德國“學習工廠”的經驗與啟示
——兼論如何打通產教融合的 “最后一公里”

鄢彩玲 李 鵬

（1.同濟大學，上海 201804；2.華東師范大學，上海 200062）

新時代國家大力發展 “新工科”，工程教育發展迅速。事實上，“我國在21世紀初已成為工程教育大國”[1]?！吨袊こ探逃|量報告》的數據顯示，“中國普通高校工科專業招生數、在校生數、畢業生數都遠遠高于世界其他國家，穩居世界首位，數量比緊隨其后的俄羅斯、美國等國高出3—5倍”[2]。但調查顯示，中國工程教育的質量還不能匹配其規模的世界地位，工程教育 “學術化”、產教融合形式化現象明顯。[3]為此，國務院辦公廳發布 《關于深化產教融合的若干意見》，教育部提出 “卓越工程師教育培養計劃”“新工科建設”等系列改革政策，要求深化產教融合，加強校企合作。然而，從政策到實踐存在多重困境，產教融合 “合而難融”，“最后一公里”難以打通。[4]中國產教融合在體制機制、政策規劃、專業設置等宏觀改革上已經取得了突破性進展，但在課程設置、教學實施、學習活動等微觀層面上問題依舊突出，特別是如何將企業需求轉化為具體教學內容運用于企業、工廠實訓，目前尚未形成系統有效的方法與路徑。因此，借鑒國際成熟的經驗與模式是推進中國工程教育產教融合的重要路徑。德國工程教育享譽世界，對落實產教融合擁有豐富的經驗。除了常見的企業實習，許多德國高校通過構建 “學習工廠”將企業需求轉化為具體教學內容以實現產教融合，推動工程教育發展。實踐證明，德國 “學習工廠”比傳統的課堂教學、項目教學、混合學習、數字學習等形式更加能夠推動學校教學與產業需求之間的轉化與融合。[5]因而，借鑒德國 “學習工廠”的經驗，有助于中國工程教育落實國家的教育改革政策，打通產教融合的 “最后一公里”。

圖1 德國 “學習工廠”的組織結構

一、德國 “學習工廠”的產教融合實踐

德國工程教育通過 “學習工廠”建設，既創新了產教融合的組織模式，也深化了產教融合的微觀實踐，打通了產教融合的 “最后一公里”。1988年，為提供關于計算機集成制造的培訓，德國建立了第一個 “學習工廠”。傳統的“學習工廠”是工學結合的平臺，企業為學生提供實習機會，學生在企業進行工程實踐學習。近年來，德國 “學習工廠”打破禁錮，整合高校、企業和研究機構多種資源，從工學結合走向校企合作、產教融合。工業4.0時期，德國“學習工廠”引入信息技術，不斷拓展學習資源，進一步升級為基于真實工程實踐、直接實現生產創造的學習空間。[6]如今的 “學習工廠”以產業、企業的要求設定組織環境、組織目標和目標群組，滿足真實生產和市場需求，映射真實的工廠和產品生命周期的選擇，并構建工作站、工作單元和生產部門，在運營中兼顧多元利益相關者的價值訴求。[7]因此，在宏觀上，德國 “學習工廠”以 “社會-技術設施”與 “教學設施”的交互作用 “跨界”組合，實現產教深度融合；在微觀上，德國 “學習工廠”通過多重措施將產業、行業的需求轉化為具體的教學內容。經過從宏觀到微觀、從工程生產要求到高校學與教的兩次轉化，德國 “學習工廠”成功地打通了產教融合的 “最后一公里”（見圖 1）。

