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“工业4.0”视野下“职业教育4.0”的形态分析

2018-02-22韩雪军赵文平

职业技术教育 2018年28期
关键词:工业4.0跨界学习者

韩雪军 赵文平

摘 要 “工业4.0”是一种基于信息化发展而引发的新的社会时代形态,不仅给人们的生产、工作和生活等方面带来影响,也驱使了职业教育朝向4.0的形态发展。基于“工业4.0”的“职业教育4.0”形态表现为:服务生涯发展的职业教育价值取向,即职业教育是一种面向个性化生涯发展的服务;关注复合素质的职业教育目标定位,即职业教育在于培养具有复合素质的技术技能人才;走向跨界协同的职业教育内容构成,即打破学科专业界限的壁垒形成整合化的内容;促进自主学习的职业教育方式优化,即以多种方式促进学习者自主学习。

关键词 工业4.0;职业教育4.0;价值取向;数字化

中图分类号 G719.2 文献标识码 A 文章编号 1008-3219(2018)28-0006-06

当今世界范围内的制造业革命——“工业4.0”或第四次工业革命,被公认为是一种新的社会发展形态。教育作为一种社会实践活动,总是随着时代的发展、变化呈现出新的特征。当前,“工业4.0”正急剧地变革着生产格局和生活方式。基于“工业4.0”的“职业教育4.0”正在悄然形成,其表现形态引起越来越多研究者的关注。本文以“工业4.0”时代为基础,从职业教育价值取向、职业教育目标定位、职业教育内容构成和职业教育方式优化四个方面分析“职业教育4.0”的形态,希冀为职业教育的改革发展提供一些启示。

一、职业教育价值取向:服务于学习者的生涯发展

同前几次工业革命相比,“工业4.0”的最大特征是:“不再以制造端的生产力需求为出发点,而是将用户端的价值需求作为整个产业链的出发点,改变以往工业价值链从生产端向消费端、从上游向下游推动的模式,从用户端的价值需求出发提供定制化的产品和服务,并以此作为整个产业链的共同目标,使整个产业链的各个环节实现协同化,这一切的本质是实现工业视角的转变。”[1]这意味着模式化、批量性的生产将会在“工业4.0”时代转向个性化、多样性的生产。企业生产活动不再以供应方为出发点盲目生产,而是以需求方为出发点根据需要进行弹性化生产;工业界提供给顾客的不再是单纯的产品,而是与产品融为一体的价值能力,如产品所附着的时尚感、愉悦感、舒适感、安全感、心理感等。

当前,人们对“工业4.0”时代充满着无限的遐想:消费者可以在自己的手机或掌上电脑上打开智能工厂的平台,根据自己的生理健康需要、居室的格局等个性化要求定制一台冰箱。1个月后,或在更短的时间里,独家定制的冰箱就开始为消费者提供承载一系列价值能力的服务;消费者在下班前将自己的晚餐信息传递给冰箱的指令中心,冰箱在中央处理器的控制下自动解冻晚餐的食材……。对消费者来说,产品呈现的是智能化的服务,包括了从消费者提出需求到产品设计再到消费者接受承载着价值能力的服务等一系列环节。由此不难看出,在“工业4.0”时代,传统的模式化、批量性生产逐渐向个性化、多样式的生产转型,生产过程的自由度和灵活性将得到前所未有的提升,产品将会同时具备高精度、高品质、多品种、个性化、小批量的品质,从只顾及生产开始逐渐转向关注产品全生命周期的服务价值。

这一系列的变革凸显了“工业4.0”的核心价值——“服务”。这一核心价值对职业教育的要求是,职业教育本身要作为一项服务性活动,服务于学习者的生涯发展,持续提升学习者的服务意识和服务能力。因此,在“工业4.0”时代,职业教育必然会呈现出与其相适应的4.0新形态,在价值取向上将走出标准化、终结性的格局,致力于学习者的个性生涯发展。在马克思主义哲学看来,价值建立在两个或几个事物之间关系基础之上,是主体需要与客体属性在相互满足与被满足的关系中所形成和衍生出来的一种旨趣、导向和指引。在“工业4.0”时代,职业教育与社会、个体之间相互关系所形成的价值是“职业教育4.0”形态的一种集中体现。具体来看,“职业教育4.0”形态的价值集中体现在两个方面。

