基于智能化生產的職業教育課程結構整合化分析

2018-12-22 01:13:08雷亞美趙文平

職業教育研究 2018年10期

雷亞美趙文平

摘要：智能化生產方式給工作系統帶來的影響主要表現為：模糊了工作過程中的分工界限、淡化了人才結構的分層現象以及顛覆了產銷研服分離的傳統。基于此，需要構建整合化的課程結構來應對，主要包括專業領域內課程的橫向整合、同一專業領域內或同一門課程的縱向整合以及不同專業領域課程的跨界整合。

關鍵詞：智能化生產；職業教育課程結構；課程結構整合化

中圖分類號：G718 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2018）10-0056-05

隨著人工智能時代的加速到來，生產技術的發展促使智能化生產成為企業的主要生產方式，技術技能型人才的工作方式也隨之發生了深刻的變化。職業教育作為主要培養技術技能型人才的教育，其課程建設要以時代發展為風向標，以服務企業生產為落腳點，課程結構作為職業教育課程的重要組成部分也不例外。早在1949年泰勒出版的《課程與教學的基本原理》中，就將整合性作為課程組織的一項基本原則。課程結構整合化不僅能夠適應智能化社會工作系統的變化和個體終身學習的需要，而且有助于提升課程的使用效益，達到育人的最優效果，切實培養出符合智能化時代需要的新型人才，搶占新時代的人才培養戰略制高點。因此，整合性課程是職業教育課程結構的重要變革趨向。

一、工作過程中分工界限的模糊呼喚課程結構走向橫向整合

（一）智能化生產模糊了工作過程中的分工界限

在大工業時代，企業主要是通過流水線大量生產相同的產品，工人被安排在固定的生產線和固定的崗位上，他們只需要掌握崗位知識和技能，熟練承擔一個崗位的操作即可，重復性和批量性操作是傳統工業生產的主要特征。隨著人工智能時代的到來，智能機器人、物聯網、云計算、工業大數據等不斷涌入各個工廠，智能化生產成為企業的主要生產方式。智能生產（Intelligent Manufacturing，IM），也稱智能制造，是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等[1]。通過智能機器和人類的協同工作，可以極大地擴展人類的腦力勞動，同時取代人類在生產過程中的部分重復性體力勞動。智能生產集柔性化、智能化和高度集成化于一體，并且具有人機一體化和虛擬化等特征。有調查顯示，采取智能化生產的企業，有的車間在完成“機器換人”改造后，作業人員從 650 人減至30人；有的原來需要20人的車間，目前只需要1人[2]。在智能化生產方式中，工人的傳統角色發生了極大的改變，他們由原先被機器控制的操作者變成了控制機器的管理者，他們要對智能機器進行分析、評估和決策，并且需要承擔整個生產鏈甚至是整個生產車間的調試、監控、保養和維護。這樣就使得每位工作者的工作范圍大大增加，一人多崗成為普遍的工作方式，他們需要承擔整個生產鏈甚至是整個生產車間的監控。整個生產系統的自動化和智能化，使得工作過程中的分工界限越來越模糊，這意味著完成一項工作不再是由分解為一個個割裂的工作任務所構成，崗位分工不再局限于傳統的工作內容的固化細化，而是突出以解決問題為導向的綜合任務，尤其強調工作過程的完整性和系統性。

（二）分工界限的模糊要求職業教育課程結構橫向整合

傳統職業教育的課程結構可以以工作過程中不同崗位需要的不同知識和能力來設置，主要讓學生掌握崗位知識和技能，培養他們進入某條生產線的某一生產環節的崗位能力。而基于智能化生產的課程結構則要將整個工作過程中涉及到的相關知識和操作技能加以有機整合，主要讓學生掌握某一專業領域的全方位基礎理論和操作原理，培養他們調試、維護、保養和監控整條智能化生產鏈或智能化生產車間的能力。工作過程中分工界限的模糊，更意味著學生必須掌握該專業領域內的所有相關的理論知識和操作技能，只有這樣才能更好地勝任工作，進一步意味著課程不能再以一個個具體的典型工作任務來架構，而要以面向復雜問題解決的工作系統性綜合任務來架構，強調的是知識領域的聯系性，突出的是課程結構的整合化。每個專業都是由不同的課程組成的，專業內的不同課程又分別對應不同的生產環節，要想熟練地掌握整個生產流程的具體操作，必須對該專業領域的相關課程都有一定的了解。因此，將專業領域內的相關課程按照一定的邏輯進行橫向整合十分重要。基于此，可能會出現大量的整合型課程，按照英國學者伯恩斯坦的觀點，“整合型”（an Integrated Type）課程是指那些內容處于一種開放的關系中，且內容間的界限并不分明的課程。

