德國面向“工業4.0”需求的職業能力體系構建與啟示

李一

摘 要 隨著工業4.0時代的來臨， 德國傳統的工業制造單元將逐漸被高度信息化和智能化的智慧工廠所取代，智能信息系統將在生產的供應、制造、銷售等各環節中發揮重要作用。德國面向工業4.0的職業能力體系設計以行為主義為引領，根據德國工業4.0對員工職業能力的新變化和新需求，提出三個層級水平、八個方面的關鍵能力體系框架。該體系從整體視域和多維角度重新確定了企業員工所需的個人能力以及組織層面對個人自身能力發揮的要求與期待。德國面向工業4.0的員工職業能力體系設計為全球職業教育改革開辟了新的視野，為我國面向“中國制造2025”需求的高素質技能人才培養提供了重要借鑒。

關鍵詞 德國；工業4.0；職業能力體系；“中國制造2025”

中圖分類號 G719.516 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219（2017）34-0069-05

一、德國工業4.0戰略的提出與愿景

作為歐洲最大的經濟體，德國的制造業在全球范圍內具有不可撼動的領先優勢。在當前資源、能源和人口問題日益嚴峻的情況下，為了繼續保持工業大國的領導地位，德國積極發展信息科技戰略，力圖將技術性的物聯信息系統（Cyberphysical System）整合于產品生產、物流、物聯網使用的全過程，通過大數據分析進行市場預測，調整和配置資源以適應市場的即時變化，從而優化價值鏈，降低中間成本，提高生產力和競爭力[1]。

工業4.0也被稱為第四次工業革命，由德國聯邦政府于2011年在“漢諾威展覽會”上首次提出，是德國“科技戰略2020”行動計劃的十個項目之一[2]。工業4.0將使產品生產遵從客戶的個性化愿望，從產品開發、生產和交付都將通過網絡實時獲取所有相關信息，并從數據中獲得最佳價值流。通過網絡將人員、對象和系統進行聯通，創建動態、自組織、跨組織和實時價值網絡，降低中間成本，優化產品和服務。

德國工業4.0戰略引領了一個新的基于網絡互聯的智能工業時代的到來，法國、美國、中國也提出了相似的概念，法國的“未來工業”[3]，美國的“工業互聯網”，中國的“中國制造2025”，所有這些概念都強調工業生產的自動化、信息化和智能化，通過現代技術手段來轉變生產和業務流程，從而實現更高的商業價值。

二、德國工業4.0背景下從業人員能力需求的新變化

（一）生產過程復雜化

在生產領域，以往相互孤立的制造單元被完全自動化的集成生產線所取代，生產流程被整合在一個自動化的綜合過程中，這使得制造過程更加靈活，并可針對客戶需求進行定制化生產。機器人、智能機器將在這一復雜的生產過程中發揮更重要的作用，人機交互成為實現生產過程的主要手段。

（二）生產環境虛擬化

由于數字媒體的介入，工業4.0時代的企業員工要面臨更加復雜多變的工作環境。新的溝通和協作方式的出現使得工作區變成完全虛擬化并可以遠程操作的智能混合人機界面，工程師可以通過智能設備進行生產的遠程操控。此外，大量自主組織的價值鏈也將帶來人力勞動的大量新任務，要求技術人員能夠與智能機器進行時時互動。

（三）崗位需求兩極化

工業4.0時代的到來，使勞動力市場的工作崗位需求兩極分化。根據德國聯邦政府官方的統計：一方面，德國在由54個職業領域和63個經濟部門組成的單位中，原有的49萬個就業崗位將不復存在，機器和設備控制及維護行業的人才需求將會下降；另一方面，服務行業、IT行業等人才需求將會顯著增加，預計未來10年就業人數將增加6%[4]。

此外，由于自動化設備及智能機器人將會取代簡單技術工人從事大部分的重復性技術工作，因而對低素質勞動力的需求將逐步減少，從事簡單重復任務的低技能勞動者將失去大量就業機會[5]。德國的相關調查結果顯示，低素質人員勞動力市場困難的局面將趨于惡化，工業4.0現象的宏觀經濟效應將給勞動力市場帶來重大挑戰，亟需培養大批面向工業4.0需求的高素質人才，并要對低素質勞動者進行再培訓，使他們掌握工業4.0需要的技能，以避免大規模的結構性失業。