1.依據工程實踐全流程與生涯全階段確定學習內容

德國 “學習工廠”不僅創新組織結構，還原真實的工程實踐，匯集生產制造、教學培訓、研發探究等多元功能，而且依據工業生產的全流程和生涯發展的全過程選擇合適的學習內容。事實上，理論知識與常規教學對高校來說不是最大的挑戰，有效吸收企業生產一線的新工藝、新技術與新知識才是德國 “學習工廠”區別于傳統實習實訓的最大優勢。首先，選擇 “學習工廠”中工程實踐知識的學習內容。德國 “學習工廠”涉及各類工作任務，從單人能夠在工作臺上進行的簡單技能操作到流水線上各職能分管部門等負責的工作，內容覆蓋工程與工業生產的全過程，從產品計劃、生產發展、產品設計、模型制造、正式投產、運用與服務到回收。然而，由于資金投入的限制，德國 “學習工廠”無法進行與生產全范圍、同深度的工程實踐，而且不是任何工程實踐都具有學習的必要性。因此，德國 “學習工廠”通常只聚焦具體工程與工業生產的部分實踐。其次，確定“學習工廠”中工程實踐知識的難度和深度。在大致確定學習內容后，德國 “學習工廠”開展了大量的目標人群研究和企業調研。先確定目標人群，通過企業調研了解目標人群未來的職業工作內涵；再借助于實踐專家研討會確定培養內容，以此確定學習內容在多大程度上對接生產的寬度和深度，德國 “學習工廠”提供工程實踐的范圍和深度；最后根據職業生涯的全過程分解學習內容，匹配學習任務。根據Dreyfus-Dreyfus能力發展模型，每個職業的發展都將經歷從新手、熟手、能手、高手到專家五大能力發展水平。[8]實踐專家團隊根據對完整職業知識的系統把握，分解從新手、熟手、能手和高手各階段典型工作任務的能力，為目標人群選取從新手到專家完整職業發展所需學習的典型工作任務，不同能力階段的個體將完成不同的典型工作任務。

表1 確定教學目標的實例

2.設計組織 “目標-過程-方法”相協同的教學實施

德國 “學習工廠”兩次轉化的組織結構是產教融合的基礎，但真正打通產教融合 “最后一公里”的還是工程實踐知識在教學中的有效轉化。德國 “學習工廠”依據工程實踐的全流程與生涯發展的全階段選擇學習內容后，從學生學習的角度組織教學工作。首先，分解工程實踐教育的學習目標，進而確定教學目標。德國工程教育的最重要目標就是培養工程實踐的職業能力，強調高校的首要目的不是研究科學知識，而是讓學生學習如何與所學知識打交道并運用于實際。因而，德國 “學習工廠”根據布魯姆教育目標分類理論將職業能力劃分為技能 （Performance）、 專業知識 （Professional knowledge）、 概念知識 （Conceptual knowledge）三種教學目標，以此為基礎，進一步細分 “學習工廠”工程實踐知識的教學目標，不同的目標有不同的描述和用語 （見表1）。

其次，根據教學目標設計教學過程。在確定分級分層的教學目標后需完成相應的教學過程設計，德國 “學習工廠”的教學過程大致可以分為三種：問題引出型 （Problem-pull）、理論推動型 （Theory-push）、反思優先型（Reflexion first）。為了實現目標-過程的互動，德國 “學習工廠”運用庫伯 （Kolb）的 “學習圈理論”（Learning Cycle Theory），建構了 “開展實踐—反思討論—形成理論—開展新實踐”的教學循環。[9]學習者親身或間接參與形成具體經驗，通過反思經驗，對不同經驗包含的碎片化知識進行歸類整理，形成系統理論，并能指導未來的行動，如此循環，達到目標-過程的一致性。

最后，根據教學目標、過程與學生學習風格，匹配不同的教學方法。在教學方法上，德國 “學習工廠”把工程學習劃分為主動學習、被動學習、貼近工程實踐和遠離工程實踐四個維度，根據學生的參與情況、教學者要求、環境要求、空間要求、時間要求、學習材料要求、費用要求、規模性要求、對日常生產的影響程度、可遷移性等進行區分，匹配恰當的教學方法 （見圖 2）。

