從工業0.0到工業4.0的職業教育演進與變革
2018-10-22 17:07 來源：網絡轉載 作者：未知 閱讀：78次 我要評論
[導讀]我國還需要較長時期走“工業2.0”補課、“工業3.0”普及、“工業4.0”示范的“并聯式”發展道路。我國制造業生產力多層次、多形式的現狀，對人才的需求、培養也必然是多層次、多規格的。為此，有必要對不同時期世界工業革命的職業教育存在形態進行系統分析，為“中國制造2025”戰略實施提供強有力的技術技能人..
經過30余年的改革開放，我國綜合國力雖有大幅提升，但仍處于工業化中后期，需進一步探索中國特色的工業化道路：提升傳統產業與培育新興產業相結合；傳統手工藝與先進制造業相結合；第一次工業化與第二次工業化相結合；信息化與工業化相結合。這就意味著，我國還需要較長時期走“工業2.0”補課、“工業3.0”普及、“工業4.0”示范的“并聯式”發展道路。我國制造業生產力多層次、多形式的現狀，對人才的需求、培養也必然是多層次、多規格的。為此，有必要對不同時期世界工業革命的職業教育存在形態進行系統分析，為“中國制造2025”戰略實施提供強有力的技術技能人才支撐。
發展歷程：
工業0.0：手工業時代
工業0.0下的學徒制
工業1.0：機械化
工業1.0下的職業培訓學校
工業2.0：電氣化
工業2.0下的職業學校教育
工業3.0：自動化
工業3.0下的校企合作職業教育
工業4.0：智能化
工業4.0下的職業教育發展趨勢
工業2.0下的學校職業教育
（一）工業2.0：電氣化
19世紀最后30年和20世紀初，科學技術的進步和工業生產的高漲，在勞動分工的基礎上采用了電力驅動機械的大規模生產，被稱為第二次工業革命，人類至此邁入了“電氣時代”。19世紀70年代后，科學技術取得了飛躍的發展，發電機、電動機、內燃機等相繼發明，最顯著的是遠距離輸電技術的產生和應用，電力在生產、生活中得到廣泛使用，促使電氣工業迅猛發展。20世紀90年代后，內燃機廣泛應用，一方面為汽車和飛機工業的發展提供了技術，另一方面也推動了石油工業的發展。這一時期，科學技術的飛速發展，使得工業取得了長足進步，部分西方發達國家的工業增加值超過了農業，工業重心也由工業化早期的輕紡工業轉型升級為重化工業，在機械工業的基礎上又產生了電氣、化學、石油等新興工業部門。
主要特點是：
1.大規模生產
2.流水線作業
3.專用化設備
4.標準化技術
5.資本密集型生產方式
6.科層制組織形式
（二）工業2.0下的職業學校教育
這一時期，分工理論為流水線生產線提供了重要的指導思想，規模經濟理論為大規模生產提供了重要的理論基礎，科學管理理論提供了生產標準化、制度化等制度。工業2.0下的標準化生產為學校形態職業教育進行專門化、標準化人才培養提供了堅實的基礎。企業需要專用性生產設備，每個人固定從事流水線的一項或幾項職能或操作，操作技能單一，也為學校職業教育的發展創造了條件。大規模標準化生產不僅需要培養大批的藍領工人，其科層組織也需要培養從事管理工作的白領人才。因此，20世紀50、60年代，隨著二戰后的經濟繁榮，許多國家的職業教育發展進入“黃金期”，尤其是發展中國家把職業教育作為振興經濟的重要舉措，紛紛出臺相關政策，加大資金投入，一些國際性組織機構也加大了對職業教育的支持力度。如從1963—1976年，世界銀行援助職業教育和培訓的總體水平持續增長，職業教育和培訓計劃占用了世界銀行援助教育計劃費用的43%。
工業3.0下的校企合作職業教育
（一）工業3.0：自動化