三、面向德國工業4.0需求的員工職業能力模型構建及解析

為順利實現德國工業4.0的轉型升級，培養適合工業4.0要求的企業員工，無論德國的教育界還是企業界對此都高度重視，并積極推動面向工業4.0的職業教育和培訓的改革。在工業4.0背景下，未來大部分工作將被自動化過程所替代，那么作為工業4.0的從業人員，應具備怎樣的能力才能勝任未來的崗位，在激烈的人才競爭中取勝？為了回答這一問題，在德國聯邦政府的支持和資助下，慕尼黑技術大學開發設計了一個系統化的能力結構模型，該模型具體描述了德國工業4.0背景下畢業生應具備的核心能力和基本能力。

（一）理論引領

為更好地體現職業能力體系的職業性與學術性，德國工業4.0需求的員工職業能力體系以行為主義為引領，開辟了職業能力研究的新視野。

對于“能力”，由于研究角度的不同，研究者從心理學、教育學、組織管理學、人力資源或信息系統不同角度給出了不同的概念。能力的第一個定義，是20世紀70年代由心理學研究者麥克科里蘭德（McClelland）提出的，他將“能力”定義為“能夠實現更有效更高水平的工作表現出的個人特征或一組特征習慣”[6]。20世紀80年代，教育研究學者將“能力”定義為“能夠導致有效工作并或實現工作優越表現出的個人基本特征”。20世紀90年代，通過進一步的研究，斯賓塞（Spencer）等人將“能力”定義為“可以通過工作經驗、生活經驗、學習或培訓而獲得的個人技巧和能力”。進入21世紀，關于“能力”的“行為主義”導向逐漸明晰，巴特姆（Bartram）、羅伯森（Robertson）等人從組織效能的角度出發，將“能力”定義為“有助于實現預期結果的一系列行為組合”[7]。endprint

基于行為主義的能力概念分析方法，強調對個人的自我意識、自我調節和社會技能的分析。這種方法認為“能力”從根本上說是“行為性”的，“能力”不同于人的“個性”或“智力”，可以通過學習獲得。這種功能主義的研究方法更加側重于將“能力”視為“能夠成功實現任務目標的達成所需要的各種技能和方法”。因而，基于行為主義的能力概念，是從整體性和多維角度來考量能力，將其作為個人所需的各種技能的集合，以及組織層面所期待的個人的多重復合能力。

（二）體系構架

德國工業4.0需求的員工職業能力體系框架是以行為主義為導向并通過對實踐者和學術方法的分析得出的。該體系設計借鑒了當前全世界范圍內最先進的SHL通用能力框架（UCF）的分類和層級構建，并根據德國工業4.0對員工職業能力的新變化和新需求，提出了包括三個層級水平、八個方面關鍵能力的體系框架，見表1。

德國工業4.0需求的員工職業能力體系框架由三個層次組成，第一層稱為八大核心能力，它描述了支撐工作績效的八個核心因素；第二個層次是能力的領域與范圍，是對八大核心能力的進一步分解和概括；第三個層次是具體能力的描述，是對不同能力領域所需具體能力的分析和描述。這一職業能力體系框架提供了一個關于工業4.0時代能力的總體視角，是當前最先進、最全面的面向工業4.0的員工勝任力建模結構，不僅列出了工業4.0所需的各項能力，還顯示了各項能力之間的聯系。

（三）需求變化分析

從德國工業4.0企業員工職業能力體系框架的歸納和描述可見，工業4.0對企業員工的職業能力需求發生了一系列新的變化。

1. 強調數字技術的應用和數據的分析和利用能力

與此前的職業能力需求框架相比，德國工業4.0員工職業能力需求的最大變化是更加強調數字技術的應用和數據的分析利用能力。由于基于軟件編程的機械電子部件和系統的大規模應用，使得未來的工作會更多地與機器人和智能設備相關，因此數字媒體的使用和處理能力、軟件虛擬建模、生產過程數字化控制、復雜數據的分析與處理能力等與IT相關的技能將成為未來工作不可或缺的專業能力。

