浅析工业4.0对技工教育的影响

许小莉

对大多数人来说，通过认真学习，考取一所院校，毕业后成为白领或蓝领，有稳定的收入，通过个人的拼搏和付出成为一个对社会、家庭有用之人，是一种十分常见的经历。但在未来，随着工业4.0的广泛传播与人工智能的研发和普及应用时代的到来，社会学家不免担忧，未来人类的许多工作岗位是否将逐渐被计算机和机器人替代。未来将是一个高度关联、无孔不入的智能世界，那么人类在未来世界中的角色和分工将是什么？技工教育培养的人才又将如何适应新世界、新时代？作为培养一线生产技术工人的技工院校，未来的教育方向、专业开发、改革将何去何从？这些将是教育者思考的重点。谁能越早把握时代发展的脉络，抓住关键的转折点，成功地做出应变和改革，谁就能站在未来技工教育的潮头，成为领头羊。

一、解读工业4.0

1.工业4.0的涵义

德国作为世界工业生产的翘楚，多年来一直被其他各国所研究、学习。但面对20世纪至今美国在计算机网络领域称霸全球的地位和发展形势，德国要如何振兴本国的工业制造，继续在全球立于不败之地？近年来德国一直在酝酿着一场重大、根本性的变革，并把这一变革称为工业4.0，并宣布工业4.0为其高科技战略之核心，旨在确保德国未来的工业生产基地的地位。

目前工业4.0已经上升为德国的国家级战略，并牵涉到未来世界发展的各个领域，仅德国业界对它就有300多种不同的阐述，因此其涵义和边界难以界定。综合各家观点，可以得出如下总结：工业4.0是以智能制造为主导的第四次工业革命或革命性的生产方法。在这场变革中，智能工厂将是构成未来工业体系的一个关键特征，每个工厂企业都将建立“数字企业平台”，通过开放接口将虚拟环境与基础架构融为一体，从而构成“信息物理融合系统”（CPS），传统生产自动化系统将升级为“信息物理融合生产系统”（CPPS）。换言之，“互联网+制造”就是工业4.0。德国称之为工业4.0，美国叫“工业互联网”，我国叫“中国制造2025”，这三者本质内容是一致的，都指向一个核心——智能制造。

2.工业4.0在世界主要国家的发展现状

德国将工业4.0作为民族战略；日本全面研发机器人，并将其作为日本工业4.0的切入点，力图使日本的经济竞争力上升为全球第一；英国政府科技办公室也强势推出了“英国工业2050战略”；世界霸主兼工业3.0时代的王者——美国，则准备借助其互联网和全球信息通信产业的优势，再下一城，将竞争对手一网打尽……

在中国，随着改革开放进入第35个年头，其人口红利释放殆尽，制造业在转型，经济结构也在调整。国家主席习近平到德国访问时说：“中国需要‘德国力量。”这道出了他对于中国工业特别是制造业的殷切期望。中国制造业必须从原来的复制跟风、低价和浮夸炒作的状态中走出来，参与到全球工业4.0战略中，在新一轮的工业革命中争得自己的一席之地。

那么中国目前的制造业究竟发展如何？中国工业4.0又进行到了哪个阶段呢？工信部部长苗圩表示，中国计划通过三个十年的行动纲领和路线图，完成从制造业大国向制造业强国的转变。目前，国内已有一部分企业捕捉到这个发展的契机并开始尝试改革。2015年初，广东东莞第一家民营“无人工厂”开始投入建设，这标志着当地“機器换人”战略进入新阶段。

工业4.0不仅是一场科技革命，更是一场社会变革，创新和创造将是其永恒的主题。它对未来的社会、体制、教育、经济等各个方面都将产生不可估量的影响，其中必然包括技工教育。

二、智能生产对技工教育可能产生的影响

在工业4.0时代，智能制造是其最大的特点。例如，维基百科中8.5%的文章都是机器人——Lsjbot所写，而“它”是维基百科迄今为止最多产的作者。对此，德国《明镜》周刊曾提到：未来数字化将夺走现有的大部分工作岗位。甚至也有学者提出：到2028年，将有一半以上的工作岗位被机器人所替代。而笔者在走访本地一些企业的过程中也发现，工业机器人的应用在稍具生产规模的企业中并不鲜见，而且其应用的领域越来越广，使用率也呈上升趋势。这样的现状和预测不免令人担忧，但德国弗劳恩霍夫就业经济研究院院长威廉·鲍尔认为，新的工业系统虽然取消了很多需要“人”参与的生产环节，但是也会带来新问题与创造空间，未来人力将集中于创新与决策领域。

