工业4.0时代技术技能型人才:内涵、能力与培养

摘 要 工业4.0时代智能化的生产方式、分布式的生产组织、个性化定制化的制造过程以及扁平网络化的劳动组织，赋予一线技术工人劳动内容和劳动方式新的内涵，要求他们是融技术、技能于一身的技术技能型人才；借鉴KOMET模式，构建职业专业能力、职业素养和职业行动能力三维一体的技术技能型人才能力模型。培养满足工业4.0需要的技术技能型人才，应构建一贯制的技术技能型人才培养体系、双主体的校企合作办学模式、“职业行动能力”导向的课程和教学模式。

关键词 工业4.0；技术技能型人才；能力；培养

中图分类号 G712 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2017）16-0029-05

以智能化生产为特征的“工业4.0”时代，大数据和物联网（传感器）融合系统在生产中大量使用，制造业的生产模式随之发生全新变革，势必要求新型的技术技能人才。职业教育作为我国培养技术技能型人才的重要体系，只有在厘清工业4.0时代技术技能型人才内涵和能力特征的基础上，完善或者重构其培养体系、培养模式，才能培养出满足工业4.0需求的技术技能型人才。

一、技术技能型人才的内涵及演变

自工业社会产生以来，随着科技进步和工业文明的跨越式发展，制造业历经了机械化的“工业1.0”、电气化的“工业2.0”和自动化的“工业3.0”三个时代，现在正在走向智能化的“工业4.0”时代。相应的，企业的生产方式也发生了嬗变，先后出现了四种主要形式：单件生产、大量流水线生产（福特制）、精益化生产（丰田制）和工业4.0时代的智能化分布式生产。不同的生产方式对技术技能型人才会提出不同的要求。

技术技能型人才是技术型人才和技能型人才的统称，是一个伴随着科学技术产生和发展逐渐形成和完善的概念。技术是人类活动的一个专门领域，英文是“Technology”（技术）一词，起源可追溯到古希腊，是古希腊文“lichen”（工艺技能）与“logos”（讲话）的组合，意思是对造型艺术和应用技术进行论述。早期的技术仅指应用技艺。20世纪初，技术的含义逐步扩大至工具、机器及其使用的方法和过程。20世纪后半期，技术被定义为“人类改变或控制客观环境的手段和过程”。现代社会中，技术不仅指工艺和技能，还包括运用科学知识，凭借可以复制的方式来解决问题的手段[1]。随着科学技术的发展、工业化的演进、企业生产方式的变革，尤其是大量流水线生产方式的产生，人们根据生产实践的需要，又对技术进行了细分。将科学原理演变为产品（或工程）设计、工作计划、运行决策等所需要的技术称为工程技术，对应的人才为“工程型人才”；将设计、工作计划、运行决策等理念付诸实践从而转化为产品、工程等物质形态的人才统称为“技能型人才”，他们以掌握经验技术为主，工作特征主要表现为显性的动作技能；而介于“工程型人才”与“技能型人才”之间的，即现在通常所说的“技术型人才”，他们以掌握理论技术为主，既要掌握理论技术，也要了解经验技术，工作特征主要表现为隐形的智慧技能，属于智力活动的一部分[2]。

（一）1.0时代的技术技能型人才

18世纪后期蒸汽机的发明引发了工业生产的机械化，自此人类社会进入工业1.0时代。这一时期，虽然出现了早期的工厂制度，但是制造业的生产组织方式仍以家庭手工业、手工工场为主，主要采取单件生产方式（Craft Production）。劳动者没有分工，每个人都是全能工。他们根据顾客的需求，使用半机械化的设备，或者简单、通用、低效的手工劳动工具，独立完成产品的设计和制造过程。生产产品的数量、质量完全取决于生产者个人。这种生产方式的特点是生产效率低、成本高、质量难保证，但能够满足市场不同的个性化需求。单件生产方式下，没有技术、技能型人才的划分，所有劳动者都是全能的生产经营者，拥有工业价值链再造需要的全部职业能力，包括原材料相关的知识、产品设计、生产操作、质量控制以及和顾客打交道的能力等。