第二次世界大戰以后，經濟社會的快速發展使科學技術得以繁榮，人類在原子能、電子計算機、微電子技術、航天技術、分子生物學和遺傳工程等領域取得重大突破，標志著新的科技革命的到來。這次科技革命被譽為第三次科技革命，其中，最具劃時代意義的是電子計算機的迅速發展和廣泛運用，開辟了信息時代，帶來了一種新型經濟——知識經濟。知識經濟發達程度的高低已成為各國綜合國力競爭中成敗的關鍵所在。電子與信息技術的廣泛應用，使得制造過程不斷實現自動化，即生產不需要人直接參與操作，而由機械設備、儀表和自動化裝置來完成產品的全部或部分加工的生產過程。各類機器人在生產過程中的廣泛運用，提高了工業生產的自動化、工業化水平，推進了工業化進程。一些發達資本主義國家出現了由人遙控的自動化機器體系、機械手、機器人等。自動化機器體系和機器人的出現，能夠代替工人在高溫、易爆、劇毒、具有腐蝕性和放射性的環境中連續工作24小時，并且成本只相當于雇傭工人的一半左右。自動化機器不僅可以在生產環節大批量地替代體力勞動，而且也能局部地替代腦力勞動。如1970年，在美國全部7 000萬就業崗位中，制造業就業者近1 700萬，占25%。到2012年，在美國13 370萬就業崗位中，制造業就業者只有1 190萬，僅占9%。
主要特點是：
1.個性化、多樣化的消費需求
2.自動化生產
3.柔性制造技術
4.通用性設備
5.技術密集型生產方式
6.扁平化管理方式
（二）工業3.0下的校企合作職業教育
工業3.0下企業采用個性化、定制生產方式，其生產特征是：自動化的通用設備+柔性生產技術以及扁平化的管理組織，生產表現出多品種、個性化、小批量產品。在生產自動化的條件下，生產環節的工人被機器取代，人的職能主要是設計、組裝、調整、檢驗、監督、控制以及調整和檢修自動化設備和裝置。生產性服務業重點要發展處在產品生命周期的兩端：一端是研發設計，一端是售后服務。即產前的新技術研發、新產品開發和產后的現代物流、信息咨詢、金融租賃和保險等服務業。
在這一背景下，指導企業生產力的理論由分工理論變為合工理論，由規模經濟理論變為范圍經濟理論；生產方式由勞動密集型的流水線作業變為自動化的精益生產等；由生產單一產品變為生產多種產品。企業員工技能由單一變為多種，由操作技能為主變為心智技能為主；勞動方式由個人單獨完成變為小組合作完成，企業一線人員從生產領域為主變為生產服務業為主，企業人員類型由藍領和白領兩個系列合二為一變為灰領。這一系列的變化，完全依靠學校教育或是企業培訓都難以培養出高素質技術技能人才，因而，必須加大教育與培訓的交集，實現以現代學徒制為標志的產教高度融合。以往學校形態的職業教育也越來越多地采取雙元制、實習和頂崗培訓等培訓形式；以往的企業培訓也主動尋求與職業學校的合作，以提高受訓者的知識積累和理論水平，學校教育與企業培訓“雙軌制”運行向著“一體化”方向邁進。
工業4.0下職業教育的展望
（一）工業4.0：智能化
目前發達國家正從工業3.0向工業4.0邁進，即生產的自動化向網絡信息化方面邁進。工業4.0也被稱為是第四次工業革命，它不是單純的技術革新，而是整個工業生態環境或生產方式的變革。工業4.0意味著把云計算、機器人、工業互聯網等技術有機融合在一起，整合全部生產流程，企業組織模式更加扁平、供應鏈更加透明、平臺更加整合、產品更加智能、運營更加簡化、交付更加靈活，使整個生產過程更智能、更具預測性。從目前的實踐和研究進展來看，工業4.0下現代企業主要具有以下幾方面的特點。
1.大規模定制生產方式
