工業4.0戰略需培養新型制造業技能人才

李慧芬

摘 要 工業4.0戰略促進制造業向智能化轉型，帶來世界經濟秩序大變革機遇，成為我國一項國家發展戰略。產業發展對制造業技術技能人才培養模式產生深刻變革影響：完善人才培養體系、準確定位培養目標；打破專業設置界限、培養學生跨學科專業能力；優化課程體系、加強創新通識教育、培養個性化人才；創新教學方法、利用數字化手段培養學生終身學習能力；創新人才培養模式、注重學校與企業間深度合作培養。

關鍵詞 工業4.0 制造業 影響 對策

中圖分類號：G710 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2018.02.002

Industry 4.0 Strategy Needs to Cultivate a New Type of

Skilled Personnel in Manufacturing Industry

LI Huifen

（Dalian Vocational & Technical College， Dalian， Liaoning 116035）

Abstract The strategy of Industry 4.0 innovates the traditional manufacturing to an intelligent transformation， and brings the opportunity of a great revolution in the world economic order. It has been an important national economic development strategy in China. Industrial development by Industry 4.0 has a profound change influence on skilled manufacturing technical talents training： improve talent education system continuously and target their training objectives accurately； break major boundaries and foster students' interdisciplinary expertise； reform the curriculum system and strengthen the general innovation education to personalize their students； innovate teaching methods and utilize digital methods to cultivate students' lifelong learning abilities； innovate talents cultivating mode and develop deeper talents educational cooperation between schools and enterprises.

Key words Industry 4.0； manufacturing industry； influence； response actions

0 引言

在過去很長一段時間里，世界工業格局的劃分已基本完成，高技術產業主要分布在發達國家，而簡單的加工制造業則主要分布在以亞洲為主的發展中國家。這時的產品創新周期可規劃，上市時間可預見，全球化生產和市場可以很好地實現規模經濟和范圍經濟。但隨著經濟與技術的不斷發展，當前和未來的企業都將面臨更多的挑戰。產品種類增多，上市時間縮短，客戶定制生產等，這些變化使得跨國企業的內部管理結構更加復雜，原來行之有效的規模經濟和范圍經濟受到了挑戰。因此，以實現創新交互式生產技術、將數字世界與物理世界無縫連接為主要特征的工業4.0戰略將制造業向智能化轉型、實現智能工廠等這些概念一經提出，便受到了廣泛重視。這次工業技術革命同前幾次工業革命一樣將帶來世界經濟秩序大變革的機遇。因此，許多西方發達國家紛紛要回歸制造業，而類似中國這樣的發展中國家則迎來了一次傳統制造產業升級的巨大機會。

1 工業4.0的概念及我國工業4.0的發展趨勢

1.1 工業4.0的概念

工業4.0概念首先由德國相關產業協會于2012年提出，并隨之成立工作組展開了相應研究。2014年，德國政府發布《德國高技術戰略2020》，正式將工業4.0作為國家的一項發展戰略。[1]德國業界對歷次工業革命進行了清晰闡述與界定。第一次工業革命是指18世紀在工業生產中引入蒸汽機作為動力替代了手工勞動；第二次工業革命是指20世紀初工業生產電氣化動力源的引入；第三次工業革命是指20世紀70年代在工業生產中應用了電子信息技術；而第四次工業革命則是指以信息物理融合系統為特征、以智能制造為主導的工業化生產過程。工業4.0戰略旨在通過充分利用軟件技術、信息通信技術和信息物理系統相融合的手段，推動制造業向智能化轉型。而在這次轉型過程中，軟件成為了工業的未來。通過工業軟件的應用，實現了虛擬與現實的廣泛交互，顯著提高了工業生產力，實現了智能制造。

1.2 我國工業4.0的發展趨勢

2015年，我國與德國簽署了《中德合作行動綱要：共塑創新》，提出兩國將開展工業生產的數字化（工業4.0）合作，發展工業4.0也正在成為我國經濟發展的一項重要戰略。工業作為國家經濟的基石，將受到來自新一輪技術發展所帶來的革命性影響，關系著國家未來新興產業創新創造能力的提升。智能制造是全球新一輪產業變革中最具活力的技術。美國在產業創新最活躍的網絡與軟件信息技術領域發展迅猛，我國在未來的工業互聯網及智能制造等新興產業發展必須盡快布局，才能夠不被淘汰。這體現了國家對應用新技術改造我國傳統制造業、搶占新一輪國際先進制造技術高點的意圖和決心。

2 工業4.0戰略對制造業技能人才需求的影響分析

工業4.0戰略背景下的產業變革將對人才需求產生直接的影響。相關教育界人士必須適應不斷變化的經濟和社會需求，在教育體系完善、專業與課程改造、教育方式方法創新等方面積極應對。作為工業4.0人才培養框架體系中必不可缺的部分，在新趨勢下制造業技術技能人才培養應該如何定位、如何適時調整自己的專業設置方向、如何進行教育教學手段創新等是我國相關人才培養機構所面臨的變革挑戰。相關教育機構應當積極面對工業4.0時代的新變化和新要求，主動求變，打破傳統的教育理念，培養掌握新技術、具有新思維的創新型制造業技術技能人才。

2.1 完善人才教育體系，準確定位培養目標

工業4.0時代，人才培養是關鍵。如何培養出適合工業4.0時代要求的技術技能人才是業界關心的首要問題。我國同濟大學首先和德國高校進行了合作，并建立了國內高校第一個工業4.0智能工廠實驗室。其負責人陳明[2]指出，工業4.0背景下的人才培養將會呈現出兩個方向：縱向可分為研究型大學培養的開發型工程師、應用型大學培養的運作型工程師以及職業教育培養的技術型人才；橫向上可分為專注某門學科的專門型人才培養和囊括眾多學科的跨學科培養（包括機械、電子、通訊、軟件、控制、管理等）。在工業4.0的新趨勢下，專業性的人才可能在新的環境下更專，同時跨學科的技術技能型人才也會得到產業更多的青睞。因此，包括研究型大學、應用型本科、高等職業教育、中等職業教育在內的各形態教育，均應當認清新的經濟形勢下自己院校的培養定位和培養特色，積極調整培養目標，改善培養方案，構建完善的工業4.0產業人才教育體系。