(一)职业教育的创客精神价值

在“工业4.0”时代,从业者首先需要考虑如何满足消费者的多样化需求,如何實现产品的个性化,如何探寻最广阔的市场,如何使产品或服务拥有最大范畴的客户。这就需要职业教育确立起一种服务的意识,培养学习者创新服务的意识和创造服务的能力。其次,应考虑职业教育的求变意识价值。在“工业4.0”时代,整齐划一的格局将被打破,标准化意识将会转向个性化的求变意识。“工业4.0”将促使新的业态不断生成,多样化的职业需求不断出现,长期稳定不变的职业格局将不复存在。为此,职业教育要确立求变的意识,以确保学习者能够应对变化万千的工作世界。这就需要职业教育确立起一种服务的意识,培养学习者求变意识和创新创造的能力。

(二)职业教育的生涯发展价值

职业教育要解决学习者的生涯发展问题,不断关注学习者即时即刻所需要的知识、技能。如学习者在职业教育中学习的是关于燃油汽车的维修,但在其毕业后也需要能胜任新能源汽车的维修。亦言之,职业教育能够为学习者未来的生涯发展奠定基础和提供服务。职业教育不再是一步到位的、既成不变的终结性教育,而是面向个体不同发展阶段或应对社会发展新需求的生成性教育。从某种程度上说,职业教育是一种生涯发展教育,是一种针对个体成长的指导和服务;职业教育将会颠覆终结性的、一次性的教育取向,将会为学习者的生涯发展提供多样化的服务,满足学习者的个性化需求,确保其职业生涯实现可持续发展。

二、职业教育目标定位:关注学习者的复合素质

在“工业4.0”时代,机器并不能完全取代人,而是期待更加优秀的人才,需要工作者具备进取意识、创新意识、适应能力、跨界思维、协同能力、可持续发展等素质。“当前的汽车或许不再是一个‘机械,而是一个由传感器、天线、接收器、显示仪等众多电子零部件组成的‘电子产品;而随着物联网的发展,汽车已经从一个‘电子产品进一步变身为一个‘网络产品。”[2]此时,汽车行业的人才不再是简单地局限于汽车的生产制造这一专业技术领域,而是同时要具备电子、信息化、管理、商贸等方面的专业素质。其他制造业领域亦是如此。这些现象意味着,“职业教育4.0”在人才培养目标上将会体现出自己的新形态,打破传统的、单一技能的人才培养定位,把复合素质的技术技能型人才作为培养目标。

(一)生产方式的变化要求多重技术的跨界整合

世界经济论坛创始人、日内瓦大学教授施瓦布(Klaus Schwab)在《第四次工业革命》(the Fourth Industrial Revolution)中指出,工业生产中的数字技术、物理技术和生物技术等方面的有机融合,将会以强大的力量影响着我们的经济和社会。美国的TechCrunch是报道创业公司、评论互联网新产品、发布重大突发新闻的科技媒体,在业界颇负盛名。在该媒体2010年评出的十大重要技术中,“有超过一半的技术涉及移动领域,最主要的技术来自于移动互联网领域。这些即将或者已经影响人类生活方式的新技术几乎都是涉及多学科的跨界协同创新项目。”[3]如:“增强现实是虚拟现实与空间定位技术的跨界创新平板电脑是智能手机与膝上电脑的跨界创新;实时搜索是将实时搜索与实时信息过滤相结合并于搜索引擎的跨界创新;手机视频是通讯与在线视频的跨界创新;手机交易是电子商务与移动信息技术的跨界创新;地理定位是地理信息系统、基于位置的服务、第三方应用程序之间的跨界创新。”