（二）2.0时代的技术技能型人才

19世纪末到20世纪上半叶，伴随着电力技术的发明和使用，制造业生产方式呈现分工明确、大批量流水线生产特征，标志着工业2.0时代的到来。在这一时期，制造业主要采取大批量流水线生产（Mass Production）。生产组织在劳动内容（水平方向）和劳动管理（垂直方向）这两个维度上划分成细致的条块和森严的层级[3]。在劳动内容方面，复杂、完整的劳动内容被分割为零碎、简单重复的工位操作，每个工人负责一个工位的操作；在劳动管理方面，生产过程中原本统一的计划和实施、动脑和动手被分离开来，设置繁多的中间管理层级，做什么和怎么做都由上级计划安排好，下级服从并执行。这种大量生产的方式缩短了生产周期，提高了生产效率，降低了生产成本，并使产品质量得到了保证，但不能满足市场个性化的需求。在大量生产方式下，劳动分工明确，技术型人才和技能型人才严格划分，一线技术工人指的是技能型工人，他们只需接受指令，拥有简单的生产基础知识和机械的单工种操作技能，不需要完整的产品设计、生产和检验等相关的知识和能力。

（三）3.0时代的技术技能型人才

20世纪下半叶，电子信息技术的迅速发展提高了生产自动化水平，大规模流水线生产转向定制化规模生产和服务型制造，标志着工业3.0时代的到来。这一时期，企业作为一个独立的生产单位，主要采取多品N、小批量的精益生产（lean production， LP）。这种生产方式，在劳动内容方面，取消了过细分工，很大程度上还原了劳动内容的完整性；在劳动管理方面，精简中间管理层级，将生产的决策、计划等原来属于管理层的工作下放到生产小组中，并以小组为单位完成某个生产模块，又在很大程度上还原劳动过程的统一性。精益生产方式综合了单件生产与大批量生产的优点，既避免了前者的高成本、低质量，又避免了后者品种单一、不能满足顾客需求的不足。精益化生产方式下，技术技能型人才呈现融合趋势，他们需掌握大工种（例如从单一的车削工、铣削工、磨削工等转变为复合的机床切削工）、跨专业（例如机和电、技术与经济等）的知识和操作技能，需拥有社会交往和协作能力，具备一定的领导能力、决策能力、自我负责和解决问题能力，具有质量意识，有面对不断变化的生产任务所需的灵活性以及自我组织、终身学习和创新能力等[4]。

（四）工业4.0时代的技术技能型人才

进入本世纪以来，网络技术、信息技术、计算机技术、软件技术迅速发展，快速进入制造业并与自动化技术深度交织，人工智能技术、机器人技术和数字化制造技术等相结合形成智能制造技术，建立在智能制造技术基础上的智能化生产，标志着“工业4.0”时代的到来。

1.工业4.0时代企业的生产特征

工业4.0时代，互联网从“虚”的服务业大规模进入“实”的制造业，企业的生产方式在互联网基础上实现了人与人、人与机器、机器与机器之间的协同对话，从而实现“智能”生产、柔性制造和互联制造[5]。工业4.0时代，受个性化需求和信息网络技术的双重推动，企业的生产组织方式必然朝着分散、分布式制造发展，即企业的生产系统更像单元化的工厂，形成所谓的“社会机器”，以类似于社交网络的方式运转，它们自动连接到云平台搜索合适订单，并上传与生产相关的问题，征求专家的处理意见。专家将通过集成的知识平台、移动设备，更有效地进行远程维护和服务[6]。分布式生产能快速高效地满足市场个性化需求，充分利用生产资源，降低生产成本，保证产品质量。工业 4.0时代，制造过程是个性化定制的过程，是一个将生产原料、智能工厂、物流配送、消费者编织在一起的智能网络，消费者只需手机下单，智能工厂就能自动获取订单和产品的个性要求信息，进而组织原材料采购、产品的设计和生产，再通过网络配送交付给消费者。工业4.0时代，为了对市场个性化需求（包括新产品或增值服务）作出快速响应，在信息网络技术的支持下，企业间势必建构动态联盟，实现区域内的、跨企业的社会资源整合，使得劳动分工由企业内延伸到企业外，呈现动态化组合趋势，即工业4.0时代的劳动组织体现为供应链范围内（跨企业）的扁平网络结构[7]。

2.工业4.0时代技术技能型人才的劳动内容及内涵

工业4.0时代企业的生产特征，决定了一线技术工人的劳动任务是操作和管理智能化、一体化的生产系统[8]，具体劳动内容包括：执行带有参数的操作流程任务，进行设备调试，确保生产工艺过程优化，分析、整合和记录生产数据，分析、监控、优化和改进生产网络和系统，使用和共同设计IT支持下的帮助和诊断系统，理解和优化与上下游企业的关系及它们之间的网络关系，进行设备故障排除、维护等。为了完成这些劳动任务，一线技术工人应该拥有：综合任务的察觉能力；信息技术和生产技术知识、软件结构知识；创建用户友好界面、共同开发软件的能力；生产工艺和生产技术的知识，能根据需求变化调整生产计划、进行系统优化和独立决策的能力；具备复杂的机电一体化设备操作、维护和维修能力；能正确读取和评价机器数据并对机器进行干预；具备通过互联网、手册、数据表和知识论坛获取知识的能力等[9]。总之，工业4.0时代，生产一线的技术工人必须是知识型工人，他们应该是融技术、技能于一身的技术技能型人才，纯粹的以隐性智慧技能为特征的单一技术型人才、以显性动作技能为特征的单一技能型人才将不存在。