2. 強調跨領域復雜環境下的工作能力和協調能力

在工業4.0時代，企業生產將利用工業機器人、工業互聯網、大數據、傳感器和云計算等技術實現生產流程的自動化、數字化和智能化，這意味著未來數字化將貫穿產品設計、供應鏈采購、生產制造、物流交付、后續服務和產品質量跟蹤等生產的全過程。因此，單一崗位技能的專業技術人員將會逐漸被智能設備所取代。智能制造的多學科、跨區域和大數據特性對管理人員提出了更高的要求，除了制造技術，企業人員還需掌握大數據分析技術、高端精密智能化設備調試和維護技術等，并具備創意溝通與協調能力，能夠在動態、復雜的信息環境中應對自如。

3. 更加強調創造創新能力、終身學習能力和知識管理能力

德國先進的工業制造水平，除了來自實驗室，更來自生產一線的不斷探索和創新。德國工業4.0的智慧工業形態對生產、管理、服務、建設一線企業員工的實踐創新能力具有更迫切的期待和要求。在“時時互聯”“物物互聯”的知識和技術同時加快更迭的智能信息新時代，終身學習能力和知識管理能力將成為企業員工實現自身職業可持續發展的關鍵能力。

4. 強調組織內個體影響力和自我效能的發揮

在工業4.0背景下，被動接受任務和指令的具體設備的操作人員將大量減少，普通設備的管理與操作人員也會逐步退出歷史舞臺，其在生產制造過程中的角色將由服務者、操作者轉變為規劃者、協調者、評估者、決策者、高智能設備和系統的維護者，因此需要企業員工能夠在組織機構中成為更積極的動能主體，充分發揮其在組織中的自我效能。

（四）作用與意義

德國面向工業4.0需求的員工職業能力體系框架從行為主義的角度出發，不僅重新考量了工業4.0背景下新的生產方式對員工專業技能層面的要求，而且根據工業4.0所帶來的企業組織性質、組織形態和管理方式的變化，從組織與個人的雙重維度去重新界定員工所需的綜合能力要求。該體系框架從整體視域和多維角度重新確定了企業員工所需的個人能力以及組織層面對個人自身能力發揮的要求與期待。

德國工業4.0的員工職業能力體系框架為德國面向工業4.0的職業教育改革開辟了新的視野，為德國職業教育人才培養目標和培養高規格的設定提供了新依據。

四、德國工業4.0職業能力體系構建對我國職業教育發展的啟示

麥肯錫的一項調查顯示，中國到2020年將需要1.42億高技能人才，未來中國的智能制造將面臨巨大的高技能人才缺口，而主要的人才缺口出現在3D設計、電子等核心技術領域[9]。信息技術的日新月異和工業發展模式的轉型對中國的職業教育提出了新的挑戰，德國面向工業4.0的職業能力體系框架為我國提供了啟示。

（一）構建面向“中國制造2025”的職業能力體系

與德國的“工業4.0”相似，我國針對互聯網時代的工業發展模式轉型提出了“中國制造2025”的概念和目標，智能時代的中國制造業及相關產業也發生著巨大的變化。產業升級同時帶來了勞動力的結構化升級，對職業教育的人才培養規格提出了新的要求。全面分析“中國制造2025”以及未來智能工業發展的人才職業能力需求，構建人才職業框架體系是當前我國發展面向未來的現代化職業教育體系的關鍵環節和重要前提。只有明確新的工業發展模式所需人才職業能力需求，才能有針對性地實施一系列的配套改革，培養符合行業發展和崗位需求的新時代職業技術人才，為實現“中國制造2025”乃至未來中國“智”造提供重要的人力資源支持。

（二）調整我國職業教育標準并形成動態預測機制

職業標準是開展職業教育活動與推進職業教育改革的重要依據，是構建現代化職業教育體系的重要內容。德國面向工業4.0的職業教育改革重視職業資格、勞動力崗位與角色需求的變化，并形成了政府、行業、職業教育機構、企業間的動態互動機制，使人才培養規格適應德國工業的數字化進程。我國也應當根據工業智能化、數字化發展的要求，制定科學合理的職業教育標準，并根據行業的發展，形成職業教育標準的動態預測機制，使職業標準與行業標準相對接，并利用大數據跟蹤技術，分析和預測未來工業發展對人才的需求規格，為職業標準的制定提供導向。endprint