这意味着以网络物理系统(Cyber-Physical Systems,CPS)为基础的社会生产方式将会成为“工业4.0”时代的生产方式。这种生产方式将实体装置与网络系統联结起来,其本质是人、机、物的有机融合。面对以网络物理系统为基础的生产方式,企业生产需要工作者具备多重技术的协同。对一线工作者来说,不仅能够熟悉机器和生产线,了解机器的结构和运行原理,还要懂得计算机科学方面的知识技术,更要具备将人、机、物融合为一体的能力。

(二)工作任务的变化呼唤复合的职业资格

在“工业4.0”时代,产品的研发、设计、生产过程和售后服务是一个由智能网络构成的有机体,研发者、设计者、生产者和维护服务者之间的界限将会越来越模糊。工作场所、工作环境、工作内容的变化,特别需要从向学习者传授知识和技术转变为发展学习者的心智能力(即心理能力和思维能力)。这就需要职业教育教学活动能切实增强学习者解决复杂问题的能力,不断提升学习者应对技术更新、组织变革的综合能力。此外,职业教育教学活动还要提升工作者的自我组织和自我管理能力,特别要注重工作者自适应能力和创新能力培养,使他们从接受、顺从走向质疑、批判,从单一的文字素养走向数字素养、信息素养、设计能力的整合。对此,德国工商业公会(Deutscher Industrie- and Handelskammertag, DIHK)指出,“未来德国职业教育最大的挑战就是人才需求的‘弹性化。德国的职业教育必须从过去培训‘单一技术(mono-skill )走向‘多元技术(multi-skill)的目标,未来需要的不再是专精于单一技术的人力,而是具备可以灵活运用的多元技术人力”[4]。

(三)数字化发展特征要求从业者具备IT能力

所谓IT能力,主要是指“高度抽象来说就是企业使用数据的能力,包括了数据的采集、存储、分析能力,其核心指标是通过数据‘发现知识的能力,即为企业智慧的一种本质表现形式”[5]。其对企业的竞争具有决定性影响。对此,张鹤达等运用样本配对比较的方法发现,拥有较高IT能力的企业其短期和长期的运营绩效均优于未具有较高IT能力的企业[6]。这意味着,提高企业的竞争能力,需要首先提高企业的IT能力。在“工业4.0”时代,IT能力不仅仅限于实现企业生产后台流程的自动化,也不限于开拓电商和新市场渠道,IT能力将被融入到产品中去,成为产品本身的一部分。IT能力之于“工业4.0”时代的企业具有如此重要的价值,这要求从业者需要具备一定水平的IT能力,以建立一套面向产品数字化的IT技术体系。“职业教育4.0”理应满足“工业4.0”时代对从业者IT能力的需要,将IT能力列入其人才培养目标之中。

三、职业教育内容构成:走向跨界协同

有研究者曾对工业4.0时代企业员工职业能力体系框架做了归纳和描述,认为工业4.0时代特别强调企业员工的“数字技术的应用和数据的分析和利用能力”“跨领域复杂环境下的工作能力和协调能力”和“创造创新能力、终身学习能力和知识管理能力”[7]。这意味着工业4.0时代的企业员工需要具备复合素质。面对复合素质人才培养定位的需求,职业教育4.0在人才培养内容方面也必然走向跨界协同,打破学科专业界限,提供整合性的教育内容。

(一)打破专门化知识的格局,建立知识体系之间的联系,形成对接产业的、跨界协同的专业群

实现三项集成是“工业4.0”的核心目标之一。所谓三项集成,主要包括纵向集成、横向集成和端到端集成。其中,纵向集成的目的是追求企业内部所有环节之间信息无缝链接,克服企业内部信息孤岛的问题;横向集成主要是通过价值链和信息网络实现企业之间的资源整合;端到端集成主要围绕产品的生命周期,实现从产品的需求、产品的设计、产品的制造再到产品的物流、产品的使用与维护等各环节之间的链接。从本质上看,“工业4.0”中的三项集成最终将会达到人与人、人与机器、机器与机器、服务与服务之间互联。这一目标的实现需要从业者具备跨界的复合素质。鉴于此,职业教育需要打破专门化知识的格局,建立知识体系之间的联系,实现信息通讯技术、管理技术与工业技术的融合。