2.2 打破專業設置界限，培養學生的跨學科專業能力

其中，工業4.0對一線制造人才的要求不再僅限于要掌握某項專業技能。他們面對的是團隊化的工作方式、智能化的工作對象、數字化的工作流程，要求他們能根據生產需要隨時設計、規劃、控制、操作多個層面的復雜工作任務。他們除了要懂得專業制造技術以外，還要懂得軟件技術，能夠使用復雜數據，具備一定的產品設計與創新能力，能夠進行跨文化交流與協同等。因此，教育院校應打破專業設置界限，重新布局專業結構，進行跨學科專業能力培養，開設與工業4.0相關的專業和課程，將計算機與網絡技術、通信技術、電子信息技術、機械制造技術、企業運作與管理等專業和課程進行整合與改革，滿足工業4.0戰略對智能制造技能人才的跨學科專業能力的要求。

2.3 優化課程體系，加強學生的創新通識教育，培養個性化人才

個性化定制生產是智能制造的一個主要特征，因此企業也需要個性化的產品和個性化的人才。固定的、重復性的熟練工種將會被機器人所取代，一線技術技能人才面臨的是設計、診斷、決策、維護等需要多學科知識和更具不確定性的工作情境，這就要求工業4.0時代的技能人才培養除了注重培養學生的跨學科專業能力之外，還應注重培養個性化人才的創新通識能力。因此，培養院校的課程設置應基于崗位勝任和崗位升遷的基礎，構建以創新能力、溝通交流能力為重點的通識教育平臺，將溝通技巧、計算機網絡、創新創業方法、工藝設計等課程納入通識教育類課程。

2.4 創新教學方法，利用數字化手段培養學生的終身學習能力

德國職業教育聯盟主席Wolfgang Reuter指出，工業4.0時代的人才教育應面向數字化方式和注重培養學生的終身學習能力。[3]數字化教學方式不僅可以提升教學效率，也是滿足工業4.0發展趨勢的必然要求。數字化教育過程中有三個重點：第一，不能灌輸式教育學生，而是要讓他們充分利用數字化教育渠道自己去探索學習；第二，教師必須熟練使用數字媒介來實施教育，遠程教學與人力開發的整合是未來一個重要趨勢，非課堂學習將會得到越來越多的關注；第三，學生需要培養出終身學習能力。技術在不斷發展，學校必須培養學生既能夠在短期內按需學習，還能夠進行終身學習，這樣企業知識、產品知識才能夠更好地融入學生的知識體系當中。

2.5 創新培養方式，注重學校與企業的深度合作培養

當前的技能人才培養教育主體依然是以教師教授知識為主、學生到企業實習為輔，企業基本沒有深度參與學生的培養過程。而德國等制造業發達國家的人才培養經驗表明，與企業深度合作的學徒制技術技能人才培養模式是一種有效的培養方式。這種培養方式中校企雙方深度合作，共同設定專業、擬定培養目標、設計開發課程、組織教學過程，通過半學半徒的方式使學生能夠在實際的工作情境中完成技能學習，同時還可以在培養方案中引入企業精細化的管理文化、企業理念等，有助于強化學生的職業素養，培養學生的實際操作能力和解決實際問題的能力，提高人才培養與產業需求的匹配度，為企業轉型升級提供更好的人才支撐。

3 結束語

以實現創新交互式生產技術、將數字世界與物理世界無縫連接為主要特征的工業4.0戰略將制造業向智能化轉型、實現了智能制造，將顯著提高工業生產力，帶來世界經濟秩序大變革的機遇。因此，無論是西方發達國家，還是中國這樣的發展中國家，都迎來了一次產業升級的巨大機會。我國已將工業4.0作為一項重要的國家經濟發展戰略，旨在搶占新一輪國際先進制造高點的戰略機遇。

產業發展需要人才先行。教育屆要能夠預示到工業4.0的發展并需要在人才培養方案上適時做出調整，以適應工業4.0對產業人才的新要求。教育機構在技術技能人才的培養過程中應當積極面對工業4.0時代的新變化，主動變革，培養掌握新技術、具有新思維的創新型技術技能人才。教育機構要不斷完善工業4.0產業人才教育體系，準確定位自身教育培養目標；打破傳統專業設置界限，培養學生的跨學科專業能力；優化課程體系，加強創新通識教育，培養個性化技術技能人才；創新教學方法，利用數字化手段培養學生的終身學習能力；創新制造技能人才培養方式，大力發揮企業在人才教育中的能動作用，進一步改善當前院校教育中學校教授知識為主、學生到企業實習為輔的淺層次校企合作培養模式，讓企業深度參與學生的培養過程。

基金項目：2015年大連市職業技術教育科學研究院項目“工業4.0對現代職業教育的變革影響研究”（課題編號DZKY2015B38）

參考文獻

[1] 烏爾里?！ど吕?工業4.0：即將來襲的第四次工業革命[M].鄧敏，李現民，譯.北京：機械工業出版社，2014L1-14.

[2] 陳明.工業4.0：從概念到實踐[EB＼OL].http：//mt.sohu.com/20150623/n415492014.shtml.

[3] 鄒晨露.工業4.0時代對現代職教提出新挑戰[N].南方教育時報，2015-06-13（4）.