（三）職業教育課程結構橫向整合的方式

首先要從智能化生產的崗位分析和工作過程分析出發，明確崗位的工作職責和工作過程中的綜合性復雜工作任務，基于復合型的職責要求和綜合性復雜工作任務來設置課程，以綜合性的復雜工作任務作為課程整合的載體，作為課程的主要內容，課程名稱就是一項綜合性的復雜工作任務，應避免將綜合性的復雜工作任務分解為一個個的具體任務。模糊了工作過程中的分工界限的綜合性復雜工作任務促使大量的融合課程（Fused Curriculum）、廣域課程（Broad-fields Curriculum）和輪形課程出現。所謂融合課程是將有關學科知識融合為一門新的學科，融合之后，原來的學科知識界限不復存在。所謂廣域課程是指能夠涵蓋面向綜合性復雜工作任務的整個知識領域的課程整體。輪形課程由輪軸、輪輻和輪輞三部分組成，輪軸（核心）代表課程的綜合性復雜工作任務中心主題。輪輻代表由職業培訓、社會性經驗、集體討論、知識學習以及技能訓練等組成的完成綜合性復雜工作任務的各類課程形態，輪輻部分的學習為中心主題的實現提供了強有力的支撐。輪輞部分則起著聯結所有相關中心課題的作用，使整個車輪能夠形成有機的結構。課程結構的橫向整合有利于學生對某一專業領域形成完整清晰的認識，提高學生的專業能力，為學生進入智能化生產系統打下良好而又堅實的基礎。

二、人才結構分層現象的淡化呼喚課程結構走向縱向整合

（一）智能化生產淡化人才結構的分層現象

如果說模糊了分工界限是智能化生產在橫向上對工作方式產生的影響，那么淡化了人才結構的分層現象則是智能化生產在縱向上對工作方式產生的影響。在傳統的企業組織中，習慣性將應用型人才分為工程型人才、技術型人才和技能型人才。工程型人才主要是運用科學原理進行工程（或產品）設計、工作規劃與運行決策；技術型人才主要是使工程型人才的設計、規劃、決策變成物質形態；技能型人才主要依靠操作技能完成一線生產性工作任務[3]。人才的分層界限明顯，相對應的職業教育根據人才分層理論制定人才培養目標，分層次進行人才培養，中等職業學校和高等職業學校主要培養技術技能型人才，應用型本科則主要培養工程型人才。在智能化生產體系中各層次間的人才相互融合，既包括工程型人才與技術型人才之間的融合，也包括技術型人才與技能型人才之間的融合，尤其是需要融技術理論與技能操作于一體同時具備信息軟件應用能力的人才，即體現了“人才結構去分層化”與“技能操作高端化”[4]。這意味著，對工作者的技術技能以及智能化技術的要求越來越高。以我國臺灣地區為例。隨著勞動力市場對高級勞動力需求的增加，職業教育發展重點從中職后的高職教育逐步向高職后的本科及研究生教育層次轉型[5]。面對生產方式的嬗變，職業教育必須調整層次設置和服務格局，基本保證每一位學生升學有基礎，就業有保障，即使是中職院校畢業的學生照樣可以在智能化生產系統中獨當一面，構建和規劃職業教育培養體系，做好各個學段的人才培養銜接，基本保證每一位學生升學有基礎，就業有保障，為學生的持續性發展提供有力的保障。