纵观人类工业化进程（工业1.0―工业4.0），可以将不同时代生产方式、劳动分工及技术、技能型人才工作岗位劳动特征总结如表1所示。

二、工业4.0时代技术技能型人才的能力特征

为了有效培养工业4.0需要的融技术、技能于一身的知识工人，便于职业教育培养体系、教育目标、课程内容和教学模式的建构和确立，从本文界定的技术技能型人才的内涵出发，借鉴 KOMET[10]（学生）职业能力测评模型的结构，我们可以建构面向工业4.0的技术技能型人才能力模型（如图1所示），它划分为三个维度，职业专业维度、职业素养维度和职业行动维度。

职业专业维度，包括通识知识、智能化的知识技术、工业生产链知识（理论与实践）、职业专业领域的知识技能四个领域。它们既是技术技能型人才职业能力发展过程中需要学习的内容范围，也是技术技能型人才职业能力测试开发的题目来源。

职业素养维度，包括职业操守、决策能力、创新精神和社交能力。首先，敬业、有职业操守作为一种最基本的职业素养，也是工业4.0时代技术技能型人才应具备的基本职业能力；其次，工业4.0时代生产方式的智能化、生产组织的分布式、制造过程的个性定制化，势必引发生产流程再造、价值链重组、生产过程知识技术的密集性等特征，要求技术技能型人才不仅要敬业、有职业操守，还要具有决策、终身学习及不断创新与接受创新的能力；最后，工业4.0时代劳动组织的扁平网络化，要求技术技能型人才的工作态度趋于合作性、效率感，拥有与不同价值观念、不同阶层人群合作的涵养与技巧，有契约精神与时间观念等。

职业行动维度，包括获取信息、计划、决策、实施、控制、评价六个方面，它们构成完成“生产任务”的完整的行动模式。完整行动模式是职业工作的实际运作规律，也是学生的学习活动应遵循的逻辑规律。是否遵循完整的行动模式，极大影响着学习者工作过程知识的获得和综合职业能力的发展[11]。

三、工业4.0时代技术技能型人才的培养

为了培养满足工业4.0需求的技术技能型人才，我国职业教育要在人才培养体系、校企合作模式、课程设置和教学方法等方面进行重大变革。

（一）构建一贯制的技术技能型人才培养体系

工I4.0需要的是融技术、技能于一身、从事智能化生产的知识型工人。目前我国中高职贯通的职业教育人才培养体系，主要强调培养学生跨专业、大工种的综合职业技能，无法满足工业4.0对一线工人能力需求层次整体上移的要求。为此，必须改革职业教育体系，搭建职业教育人才培养立交桥，打通从中职、高职、本科至研究生的一贯制培养通道。整合各学制段在人才培养方面的资源优势，发挥其整体效应。其次，要在系统论的视域下组织和协调一贯制培养体系的运转，明确界定各个学段的人才培养目标，既要保证各学段在人才能力培养上有所侧重，又要实现人才能力的持续积累与系统构建[12]。第三，各学段要建立健全质量控制体系，要明确自身在培养体系中的定位和作用，根据工业4.0的要求，开发规范的人才能力标准，并依据标准加强对人才培养质量的监控与考核，以保证面向工业4.0的技术技能型人才培养体系系统目标的实现。

