智能制造背景下德美日三國職業教育與培訓體系的經驗及啟示

［摘要］當前世界制造業正面臨智能制造技術帶來的巨大變化，企業需要受過良好職業教育的新雇員并為在職雇員提供終身學習的機會。各國普遍認為，只有擁有強大的職業教育和培訓體系，才能為本國制造業提供穩定的高素質技術技能人才。分析德國、美國和日本三國職業教育與培訓體系的經驗，從辦學主體視角比較他們在就業率、靈活性和應變性方面的表現，從科技創新視角比較他們在產業引領、校企合作等方面的異同，從教學創新視角比較他們在教學模式和教學內容方面的創新，可以為我國智能制造人才培養提供借鑒。

［關鍵詞］智能制造；職業教育；辦學主體；科技創新；教學創新

［作者簡介］張葵葵（1970- ），女，湖南長沙人，長沙民政職業技術學院電子信息工程學院，教授。（湖南" 長沙" 410004）

［基金項目］本文系2020年湖南省教學改革課題“基于能力模型的高職院校教與學大數據分析評價研究”的階段性研究成果。（項目編號：ZJGB2020004）

［中圖分類號］G719.3/.7 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1004-3985（2024）06-0083-07

工業和信息化部、財政部2016年印發的《智能制造發展規劃（2016—2020年）》明確指出，智能制造是基于先進制造技術與新一代信息技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等產品全生命周期，具有自感知、自決策、自執行、自適應、自學習等特征，旨在提高制造業質量、效率效益和柔性的先進生產方式。智能制造對傳統生產方式帶來沖擊，導致中、低技能勞動力過剩，高技能人才短缺。在崗位需求發生變化的情況下，只有擁有強大的職業教育和培訓體系，才能為本國制造業提供穩定的高端技術技能人才。德國、美國、日本作為發達國家，如何面對智能制造對高技能人才培養的要求，進而在職業教育領域進行改變？本文對三國職業教育與培訓體系的現狀進行比較分析，以期找出可供我國職業教育發展借鑒之處。

一、從辦學主體視角看三國職業教育與培訓體系在就業率、靈活性方面的表現

從辦學主體視角比較各國職業教育和培訓體系在針對智能制造的人才培養方面的表現，可以了解其在提高人才就業率、保持教育體系靈活性方面的舉措及效果。

（一）德國“雙元制”的就業率保持穩定但培養創新能力的靈活性不足

德國“雙元制”經過長期發展，在提高勞動者的就業質量、保持就業率穩定方面發揮了積極作用，但同時也存在培養人才創新能力的靈活性不足的問題。

1.德國“雙元制”的人才就業率一直保持穩定。德國教育體系是高度分化的，從10歲左右開始向一般中學、實科中學和文理中學分化。選擇進入“雙元制”職業教育體系的生源，主要來自一般中學，還有部分來自實科中學。德國“雙元制”由雇主、工會、學校或培訓機構三方參與，以學徒制的形式選定個體，為企業提供充足的專業勞動力。這不僅保護了先進制造業，也能保護傳統的生產企業。據全球數據和商業平臺統計，2023年德國整體失業率為5.7%［1］，就業率一直保持穩定。

2.德國“雙元制”培養創新能力方面的靈活性不足［2］。商業和社會創新的快速發展迫使職業教育與培訓體系將持續變化作為常態。近年來，德國移民激增，流行病和周邊戰爭對社會生活帶來巨大影響，導致企業和學員越來越多樣化，加大了對職業教育與培訓體系靈活性的需求。企業和學員都期盼培訓課程的多樣性、培訓方式的多樣化、培訓內容互相滲透。但是，自1969年頒布《聯邦德國職業教育法》以來，德國定義并規范了“雙元制”學徒計劃，要求有統一的培訓框架和標準。這種職業教育培訓的標準化與近年來對提高職業教育與培訓結構靈活性的需求之間，存在沖突。

（二）美國社區學院的培養模式靈活，實施勞動力計劃以促進就業人數增長

與德國“雙元制”相比，美國的職業教育和培訓體系是松散的，缺乏統一的國家模式。美國哈佛商業評論2021年曾經指出，美國教育體系沒有責任確保學生獲得必備的技能以做好職業準備，導致收入不穩定［3］。此外，雇主優先雇傭四年制本科院校畢業的學生，社區學院三年制學生無就業優勢，職業教育與就業脫節。但據美國勞工統計局提供的數據顯示，美國失業率從2020年的8.05%已降到2022年的3.6%。究其原因，主要有以下兩點。