（二）分層現象的淡化要求職業教育課程結構縱向整合

基于智能化生產體系，傳統以人才分層理論分層次設置課程結構的方法將不可取，中等職業學校、高等職業學校、本科以及與專業學位的銜接在課程結構上要做出新的突破。職業教育人才培養“立交橋”的搭建，不僅僅意味著學制的銜接，更為重要的是課程的銜接。傳統的職業教育通常將人才培養目標劃分為三類（見圖1）并以此來確定課程目標，設置課程結構。工作過程中人才結構分層現象的淡化，促使職業院校必須思考如何打破層次設置課程，將課程設置向縱深延展，并且與互聯網、大數據、人工智能以及3D打印技術相結合，而促進學生知識和技能的持續積累與動態更新，實現對工作綜合性任務和復雜性設備等形成整體性的認識，為之后的升學和就業打下堅實的基礎。人才結構的扁平化勢必需要課程結構的縱向整合，不僅包括單科課程的整合銜接，而且也包括專業領域內課程的整合銜接。

（三）職業教育課程結構縱向整合的方式

職業院校應該關注新時代新的工作系統需要什么樣的人才，研究新的工作系統運行的獨特規律和內在邏輯，以新時代設定的人才培養目標為核心，剖析新時代下所需人才的具體規格，參照技術技能人才的職業能力標準，對課程結構進行系統分析、整合、調整和規劃，從而使每個學段的課程既有所側重又具有較好的連續性，切實提高人才培養質量。按照課程理論，課程在縱向序列組織向度的整合主要表現為學習內容自身的體系結構與學習的心理程序之間的有機整合。這就意味著一個專業的課程體系或者一門課程的內容要按照一定的技能成長階段順序來縱向安排課程門類或者課程具體內容。首先對于一個專業來說，既要考慮整個專業的理論課程和實踐課程在結構安排上有什么樣的規律和特點，該如何銜接，又要考慮實現銜接需要哪些課程來做過渡和支撐。其次對于一門課程來說，要明確這門課程所對應的工作任務是什么，在不同的學段分別有什么樣的課程目標，進而要了解智能化生產體系中對這項工作的具體要求是什么，如何整合能順利實現這些要求。第三，將所有推導出來的課程結合相關學習理論、學生的身心發展規律以及教育實際進行整合，構建出從中等職業教育到專業學位的一貫制的整合化課程結構，促進職業知識和能力的持續發展，為學生的終身學習和職業變換提供強有力的保障，使學生在技術革新的浪潮中不至于被淘汰。

三、企業中產銷研服分離傳統的顛覆呼喚課程結構走向跨界整合

（一）智能化生產顛覆了產銷研服分離的傳統

在傳統的企業中，對于個體員工而言，生產、銷售、研發和服務是相分離的，生產是技術技能人才的工作，銷售是銷售員的工作，研發是工程師的工作，服務是售后服務人員的工作。然而在智能化時代，產業之間的邊界被打破，產銷研服的融合逐漸加深，這種融合尤其體現在制造業和服務業之間，一體化方案成為應對制造業服務化趨勢的重要方式。智能制造服務形成格局，“服務企業與制造企業之間形成了生產性服務關系，制造企業和終端用戶之間形成了制造服務化關系，服務型制造較好地融合了生產性服務和制造服務化。[6]”比如制造業與服務業的邊界模糊形成了新的產業，“制造和服務的互補性融合導致產業邊界模糊與漂移，出現了介于第二產業和第三產業之間的產業，該產業既具有服務、貿易、結算中心等第三產業的管理職能，又具備研發中心、公司核心技術產品的生產中心等第二產業的運營職能，即2.5產業。[7]”因此，在智能化生產體系中，智能化將貫穿產品的購買意向、訂單提交、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一系列過程[8]。研發與生產、產品與客戶、銷售和庫存全部都連通了起來形成一個龐大的系統，產銷研服一體化成為大趨勢。這意味著藍領、灰領和白領的層次界限被打破，一位工作者很可能既是產品的設計者，也是產品的生產者，同時還是產品的銷售者。這就要求即使是一線普通技術工人和技能工作者對于產品的研發、生產的全過程、產品的銷售和服務也都應該有所了解，傳統的直接參與或僅參與原料加工者減少，取而代之的技術研發、故障檢修和銷售服務增多。在全新的工作系統中，技術技能人才將由傳統按標準化生產的工作模式轉變為直接面向客戶進行生產，他們必須擁有按照客戶需求進行個性化定制的理念以及與客戶溝通、協商從而進行柔性化生產的能力。