3.建構 “服務學習、真實體驗”的工程實踐學習情境

圖2 德國 “學習工廠”學習方法分類

德國 “學習工廠”以最大程度仿真工程實踐環境為目標，但是具體教學活動的開展除了技術環境還需要構建學習情境。因而，德國“學習工廠”從學生學習需求出發，匹配相應的學習資源，以情境化、主動參與性、問題解決完整性、激勵性、集體協作為尺度設計學習情境①。一方面，整合資源，優化設計 “學習工廠”的硬件環境。學習情境是由所有能促進學習的元素組成的條件或環境，這些元素包括教師、學生、教學材料、具體學習內容、設備等。因而，考慮到資金、成本、重復使用可能性等因素，德國 “學習工廠”多設置在校內。在學校的場域空間內，以學生學習需求為出發點，通過教師、學生、設備等多種資源與要素的整合，不僅能夠最大化滿足教學要求和學生的學習需求，而且能夠實現新技術的研發、實踐與學校的資源、技術相結合。另一方面，建構新的師生關系，還原工程實踐情境。德國 “學習工廠”通過對工程實踐能力的分解，創建還原工程實踐的活動場景，為學生提供真實的工程情境體驗。在德國 “學習工廠”的學習情境中，傳統的教師與學生角色定位將被顛覆，學生是主導者，而教師是輔助者、被咨詢者。學習材料不再局限于靜態的書面材料，還包括實時變化的實際案例、現場問題。圍繞系統工作過程知識展開，不僅包括工作原理等理論知識，還涉及動作技能、團隊合作、職業認同感、職業道德等無法言說的默會知識。這種情境性的學習不僅促進了學習者與資源、環境的互動，也推動了學習、研究與生產的深度融合，提升了工程教育產教融合的質量。

二、德國 “學習工廠”的產教融合經驗

德國 “學習工廠”不僅在組織結構上實現了工業生產與高校教學的有機整合，而且成功地將工程實踐知識轉化為具體的教學內容。這是德國工程教育的實踐智慧，也是產教融合的寶貴經驗。

1.以學習為中心，培養學生的工程實踐能力

產教融合在形式上是產業系統與教育系統的有機融合，在過程上是產業、企業、學校共同培養、使用人才。因此，工程技術人才才是產教融合的關鍵，而工程實踐能力則是產教融合、校企合作的焦點。德國 “學習工廠”以學生學習為中心，關注培養學生的工程實踐能力，這是德國 “學習工廠”能夠打通產教融合 “最后一公里”的重要經驗。首先，以服務學習為目標，創設了一種新的學習平臺。德國 “學習工廠”整合多種學習資源，集生產-教學-科研功能于一身，為學習者提供學習、測試和實施新生產方案和生產系統范式的環境，為工程師和實踐者提供訓練和實驗的環境，為理論知識運用于工程實踐提供物理平臺。其次，以工程實踐知識學習為核心，創新了工程實踐知識的建構機制。德國 “學習工廠”強調實踐和基于問題學習，通過融合校企雙向資源實現了教育在設計、制造和產品等過程中的銜接，將理論知識與加工、設計、生產等實踐技能整合起來，而這并不能通過對工業生產型工廠的簡單復制而實現。進而，不僅為學習者提供了真實的工程實踐環境，而且通過融合校企雙向資源實現了教育在工程過程中的銜接。最后，以培養職業能力為宗旨，發展了一套培養工程技術人才的方法論。德國 “學習工廠”以職業能力培養為目標，在傳統的學習模式、教學模式的基礎上，注入企業需求，從而衍生出新的學習模式。以行為主義為引領，通過 “做中學”的方式，將工程實踐貫穿于整個學習過程，實現了技術、生產、教學要素的系統整合，發展了一套培養和提升學習者實踐能力的系統方法。[10]