另外,在“工业4.0”时代,过去那些集中的、单一的、标准化生产将向网络化协同生产转变,传统彼此独立的企业将向跨界融合型企业转变。这对企业及其从业者的协同分享提出了比较高的要求。以数字化为媒介的面向高度灵活的个性化产品生产模式与协同服务模式将会形成,传统的行业界限逐渐模糊甚至会消失,并会生成新的活动领域。传统意义上的专业界限将会打破,越来越鼓励跨界协同,形成对应新的活动领域的教育内容体系。当前,许多院校都开设了机器人专业。对企业来说,仅仅会设计、制造机器人远远不够,企业同时还需要大量的操作人员、系统维护工程师和设计工程师等人才。如制造类专业,不仅仅要涉及传统的制造类课程,同时引入信息类、管理类、商业类的课程,诸如智能控制、物联网、嵌入式系统设计、工业软件应用、管理与沟通、市场开发等课程将也成为专业课程。再如传统的旅游管理专业将进一步在物联网的推动下拓展领域,形成网络旅游这一新的发展空间,集合电子商务、物理网络系统技术、商务管理、旅游等多个领域。实际上,传统意义上的专业教育体系已经无法适应“工业4.0”时代的要求。越来越多的专业逐渐在融合中获得发展,如制造类与信息类、制造类与服务类、管理类与信息类、制造类与管理类等专业之间走向交叉融合。

(二)数字化内容将会渗透、融入到职业教育专业课程中

2016年3月11日,在德国法兰克福召开了一场主题为“职业教育4.0:不断发展的数字化职业教育”的学术研讨会,将数字化确定为“职业教育4.0”發展的方向和灵魂。从本质上看,“职业教育4.0”与职业教育1.0、职业教育2.0和职业教育3.0之间最大的差别是数字化水平。其中,“职业教育1.0”被理解为是一种与生活融为一体、面向生活的职业教育,“职业教育2.0”则是一种基于职业分化或专门工作领域的专门化教育,“职业教育3.0”本质上是一种面向独立职业行动的教育过程,“‘职业教育4.0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”[8]。在“工业4.0”时代,信息通信技术与装备制造业融合已经成为必然的发展趋势,以物联网、云计算、大数据等概念为标志的新一代信息技术将会贯穿的产品设计、产品生产、企业管理和售后服务等企业活动的各个环节中去。有观点指出,“制造业也将成为信息产业的一部分”[9]。德国教授Karl Wilbers在其所发表的《职业教育4.0:大数字化时代下的职业教育》一文中将“职业教育4.0”作为大数字化时代下职业教育形态的代名词[10]。“职业教育4.0”的核心内容是数字化内容,数字化内容将会渗透到职业教育内容之中。

(三)职业教育课程走向整合化

在“工业4.0”时代,“软件企业、互联网企业、制造业企业之间的边界日益模糊”[11],其他产业之间的边界也逐渐模糊,产业之间的融合趋势逐步加快。与此同时,制造业与服务业的融合程度将会越来越深,制造业逐步走向服务化,服务业则逐步走向产品化。这将使职业教育课程呈现出整合的理念,逐步形成无边界的专业和无边际的知识领域。在“工业4.0”时代,世界各国的人因工程学都获得了长足的发展。人因工程学是专门研究人和机器、环境的相互作用和科学融合,以便使所设计的机器和环境系统能够适合人的生理、心理需要,达到工作与生活健康、舒适、安全的一门学问。从这个界定来看,人因工程学是一种面向智能系统的复合跨界领域。在“工业4.0”时代,如同人因工程学一样的复合跨界领域将会越来越多。这就需要对“职业教育4.0”的课程形态做出改革,将过去那些专门化知识领域的课程组织形态转变为需求引领、问题导向的项目化、整合型课程组织形态,将能够解决复杂现实问题的相关知识领域整合起来,形成跨界协同的整合性课程。