適應多樣化、個性化需求，工業4.0將通過數字化工廠，采用大規模定制化生產方式，專門化、就近分散式將成為重要生產特征。大規模定制是一種集企業、客戶、供應商、員工和環境于一體，在系統論思想指導下，用整體優化的觀點，充分利用企業已有的各種資源，在標準技術、現代設計方法、信息技術和先進制造技術的支持下，根據客戶的個性化需求，以大批量生產的低成本、高質量和高效率提供定制產品和服務的生產方式。
2.智能機器人
智能機器人是真正的機器人，具有人的判斷、感覺、分析和思考等能力，它具備像人一樣的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等內部信息傳感器和外部信息傳感器。除具有感受器外，它還作用于周圍環境的效應器，能夠根據周圍環境做出反應?？梢?，能夠稱為智能機器人至少要具備三大要素：一是感覺要素，能夠認識或感覺到周圍環境狀態；二是思維要素，根據感覺所獲得的信息，思考并做出將要采用行動的具體動作；三是運動要素，根據思考結果對外界做出反應性的動作。目前人們積極開發的無人駕駛汽車就是典型的智能機器人。
3.數字化工廠
數字化工廠是指在計算機虛擬環境條件下，以產品整個生命周期的數據為基礎，對其生產過程進行仿真、評估和優化，并進一步擴展到產品全生命周期的新型生產組織方式。它是把先進的數字制造技術與現代的計算機仿真技術進行有機結合，使產品設計和產品制造之間通過數字化信息實現有效溝通。若數字化工廠實現了人機交互就成為智慧工廠。可見，智慧工廠是數字化工廠的升級版，它利用監控技術和物聯網技術等來管理信息和服務系統，對生產線的人工干預大幅度減少，主要通過編制的程序來提高生產過程可控性。同時，集初步智能系統和智能手段等多種新技術于一體，從而構建起安全舒適、綠色環保、高效節能的人性化工廠。
4.智能加工技術
智能加工技術借助先進的檢測、加工設備及仿真手段，實現對加工過程的建模、仿真、預測，對加工系統的監測與控制；同時集成現有加工知識，使得加工系統能根據實時工況自動優選加工參數、調整自身狀態，獲得最優的加工性能與最佳的加工質效。智能加工技術具有人的思維能力，在制造過程中能進行諸如分析、判斷、構思、推理和決策等智力活動，能部分地替代技術專家的腦力勞動。
5.3D打印技術
3D打印技術是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。該技術對模具制造、工業設計等領域將帶來革命性變革，也可以用于一些產品的直接制造或零部件生產，尤其是能夠滿足小批量、個性化的高端消費需求。
（二）工業4.0下的職業教育發展趨勢
1.專業設置復合化、優勢化
工業4.0時代，制造業和信息產業將深度融合，并創造出新的產業形態和商業模式。信息化與工業化融合的基礎是產業融合。由于技術變革和產業供應鏈的興起，使企業業務出現交叉，導致產業融合和產業間邊界模糊，出現技術低端產業融合到技術水準較高的產業，優化升級產業結構，創造出新的高端產業，提高產業市場競爭力。不僅制造業內部，生產企業與服務企業、互聯網企業與制造企業之間的邊界也將日益模糊。如與圖書業融合產生電子圖書，與手機業融合產生了智能手機，與教育融合產生網絡教育，與醫療融合產生遠程醫療，與商業融合產生了現代電商等。
在工業2.0、3.0時代，產業鏈上的企業組織之間需要相互提供服務，要求企業在地理空間布局上相對集中，即所謂的產業聚集。與此相對應職業院校專業設置要體現專業集群。在工業4.0時代，信息流的影響已經超過實物流的影響。正如蔓紐爾·卡斯特指出，在技術快速變遷的前提下，網絡而非公司才是實際的運作單位。因此，職業院校專業設置必須突出優勢原則，而不需要堅持專業集群原則。
2.培養服務型制造業的復合型人才