1.普通技术工人数量不可避免地减少

中国已经逐渐成为工程机械制造大国，但与欧美、日韩等国家之间存在较大差距，要如何迅速弥补差距，抓住全球经济转型的契机，登上世界制造业的高峰？要实现更加精密的加工与制造手段，向高技术含量和高附加值的方向转型，进一步发展成为制造强国，工业机器人代替部分人工将成为一个必然的趋势。在德国的西门子安贝格电子制造厂中，“产品”与“机器”之间通过IT控制进行沟通，需要人工处理的工作量只有不到四分之一。

此外，机器人也具备一些人工所缺乏的优势，例如：在生产中代替人从事某些单调、频繁和重复的长时间作业；在危险、恶劣环境下的作业，避免了职业病、工伤的高昂代价；由于总是以相同的方式完成工作，所以产品质量也相对稳定等等。

2.工业4.0时代工人角色的转变

随着工业4.0概念在全球蔓延，欧洲有预言家悲观地描绘了未来工业生产将出现“无人”的场景，但德国人工智能研究中心首席执行官沃尔夫冈博士却否认了这一看法，他指出：“即使是在工业4.0时代，我们的工厂里也不会空无一人。”只不过人在生产中的体力劳动将减少，更多地进行计划、协调、创新和决策等工作。

弗劳恩霍夫工业研究所编写的《未来生产——工业4.0》研究论文中指出：“不管是生产线上的工人，还是以知识为主的员工，其工作内容都将发生变化。”所以人们看到，工业4.0并不意味着淘汰工人，而是工人的工作内容将发生一定的变化，对工人的素质要求也相应提高了。

3.机器人要完全取代人工并没有那么简单

可以看到，虽然未来的制造业必定是“智能制造”的天下，但机器人仍无法完全取代人工。以富士康为例，为了解决人工成本高、招工难和其他一些问题，开始提出“用机器人取代人工”的口号。但其使用的机器人实际上应称为“机械手臂”更为合适。这些“机器手”仅能从事较为低级的工作，但造价却十分高，从而也增加了生产成本。细想一下，机器手虽然能替代人工操作，且克服人的一些“弱点”，但往往由此产生的代价却是生产的高成本，及其对企业竞争力的影响。而且实际上，生产过程虽较为稳定，但难免有突发情况需要依赖人类的主观判断、经验来解决，无法完全依靠机器的程序化操作。目前富士康的机械手臂也只是从事一些简单、重复、枯燥的工艺操作，在绝大部分中间制造环节，还是必须用到人工的。

三、工业4.0时代技工教育应采取的对策

笔者把目光聚集到技工院校自身对工业4.0的应对和改革措施上，进一步探讨在人才培养目标、制度和教学改革等方面的一些策略，以期更快地跟上经济和工业发展的步伐。

1.智能生产对技工院校人才培养目标提出的新挑战

一直以来，技工院校的培养目标都设定在为工业企业一线生产岗位培养具有熟练技能的蓝领工人。其目標是“技能本位”，注重实操，学生技能熟练，但比较单一，可升值、持续发展的空间不大。然而，随着智能制造时代的来临，现有的技术工人无论是在生产工艺的难度、复杂性或协调性、强度等各方面都不及机器人。对此，跨国人力资源咨询公司万宝盛华提出了一个新的概念：灰领工人。“灰领工人”一词源自美国，其核心内容就是“技能+知识”，也就是说，未来技工院校所培养的人才不能只是满足于企业流水线生产所需，而应该在人才培养的内涵上下工夫。未来的工人除了在机器发生故障时，能排除故障，维修机器，还要具备基础编程和维护的能力。此外，新时代的灰领工人还要能解读复杂数据，具有良好的沟通能力，能与管理人员组成团队，协同工作。

2.技工院校如何改革才能尽快与工业4.0标准有效对接

为何工业4.0会在德国萌芽并引领一场全球性的变革和竞争？这离不开一个重要的因素——德国的教育。普鲁士国王弗里德里希·威廉一世早在1717年就颁布了一项《义务教育规定》，明文规定“所有未成年人，不分男女和贵贱，都必须接受教育。”在这一规定的基础上，德国的教育改革取得了丰硕的成果，且重要的是其职业技术教育十分发达，这一切都为德国走在世界制造业前沿奠定了坚实的基础。因此，中国智造要跟上德国工业4.0的发展步伐，必须向德国学习。