四、职业教育方式优化:促进自主学习

数字化作为“工业4.0”的核心特征之一,引发了职业教育教学方式的巨大变化。学校将不再是唯一提供职业教育的场所,职业教育将从学校围墙中的封闭学习扩展到校外开放的自主学习。“工业4.0”加快了生产技术手段变化、更替的速度,职业教育不再是完成性的教育形态,会逐渐升级为学习者提供持续学习的平台,促进学习者的自主学习,塑造其可持续性的学习力。由此看来,社会学家伊凡·伊里奇(Ivan·Illich)在20世纪70年代提出的“非学校化”预言可能真的会成为现实。职业教育将走向促进自主学习的形态,以开放、分散、碎片、虚拟的方式围绕学习者的学习来提供服务。

(一)职业教育是一个促进学习者学习的过程

在“工业4.0”时代,知识更新和裂变的速度都在加快。这就意味着知识的半衰期将会大大缩短。有研究者指出知识的半衰期已经“由最早的100年逐步缩短至3年”[12]。这也就意味着,大学四年里所学到的知识,还尚未毕业就已经有一半过时了,即基础知识仍然可用,其他知识已经过时,被新的知识所取代。这就需要“工业4.0”时代的从业者具备自主学习能力,以持续不断地更新自己的知识体系,与社会发展保持同步。同时,社会专业分工越来越细致,职业岗位变动越来越频繁,职前教育的有限性和可持续性都在不同程度上受到影响。这就需要学生在毕业后重新学习各种生产生活知识,以适应工作岗位的要求。

毋庸置疑,“工业4.0”时代的到来,对从业者的自主学习提出了挑战。面对这种挑战,教育特别是“职业教育4.0”应该对课堂教学做出相应的改革,从侧重知识的传授、岗位技能的掌握,转变到注重自学能力的培养。在职业教育中,教师们会根据职业教育的基本教学规律,运用科学、系统的方法对教学目标、教学内容、教学方法、教学策略和教学评价等环节做出计划和安排,并按照预定的教学方案来生成课堂教学,以提升学习者的学习成效。

为应对“工业4.0”时代的挑战,“职业教育4.0”的课堂教学需要突破常规,不能再按照一本给定的教材、依据一个标准的大纲、遵照一致的步调来进行,而要依据学习者的学习需求,为其提供最有效的、私人化的定制课程、教材和教学方式,将复杂的学习任务贯穿于学习过程的始终,师生一道构建开放的问题解决方案,共同参与、设计、制造学习产品,以提高学生的自学能力,为其适应岗位需求、提高岗位能力做好铺垫。

(二)分散式学习、工作中学习、非正式学习、虚拟学习等多种学习方式将成为职业教育常态化的方式

在“工业4.0”时代,大数据技术与物联网技术将为人们提供更多的知识共享平台与知识创新平台。世界各国的人们足不出户就可以在“空中教室”里听名师讲课,还能在线完成作业,与其他地区或国家的同学、教师进行课堂交流,甚至能够完成具体的工作任务。除此之外,世界各行各业的精英也可以通过智能网络平台分享自己的科技创新成果,与同行们进行广泛的经验交流,继续推进科技创新。诸如此类的现象将会成为“工业4.0”时代的常态。这就需要从业者通过大数据技术与物联网技术实现分散式学习、工作中学习、非正式学习、虚拟学习,改变传统的学习方式。