工業4.0條件下，服務型制造業將取代生產型制造業。服務型制造商除了向用戶提供產品之外，還將提供產品的售后服務，或出現問題的整體解決方案等。隨著人工智能技術等的不斷發展與應用，數控化機械產品的自我適應、自我學習、自我決策等能力將日益增強，使“數控一代”機械產品升級為“智能一代”機械產品。這將改變以往制造企業的商業行為模式，生產的產品會以租賃等方式與需求者、消費者、產品使用者建立聯系。在互聯網的作用下，企業也是互聯的，核心企業通過創建品牌把相關企業組織起來打造全程供應鏈，實現資源配置最優化。這條供應鏈集合了零部件配套企業、原料供應企業、業務外包企業、商品流通企業、物流運輸企業和相關合作單位等，企業之間的業務往來就形成了相互之間的服務關系。總之，工業4.0下服務型制造業將主導產業發展。從過程來分析，生產過程占用的時間僅為十分之一，而服務過程占用的時間高達十分之九；從價值鏈來分析，生產過程創造的價值僅占三分之一，而提供產前產后服務的價值高達三分之二。因此，服務型制造業中的服務成為主體。
3.加大智能機器人的人才培養
未來制造業生產環節是無人化、少人化，主要由智能機器人來完成，服務業領域也會大量使用機器人，生產機器人成為未來裝備制造業的一個重要領域。伴隨著技術的成熟、規模擴張和生產成本的下降，智能機器人在生產和服務各領域會得到廣泛應用，必將迎來井噴式的增長。國際機器人聯合會預測，“機器人革命”將創造數萬億美元的市場。國際上也有輿論認為，機器人是“制造業皇冠頂端的明珠”，其研發、制造、應用是衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志。目前，每萬名工人擁有機器人的數量德國為273臺，日韓為300臺左右，而我國僅為23臺。鑒于未來智能機器人在國家競爭中的重要性，智能機器人必然成為最重要的裝備制造業之一，圍繞這一產業的生產、使用、維護等將會需要大批量的技術技能人才。
4.突出創新與應變能力的培養
未來的消費越來越表現出個性化、多樣化的特點，企業需按照顧客需求進行定制化生產。IBM全球高級副總裁兼中國開發中心總經理王陽比喻，現代工業像西藥，每個病人吃的藥片都是標準化設備生產出來的無差別產品；而工業 4.0像中藥，根據每個病人的情況，選擇不同藥材配方和采用不同劑量組合，同樣患的是感冒，100 個人的用藥不是完全相同的。工業4.0智能制造條件下，產業供應鏈是由眾多成員企業構成的供應鏈。這條供應鏈上核心企業根據市場需求的變化，借助信息技術去尋求有合作意向的企業，將他們靈活有效地組建起來，供應鏈上的生產單元完全是由眾多不同的獨立企業來承擔。每個企業只是供應鏈上的一個環節，產品生產高度社會化，這就要求企業員工具備及時捕捉信息、把握商機、具有與外界溝通和協調，基于外界條件的變化而靈活決策等能力。
5.職業教育再企業化
工業4.0智能制造條件下，數字化企業、數字化工廠、數字化車間、自動化智能化生產線成為常態。數字化工廠是利用數字化技術，特別是泛在網絡技術，實時獲取工廠內外相關數據和信息，集成相關人員知識，智慧地進行產品設計、生產、管理、銷售及服務的現代化工廠模式。全生命、全供應鏈的數字化工廠，工廠與產品的全生命周期整合，意味著工程技術人員的能力不能局限于某一環節，而需具備從設計、開發、執行到優化的全局意識和上下游整合的能力。這些能力的培養在學校內已難以完成，職業教育又回到了原點，智能制造和人才培養合二為一，造物和造人高度統一。當然，學校教育并不會消失，但以企業為主導的職業教育或現代學徒制將大行其道。
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