（三）全面實施面向未來工業需求的職業教育信息化改革

為應對工業4.0帶來的變化和挑戰、培養符合德國工業4.0能力需求的企業員工，德國政府積極推進面向工業4.0需求的職業教育改革與創新，提出了德國職業教育4.0的概念，致力于全面推進職業教育的數字化改革[10]。面對未來智能制造和數字工業的需求，我國的職業教育也需要與時俱進地進行數字化改革，培養滿足未來行業需求的創新型技能人才。

首先，改革課程結構，培養學生基于數字化的創新能力和可持續發展能力。應對科學技術發展的沖擊，高等職業教育應服務于學生職業生涯的發展，注重培養學生的可持續發展能力和創新能力。高等職業教育的課程體系需要體現數字時代的特征、知識和技能的貫通性，根據行業需求開設大數據分析、3D技術、VR技術等電子核心技術課程，并開設數字文化、信息技術等通識類課程。與此同時，在注重職業教育培養對象的硬實力的同時也要注重其軟實力的提升，使學生在掌握現代化技術的同時，具備知識和技能貫通能力和創新能力，通過發展學生的溝通、協調、自我管理能力等軟實力，使學生在畢業后既能適應專業崗位，又能保證自身的可持續發展；既能對新技術有敏感性和適應性以從容應對未來的技術革新，又能通過自身持續不斷的學習和創新在職場中保持優勢地位。

其次，變革教學手段，將虛擬智能科技融入實踐教學。未來的行業管理人員和技術人員將面臨復雜的數字化智能化虛擬工作環境，這就要求職業教育也要與時俱進地進行數字化、智能化的改革。在職業教育的教學手段上要與科技的發展同步進行改革與創新。德國的職業教育領域已經率先通過AR（增強現實）和可穿戴設備進行教學[11]。AR技術的利用可以解決與處理復雜工作環境對職業教育帶來的挑戰，在CPS環境中，智能輔助系統在工作場所可以對學習過程和學習效果進行即時有效的評估，虛擬智能科技大大提高了學習者的學習效率和教師的現場指導效能。我國的職業教育可以借鑒德國的做法，更多地利用虛擬智能科技手段提升學生面對未來虛擬工作環境的實操能力。

第三，積極發展和創設數字化的虛擬教學環境。在職業教育中積極發展和創設數字化的虛擬教學環境，將有助于教師效能的發揮，虛擬環境中學習者作為共同學習者的身份有助于提升學生的協作能力，實現協作環境中的社會互動。智能制造需要企業人員不僅掌握大數據分析技術及高端精密智能設備的操作技術等，還要具備虛擬環境下的溝通與協調能力，虛擬教學環境對未來工作環境和工作場景的仿真將有利于學生學習和掌握未來工作的工作技能和工作經驗，并能夠自如應對動態的復雜信息環境。

第四，實現教學手段和教學環境的數字化變革，實現教學設備設施的更新和升級。由于AR技術支持教學需要用到移動應用程序、3D對象疊加等技術，因此需要職業教育學校與硬件軟件提供商以及研發部門緊密合作，形成長期的戰略伙伴關系，共同參與職業教育數字技術標準化建設。數字化教育的發展需要政府引導教育科技與裝備行業形成長期發展的共同愿景，這樣才能確保供應商增加投入、加快研發，以適應未來工業對教育設備與設施的技術需求。政府應加大教育公共基礎設施的投入，與行業協會和企業合作，實現固定和移動寬帶服務技術基礎設施的升級。應加快信息化基礎設施建設，為教育信息化提供快速、安全和可靠的實時數據。