2.以教學為中介，還原真實的工程實踐情境

德國 “學習工廠”為了將工程實踐知識轉化為具體的教學內容，根據學習目標和學習需求，還原真實的工程實踐情境，優化實踐教學，建構了工程實踐與學生學習之間的橋梁。首先，從學習者出發，通過企業調查和實踐專家研討會確定培養內容和教學目標任務。工程實踐是非常復雜的活動過程，[11]但是德國 “學習工廠”通過大量的目標人群研究和企業調研，組建實踐專家團隊，依據工程實踐全流程選擇學習內容，從生涯發展的全階段分配典型工作任務，實踐專家作為工廠實踐的親歷者確定培養內容，明確教學內容。其次，基于工程實踐的知識特點實施 “目標-過程-方法”相協調的教學。工程實踐涵蓋完整工作過程，融合不同學科與領域，涉及具體情境，因而，工程實踐的知識不但涉及顯性的理論知識，還涉及默會的技能知識以及意志、態度、動機等過程性、情境性的知識。由此，在教學目標設置上，德國 “學習工廠”對教學目標進行細分，既包括對技能等行動表征的掌握也包括對理論知識等認知內涵的理解要求。在教學過程設置上，以 “做中學”、基于問題和行動導向的教育理念，開展實踐教學。在教學方法選擇上，基于實踐情境，靈活選取合適的教學方法。最后，依據工程實踐環境及相應學習需求構建學習情境。德國“學習工廠”打破傳統意義上學校學習的局限，構建了服務于具體化、場景化和任務式工程實踐的學習環境。在考慮現有教學資源的前提下，從教室內的模擬性、仿真性環境向真實工程實踐環境趨近，以保證學生在真實情境中開展工程實踐學習。

3.以學校和企業為主，多元利益相關者共同參與

工程教育的產教融合是學校和企業資源的深度整合，必須由來自雙方力量的合作與執行。德國 “學習工廠”是教育培訓與生產環境整合的產物，在 “學習工廠”，企業、院校和學生之間形成了相互聯系的格局。為打通產教融合的“最后一公里”，德國 “學習工廠”將企業和學校視為產教融合的共同參與者，并吸引多元利益相關者協同參與?！皩W習工廠”的頂層設計采用 “工業生產學習+工程知識學習”相結合的組織結構，既包含企業組織要求也顧及學校教學需求，在組織架構上吸引多元利益相關者協同參與，以 “社會-技術設施”與教學設施交互作用的 “跨界”促進產教深度融合。在具體實施上，一方面，由企業實踐專家和學校專家共同開展企業調研和目標人群分析，選取工程實踐任務，確定培養內容；另一方面，教學實施過程中，除了學校教師，企業以工程技術人才培養、使用、培訓為載體，通過實踐教學、科研項目等維持與學生的緊密聯系。經過頂層設計與具體實施兩個方面的多元主體協同參與，德國 “學習工廠”不僅實現了產業系統與教育系統組織、人員與要素的融合，還實現了工程生產知識與學生學習、個人經驗的融合，工程實踐情境與學習情境的融合，工程實踐文化與學校教學文化、學習文化的融合。

三、德國 “學習工廠”對中國工程教育產教融合的啟示

為打通產教融合的 “最后一公里”，中國工程教育亟需回答三個問題：第一，如何挑選合適的工程實踐進行學習？第二，如何在實訓環境中組織實施相應教學活動？第三，為配合教學活動開展，如何設計具體學習情境？德國“學習工廠”積累了產教深度融合的成功經驗，然而，由于文化、社會土壤的差異，中國無法完全照搬德國的經驗，只能反思性借鑒。

1.從宏觀規劃轉向具體實踐，聚焦工程實踐的學與教

中國工程教育經歷了 “技術范式”、 “科學范式”以及 “工程范式”。在相當長的時間里，中國工程教育處于 “科學范式”階段，近年來，逐步向 “工程范式”回歸。由此，在相應的產教融合實踐中，中國工程教育的重心也在政策規劃、體制機制建設、專業結構調整等方面，[12]缺少對微觀層面的關注，尚未完全做到將企業需求轉化為具體教學內容，以致很難以打通產教融合的 “最后一公里”。因此，借鑒德國經驗，中國工程教育的產教融合不能僅僅是企業環境與學校教室的物理融合，還應是職業知識、經驗、文化等與教學內容、教學實施、學習情境內容等因素的融合。因此，中國工程教育的產教融合要從宏觀規劃轉向具體實踐，聚焦工程實踐的學與教。具體來說，一是除了空間結構的變革之外，更重要的是在培養方案、教學活動、學習環境打造上不斷耦合，積累培養學生、滿足企業需求、符合社會發展的工程教育經驗，從而創設工程教育的新教學范式。二是強化工程技術知識的滲透，加快工業生產知識與技術在工程教育中的轉化。通過技術專家和教育專家的深度合作，共同商討制定工程教育的人才培養方案與課程體系，把工業生產中的新技術、新工藝、新知識、新標準納入產教融合的學習體系；從 “產品計劃—生產發展—產品設計—模型制造—正式投產—運用與服務—回收”全過程吸收教育內容，革新工程技術教育的內容體系。