对此,德国联邦教育与研究部(BMBF)已经展开尝试。他们在推进“工业4.0”的过程中实施了“培养能力提升式学习文化”项目。该项目旨在探索除传统的、正式的教育机构外的其他教育机构,通过教育机构的革新,实现学习方式的创变。由此看来,工作中学习、互联网媒体中的虚拟学习及非正式学习等形式将受到高度关注。其中,非正式学习的价值在于使“能力或技能易于在非正式学习环境中获得,减少知识传授过程中的问题和麻烦,可提供更多的继续教育机会,效率高,不仅限于工作外的学习”[13]。此时,职业教育将会为学习者提供恰当处理理论与实践关系的学习环境,实现学习场地向校外和真实生产空间延伸,创设虚拟化、真实化、工作化、生活化等特性相结合的学习环境。也正如有研究者所指出,“在满足‘工业4.0对职业培训质量需求的过程中,‘培训4.0的概念被提出,主要是指职业培训的数字化和虚拟化发展,包括基于需求的学习、云学习、游戏化学习和混合现实系统学习”[14]。

(三)开展服务学习者自主学习成长的职业教育评价

“工业4.0”是一场思维革命,工业生产中更加需要员工的联系性、系统性、整体性和创造性思维,“工业4.0”社会需要的能力素质不仅包括认知能力和动作技能,还包括好奇心、耐久力、创客精神、伦理观、领导力等非认知能力和非动作技能。如何培养学习者的思维力、创造力,如何对非认知能力和非动作技能进行科学合理的评价,如何考察学习者在学习中的自我意识、自我解释、自我诊断、自我调整等能力的发展。这些都应该是“职业教育4.0”所关注的评价问题。具体来说,“职业教育4.0”的评价应该以服务学习者自主学习成长为宗旨,主要观测职业教育能否释放学习者的创造力、想象力,能否培养学习者的学习力。具体来说,这种服务学习者自主学习成长的职业教育评价应该坚持以下原则:一是个性化原则,即充分考虑学习者在认知特征、学习特点、工作经验和职业兴趣等方面的差异,有针对性地设计和提供个性化、多样化的评价方案,以确保每一位学习者都能够得到自主学习和自主成长。二是真实性原则,即贴近实际工作情境和过程,放在真实的工作情境中全面真实地考察学习者的表现,如评价学生对发动机各个零部件的认识,“可能需要把一台发动机进行一次重新组装;为了解释药物对疟疾的作用,可能需要对一个真实的病例进行分析。”[15]。三是过程性原则,即体现学习者个体的学习成长过程,关注其能否在学习过程中树立正确的学习动机、能否形成科学的学习方式和有效的学习策略。

参 考 文 献

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[3]吴小华,范凯熹.科艺融合[M].北京:中国美术学院出版社,2013:273.

[4]谈毅.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(1):70-74.

[5]王保江.创新创业导航[M].北京:中国经济出版社,2016:232.

[6]张鹤达,毕新华.中国制造业企业IT能力与绩效关系的实证研究[J].科学学与科学技术管理,2008(11):135-138.

[7]李一.德国面向工业4.0需求的职业能力体系构建与启示[J].职业技术教育,2017(34):69-73.

[8]赵文平.德国“职业教育4.0”的数字化发展形态分析[J].中国职业技术教育,2017(6):61-65.

[10]Karl Wilbers. Berufsbildung 4.0: Berufsbildung im Zeitalter der groβen Digitalisierung[J].Berufsbildung: Zeitschrift für Praxis und Theorie in Betrieb und Schule. - 70 (2016), H. 159, S. 7-10 .

[12]杨剑飞.“互联网+教育”:新学习革命[M].北京:知识产权出版社,2016:82-83.

[13]阿尔冯斯·波特霍夫, 恩斯特·安德雷亚斯·哈特曼.工业4.0:开启未来工业的新模式、新策略和新思维[M].刘欣,译.北京:机械工业出版社,2015:18-19.

[14]Q. Guo. Learning in a Mixed Realty System in the Context of “Industry 4.0”[J]. Journal of Technical Education,2015(3):91-115.

[15]艾伦·韦伯.怎样评价学生才有效:促进学习的多元化评价策略[M].陶志琼,译.北京:中国轻工业出版社,2016:11.

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