（四）培養符合未來工業發展需求的高水平職業教育師資隊伍

卓越的高素質教師隊伍是職業教育發展的關鍵，是未來職業教育改革發展的重要動力。為了培養學生面向工業4.0需求的跨領域的貫通性知識和技能，德國職業教育教師教育與培訓強調教師跨專業通用知識和能力的培養。德國職業教育教師培訓項目框架體系中，既包含專業大類的“職業相關領域模塊”“跨專業領域模塊”，還包含“公共通識領域模塊”。在“公共通識領域模塊”中，不僅包含項目教育教學法的培訓，還包括創新創業的培訓內容[12]。為了提升教師的數字教學能力，德國鼓勵職業教育教師進行虛擬教學和混合教學的探索與實踐，并投入大量經費支持智能科技教育平臺的搭建，以使教師具備勝任面向工業4.0需求的職業技術人才培養的能力。

為了培養適應我國職業教育未來發展的優秀職教教師，要合理設置職教教師教育和培訓課程，并根據未來工業發展和行業需求開設數字文化、信息技術等通識類課程，要以建立培訓主體間協同關系為抓手，構建以教師專業發展為目標導向的開放多元的教師培訓組織結構，以協同共贏的培訓運行機制為動力，打造“政校行企”多元協同、穩定高效的職業教育教師培訓體系。

參 考 文 獻

[1]AhrensD.， Sp?ttl G. Industrie 4.0 und Herausforderungenfür die Qualifizierung von Fachkr?ften. In： Hirsch-Kreinsen H， Ittermann P， Niehaus J. Digitalisierung industrieller Arbeit[M]. Edition Sigma， Baden-Baden， 2015：185-204.

[2]Kagermann， H.， Wahlster， W.， Helbig， J. Recommendations for Implementing the Strategic Initiative Industrie 4.0[R]. Industry 4.0 Working Group， 2013：13.

[3]Grangel-González， I.， Halilaj， L.， Coskun， G.， Auer， S.， Collarana， D.， Hoffmeister， M. Towards a Semantic Administrative Shell for Industry 4.0 Components [M]. 2016： arXiv.endprint

[4][5]Weber， Enzo. Industry 4.0-job-producer or Employment-destroyer？ [J]. Mpra Paper， 2016： 4.

[6] McClelland， D. Testing for Competence Rather Than for “Intelligence”[J]. America Psychologyst， 1973： 28.1-28.

[7]Bartram， D.， Robertson， I.T.， Callinan， M. A Framework for Examining Organizational Effectiveness in Organizational Effectiveness： The Role of Psychology[M]. John Wiley & Sons， 2002： 1-10.

[8]Prifti， L.， Knigge， M.， Kienegger， H.， &Krcmar， H.A Competency Model for “Industrie 4.0” Employees[J]. Wirtschaftsinformatik， 2017： 6-57.

[9]孟春青. 高等職業教育如何應對“工業4.0”人才需求[J]. 教育探索， 2015（8）：49-51.

[10]BMBF. Berufsbildungsbericht 2017 [B]. Bonn， 2017：122-124.

[11]Ras， E.， Wild， F.， Stahl， C.， &Baudet， A..Bridging the Skills Gap of Workers in Industry 4.0 by Human Performance Augmentation Tools： Challenges and Roadmap. International Conference on Pervasive Technologies Related To Assistive Environments[C]. ACM， 2017：419.

[12]申文縉， 周志剛. 協同視閾下德國職業教育教師培訓體系研究[J]. 外國教育研究， 2017（4）：115-128.

Abstract With the advent of Industry 4.0， the traditional industrial manufacturing units in Germany will gradually be replaced by highly informative and intelligent factories， which will play an important role in the supply， manufacture and sale of production. Guided by behaviorism， German occupational competency model for industry 4.0 was constructed to meet the new changes and new demands of German industry for staff occupational capacity. Eight-level key competency system framework of three levels was proposed. The model redefines the personal capabilities required by employees and the requirements and expectations of individuals at the organizational level from the perspective of overall system and multi-dimensional approach. The design of the model has opened up a new field of vision for the reform of global vocational education and provided an important reference for the training of highly qualified skilled talents for the needs of “Made in China 2025” in China.

Key words Germany； industry 4.0； occupational competency system； China Manufacturing 2025

Author Li Yi， associate professor of Shenzhen Institution of Information Technology（Shenzhen 518172）endprint