2.從產業需求轉向學習需求，服務學生的學習與發展

產教融合不僅要滿足產業與企業的人才需求，也要滿足學生的學習需求。德國“學習工廠”根據學生的學習需求，設計組織教學活動、創設教學情境，不僅有效地服務了學生的學習，也通過高質量的學生培養更好地實現了產教融合。然而，中國傳統的學校教學模式在工程教育中占據主導地位，對工程實踐知識的教學缺乏系統的實踐智慧。[13]因此，中國工程教育的產教融合要從產業需求轉向學習需求，服務學生的學習與需求。借鑒德國經驗，參照其建設“學習工廠”的完整流程，將工程實踐知識轉化為具體的教學內容。具體來說，一是根據目標人群，借助企業調研、組織實踐專家研討會等方式，促使企業參與確定工程教育培養內容的工作。二是在明確培養內容的前提下，借鑒德國 “學習工廠”建設的方法，運用布魯姆教育目標分類理論，通過對職業能力進行細分，確定教學目標；按照 “學習圈理論”，設置教學過程；根據貼近工程實踐程度和學習主觀能動性，選擇適當的教學方法。三是基于教學過程特質和教學方法選擇設計學習情境。選取新時代中國工程實踐進行工作過程分析，確定典型工業崗位的職業能力要求、工作環境、工作步驟、工作方法與工具，依據學生學習的基本需求，按照 “情境化、主動參與性、問題解決完整性、激勵性、集體協作”五維一體的尺度設計工程教育學習環境，整合配套資源，發揮信息技術的優勢，拓展并優化工程教育產教融合的學習空間。

3.從校企合作到多元主體協同，整合產教融合的力量

工程教育、產教融合都是多元利益相關者參與的實踐活動。然而，目前中國工程教育的產教融合機制缺乏企業的參與，運行機制呈現出 “校熱企冷”的單軌模式，[14]特別是工程教育的培養方案多由學科學術委員會制定，缺少來自企業的意見。因此，打通產教融合的 “最后一公里”十分困難。從德國經驗可知，產教融合的施行離不開學校和企業的深度合作，也離不開行業組織等多元利益相關者的參與。因而，借鑒德國的經驗，中國工程教育的產教融合不僅要繼續深化校企合作，還要建構多元主體參與的協同治理體系。一方面，繼續深化校企合作。新時代中國工廠教育的校企合作應關注企業需求，摒棄以理論學習為重心、一味追求學科體系的做法，高校應實時跟進企業需求、保持相應技術革新，建立與行業專家的密切聯系。具體的措施可以包括由企業專家和學校教學專家共同商討制定工程教育的人才培養方案，把工業生產中的新技術、新工藝、新知識、新標準納入產教融合的學習體系；從 “產品計劃—生產發展—產品設計—模型制造—正式投產—運用與服務—回收”全過程吸收教育內容，革新工程教育的培養內容、教學實施和學習情境創設。另一方面，整合產教融合的多元力量，建構多元協同的產教融合生態系統。[15]校企合作是產教融合系統中最重要的組織與組織對接合作機制，但是，深化產教融合還必須聚焦產教融合命運共同體建設。在中國語境中，產教融合與校企合作還必須吸引政府、社會等多元力量參與，整合多方面的利益與力量，共同參與治理，形成校企共同發展對接產業升級發展的新格局。

注釋：

①情境性要求理論學習能夠與企業工廠相關聯，在運用中發掘與掌握知識。主動參與性要求通過適當教學工具、設備促進學生主動參與學習活動。問題解決要求學習過程應包含設計、執行和評價的完整問題解決過程。激勵性要求學習符合學生能力水平發展，能激發學生學習動機。集體協作強調學生間交流，促進跨領域、跨學科融合。