笔者认为，要跟上工业4.0的变革节拍，未来我国技工教育可尝试从以下几个方面进行改革。

一是学习形式的改革。德国职业教育联盟主席Wolfgang Reuter提出：职业教育的未来应面向数字化。据调查数据显示，在德国，几乎70%以上的工作场地都必须使用电脑，而60%以上的工作场地则被互联网所覆盖。政府、企业无孔不入地向社会各界人员提供数字化学习的平台和途径，且要求其教师也必须熟练应用这一媒介辅助教学。因此，在互联网大行其道、全面渗透的时代，未来技工院校面临的第一个改革就是除了保持现有的线下学习形式外，借助网络平台、慕课和微课等手段大力开发网络课程，谁能越快占领网络办学的高地、分得越多的网络办学份额，谁将成为技工教育的新王者。

二是学制的改革。目前国内的技工院校校企合作的模式大多是学生进校后，在校学习2年，最后1年在企业顶岗实习。从这个模式看来，在校学习和企业实践依然还是分开进行的，学科设置和学习内容依然鲜有交叉。而反观德国的校企合作，我们看到大部分职业技术学校和商业界合作较多，企业融入到学生学习的各个环节中，学生在学期间即可通过企业学习一些与时俱进的技术。学校将课堂与企业的需求、实践有机融合，为学生提供一个学习技术和知识的良性平台，使学生受终身益。所以，国内技工院校面临的另一个挑战可能是除了保持传统的学历教育、短期培训外，还必须兼具向其毕业生提供终身的、阶段性、增值型再培训的功能。

三是专业建设和学科设置的改革。未来智能化工业生产所需的人才：从纵向看，需要继续培养具有一技之长的人才；从横向上看，交错复杂的跨学科背景将是未来人才的一大优势和特点。因为未来很多工作、问题的处理都更为复杂，更需要有跨学科的背景。近年来我们已经意识到复合型人才的重要性，仅仅某一专业的“专”已不足以组织整个团队项目的实施，只有具有全面发展、善于思考、沟通和提取信息的人，才能脱颖而出。而且，随着机器人的广泛应用，未来工人的职责将从简单的执行层面转为更加复杂、重要的控制、操作和规划等多个层面。所以“跨学科”的交叉课程设置将是技工院校专业建设所应探索的主要问题。

此外，随着互联网和制造业的蓬勃发展，技工院校的许多传统专业也必然面临萎缩或改革，与此相伴而来的是师资队伍的重组和再培训、实训场地和机器的改建和更换等问题。此举工程浩大却又不得不为，因为“变则通，不变则亡”，这是万物发展的法则。

四是教学改革。在工业4.0时代，我们听到最多的词语就是“创新”，习主席也多次谈到“创新”的重要性。未来世界行业的更迭、变化加快，产业转型和升级的步伐也在加速。对于各种从业人员来说，原来相对稳定、只要拥有一技之长就可以终身无忧的状态将一去不返。因此，新时代工人必须具有不断创新的精神和终身学习的能力，专业技能虽然也是必需的，但相对来说，学习能力和创新精神更被企业主看重。

要培养有超强职业核心能力的工人就必须进行有效的教学改革，创新人才的培养首先需要有创新精神的教师。其实在多媒体教学手段多样化和互联网迅速发展、广泛应用的今天，教师的教学创新也因此有了空前的突破，例如微课、简单的教学APP、教学课件等。当学生成为课堂的主体，他们的思考能力、自学能力、自我管理能力和沟通合作能力也得到强化，符合工业4.0对新时代工人的要求。

四、小结

德国费尔达芬工业峰会——系统领导2030年的发起人和组织者乌尔里希·森德勒明确指出：“工业4.0时代并不是危言耸听的软件取代人的时代。相反，人的能动性在工业4.0的发展进程中所起到的作用，有增无减。”近期，一则国内新闻“北大学生周浩退学转读技校”无疑预示着技工教育的另一种可能性和新思路——未来的技工教育将着重培养高素质、高技能人才，其所提供的教育层次的跨度更大、学生的起点更高，也将为“中国制造”向“中国创造”的转型培养更优秀的技术人才。

（作者单位：广东省粤东高级技工学校）