（二）建校企双主体的合作办学模式

根据面向工业4.0的技术技能型人才能力模型，工业4.0需要的是具有职业行动能力的知识工人。而职业行动能力的培养必须有企业的深度介入，企业参与与否、参与程度直接关乎技术技能型人才培养是否满足工业4.0的要求。但是，长期以来，由于诸多原因，我国校企合作中一直存在着严重的“壁炉现象”，这种现象已成为目前制约技术技能型人才培养的瓶颈。所谓“壁炉现象”是指在校企合作中，学校一方表现积极主动，试图与相关企业合作，希望企业为职业学校学生、教师提供实践学习的场所和环境以及建立相关实训基地等，而企业一方表现比较消极被动，不愿意接受实习生，不愿为其提供必要的实习机会和条件。由此形成了“一面热，一面冷”现象。究其原因，是我国职业教育制度设计中，忽视了企业作为职业教育利益相关者的利益。为了破解校企合作中的“壁炉现象”，学者们从不同视角，提出过不同的对策和建议。例如，从强制性制度变迁的视角出发，呼吁制定对企业具有一定约束力的法律法规，通过立法的形式强制企业参与职业院校的人才培养；从诱致性制度变迁的视角出发，建议制定相关政策法规，譬如通过政府减免企业一定税收或给予一定财政补贴等方式，鼓励企业参与职业教育的人才培养。但实践效果都不佳，前者由于缺乏企业利益保障机制，影响到企业参与合作的积极性；后者则由于市场经济中企业的趋利性，以及在校企合作监管过程中过大的交易成本，缺乏可行性[13]。

鉴于此，为了调动企业参与职业教育的积极性，不妨尝试“企业作为第一主体”的校企“双主体”办学模式。比如，在工信部2015年和2016年启动的100多项智能制造试点示范专项中，选择条件比较成熟企业，采取“企业先招工，职校再招生”的管理方式，明晰企业对“准员工”的管理及劳动力支配权等，进一步完善校企合作的政策和法律法规，发挥政府行为的撬动作用，重视企业的利益诉求，调动企业参与校企合作的积极性与主动性。

（三）建构“职业行动能力”导向的课程模式

工业 4.0 的技术技能型人才需要具备智能化生产系统的操作管理能力、动态变化工作环境中的工作方法能力和社会能力。与之相应，职业教育课程体系应在课程结构和内容两个层面进行适应性重构。课程结构层面，应在传统课程体系的基础上，增添智能化、信息化、网络领域的某些知识，作为通识课程。例如增加《测试与传感技术导论》《数字接口技术》《互联网与物联网技术导论》和《数据库与云计算术》等课程，让学生掌握先进的网络技术和智能测试与传感技术，为学生以后利用物联网、互联网和大网络数据平台进行生产打下扎实基础。课程内容层面，传统课程领域（包括通识课、专业基础课）要进行知识更新和现代化；专业课程，不妨借鉴德国职业教育课程改革的最新研究成果，遵循工作过程的逻辑顺序，建构典型职业情境导向的学习领域课程体系。因为工业4.0时代技术技能型人才要根据客户的需求，对智能设备运转进行决策、控制和协调，对虚拟网络与真实机器进行组织协调，对控制系统与管理系统间交互作用进行协调，也就是说技术技能型人才要根据具体客户的需求，用知识、信息进行生产规划、协调、评估和决策，即他们的职业行动具有强情境导向的动态化特征。这就要求职业教育专业课程内容，最好是典型职业情境经过教学论处理后的学习领域，以确保学生获得职业行动能力以及能力的可迁移性。

（四）建构“职业行动能力”导向的教学模式

职业行动能力是人类在职业情境中，合理思考，从事职业化的工作和对社会负责的行动能力和意愿。工业4.0时代，职业院校尤其要把培育学生的职业行动能力作为重点，已有研究结果表明，行动导向的教学模式是培养学生职业行动能力的有效模式。所谓行动导向教学模式，是通过设计“有意义的学习任务”或者“有使用价值的行动成果”，让学生在完成具体（项目）任务的过程中，通过实际的“做”，即“行动”来形成职业行动能力，强调在“做”的过程中思考及总结经验。设计“有意义的学习任务”要注意以下几个方面：第一，学习任务（或者项目）尽可能来源于真实的典型职业情境，要完整且具有适当的问题成分，所反映的职业工作过程应该清晰透明。第二，应尽可能考虑学生的经验和兴趣，注重学生自主学习，调动他们全身心地投入学习。第三，包含开放性的问题，为学生创造尽可能大的决策和行动空间，以提高学生解决问题的灵活性。最后，学习任务应能促进学生间的交流与合作。

参 考 文 献

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Abstract The intelligent production mode， distributed production organization， customized production process and delayering labor organization in industry 4.0 era give frontline technical workers new meaning of labor contents and labor forms and ask workers to be skilled talents with both technology and ability. Referring to the KOMET model， skilled talents in industry 4.0 era is composed of three dimensions of professional ability， professional quality and action of vocation. From this point， training of skilled talents in industry 4.0 era needs integrative training system for technical skilled talents， dual-subject school-enterprise education mode and professional action ability oriented curriculum and education mode.

Key words industry 4.0； technical and skilled talents； abilities； training

Author Shi Huili， lecturer of Vocational and Technical Education College of Tongji University （Shanghai 200092）