（二）產銷研服分離傳統的顛覆要求職業教育課程結構跨界整合

面對新時代的智能化生產體系，職業教育課程結構不僅要發揮各門課程獨特的育人功能，更重要的是要發揮課程間綜合育人的功能。我國知名的職教專家姜大源教授很早就提出職業教育是一種“跨界的教育”，并認為“跨界”是職業教育的本質特征。職業教育跨越了工作與學習、崗位與課堂、企業與學校，是一種跨界的教育活動[9]，其中，課程的跨界整合是職業教育跨界整合的關鍵與核心，構建整合化課程結構可以有效地將相關專業學科的教育內容有機整合，通過開展跨專業學科的教育教學活動，提高學生全面分析問題和解決問題的能力，有助于學生綜合能力的培養，為學生畢業后勝任各種工作崗位奠定良好的基礎。生產、銷售、研發和服務是企業內部的主要業務力量，四者的循環也是企業內部的主要業務流程，在智能化生產中，產銷研服一體化成為大趨勢，如何有效整合課程培養學生的綜合能力和業務水平是職業教育課程結構的關鍵問題。要想培養出全面發展的人才，必須將不同學科的課程進行跨界整合提高學生的綜合素質和能力。以自動化專業來說，智能化發展的背景下其“將融合電子電氣技術、機電一體化技術、生產工藝流程、計算機和IT技術、傳感器和變送器、驅動和執行系統、通信技術等多方面的知識”[10]。“自動化專業的發展趨勢向重視系統與管理的方向、向含機、含電、含計算機、含通信網絡的大系統、復雜系統與人機系統的方向、向‘跨行業的專業方向、向培養出能處理各行各業復雜的系統問題的‘系統集成者方向發展。[11]”

（三）職業教育課程結構跨界整合的方式

張健教授提出，“課程整合就是將兩種或兩種以上性質不同但卻有關聯的課程，通過一定的方式組合起來，融為一個邏輯整體的思想和方法。[12]”跨界整合就是要將不同性質的課程進行融合，使其能夠服務于產銷研服一體化的生產模式。跨界整合的實現要以現實需求為出發點，智能化制造格局更加需要具有復合型知識和技能的高素質人才，職業教育課程要確立其培養復合型人才的目標，圍繞課程目標的復合化構建具有多學科背景、多種技術整合的課程結構體系。首先要分析智能化生產體系中涉及的所有工作業務，并且了解這些工作任務哪些是重點哪些是非重點。其次要研究完成這些業務所需要的基本知識和能力，梳理出這些知識和能力分別涉及哪些領域、需要通過什么樣的課程來進行培養。同時，必須要研究分析每個專業面向的工作崗位性質，分析工作崗位中所需要的復合型素質結構到底是什么。最后將與其業務相關的不同專業領域課程進行整合形成一個完整的邏輯整體，既包括知識和技能的整合，也包括方法和思維的整合。這種將不同專業領域的課程進行相互補充、有效整合，能夠引導學生獲得多元立體的知識結構。在這樣一個持續的動態過程中，通過不斷地探索和完善，打造出真正實現產銷研服一體化的精品課程，為智能化生產提供強有力的人才支撐。

有研究者認為，工作過程系統化課程的本質就是課程工作化與工作課程化的雙向轉化與整合[13]。基于智能化生產系統，構建整合化課程結構，統籌各專業、各學段、各學科的課程內容，實現課程的整體育人功能。根據智能化生產方式給工作系統帶來的沖擊，課程結構整合化的思路如圖2所示。

綜上所述，工作中生產過程的規律和特點是職業教育課程結構設計的重要依據，正如近代教育家陶行知先生所說“教的法子要依據學的法子，學的法子要依據做的法子”。基于智能化生的課程結構設置必須對智能化生產系統中的工作過程進行深入分析，要把工作者需要執行的一個完整的工作系統或者工作流程作為分析對象。

參考文獻：

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