育津贴”“升级援助计划”等专项项目为其提供经费支持。企业内部也进一步加强对在职员工的数字化培训活动，比如，博世公司对员工进行的有关平板电脑、网络和外线电等方面知识和技能的培训。为了进一步弥合职业教育和普通教育之间的隔离，增强职业教育吸引力，解决职业教育“断头教育”的问题，德国在欧洲资格框架（EQF）的基础上，制订了德国资格框架（DQR），构建了普职等同的资格体系，从而使职业教育可以向更高层次发展。