1.通過勞動力計劃推動區域制造商和社區學院緊密合作，促進就業。美國《國家制造數據》表明，美國正在振興制造業，但制造業工作崗位總數仍然相對較小，雇用了8.41%的勞動力。隨著工人退休及勞動力的補充，許多制造業的就業機會將繼續保持強勁增長。因此，要招聘和留住新一代制造業工人，并為現有工人和新員工提供智能工廠必需的技能。美國區域制造商和社區學院正在發生改變和創新，加州區域、芝加哥區域、堪薩斯城三個區域的制造業發展引起世界的廣泛關注［4］。加州區域以洛杉磯社區學院為領頭羊，通過創立勞動力和經濟發展部并與其他社區學院合作組成社區學院群，成為全美最大的職業院校群，提出“強大勞動力計劃”（Strong Workforce Program）。此外，還有美國中東部芝加哥地區成立的芝加哥制造業復興委員會，將制造企業、社區學院、芝加哥勞工聯合會、社區組織聚集一起，并提出“制造業連接”（Manufacturing Connect）平臺。美國中西部堪薩斯城的大都會社區學院建立了勞動力創新研究所，直接為制造企業提供定制培訓和勞動力發展咨詢服務。

繼以上舉措后，2023年美國政府又提出“投資勞動力計劃”（The Investing in America Workforce Initiatives）［5］，把雇主、工會、勞動力發展組織和其他組織聚集在一起，制定高質量教育和培訓標準以及互相認可的職業資格證書，以確保美國制造業復興。該計劃獲得技術援助和經費支持。

2.通過分散的技能微生態職業教育體系促進培養模式的快速轉變。技能微生態是指在一個行業或地區，所需的勞動力技能和知識比較集中。在技能微生態環境下，當地職業教育和培訓體系與企業建立良好互動關系，是塑造技能的重要因素。美國這些分散的技能微生態職業教育體系在培養制造業勞動力技能方面發揮了積極作用，其中既有由州發起并提供資金資助的校企合作人才培養方案和評價模式，又有非營利性組織與社區學院主導的“雙學分”人才培養模式，還有自給自足、以“定制式”方式培養人才的模式。技術和工作場所變革的步伐因地區和行業而異，從而導致技能要求的差異，美國職業教育與培訓系統的分散性能夠對這些差異做出快速反應。

（三）日本重塑職業教育與培訓體系形象，提升入學率以解決勞動力短缺的問題

根據厚生勞務省發布的白皮書，2023年日本失業率為2.6%［6］。少子化、老齡化、研究能力下降、財政惡化等導致勞動力長期短缺。對此，日本職業教育與培訓體系采取以下方式加以應對。

1.職業教育呈現職業院校、培訓機構、企業培訓極度分割的情況［7］。日本從事與制造業相關領域的畢業生來自理工學院、短期大學、技術學院、職業學校、公共職業能力發展機構。與德國技能培養由國家層面組織不同，日本技能培養以企業為基礎，主要通過以下措施實現：一是企業對雇傭員工的定期實踐培訓；二是針對應屆畢業生開展的就業培訓。日本知名企業為傳承制造技術，采用等級晉升、為老員工提供高薪等方式培養高端技術技能人才。日本職業教育和培訓由學校和企業分擔，尚未建立完成整體的職業教育框架，雙方之間沒有專門合作。隨著崗位專業知識理論的普及和教育培訓質量保障工作的深入，職業教育和培訓面臨嚴峻挑戰。

2.通過技術學院重組、創辦新學院等方式來轉變辦學機制。隨著產業結構的快速變化和職業的進步，在職成人需要在學校重新學習知識和技能，進一步提高專業化水平。為滿足這些需求，日本高等職業院校開始努力招收成人進行教育和培訓，但就讀率較低，且低于經合組織其他國家的平均水平 ［8］。對此，日本職業院校轉變辦學機制，開辟成人再學習的通道。2008年至今，由于入學率降低，日本開啟了技術學院重組規劃。2023年1月，文部科學省提出建設新型高等職業院校的計劃，強調系統設計、反映產業界和區域社會的需求，并與產業界、區域社會合作，推進教育改革，滿足多樣化的學習需求，確保高等職業教育機構質量和國際適用性，制定適合職業教育實際的辦學標準和質量保障體系［9］。

3.加強技能評估和技能競賽，提高技能人才的能力和社會地位。為加強對整個社會的技能評估，提高工人的能力和社會地位，日本政府推行國家技能考試與認證，共覆蓋128個行業。目前已經為其中的111個行業制定了考題，由日本行政部門的職業能力發展協會實施測試和認證。為吸引更多的年輕人進入制造業，日本開展全國生產制造競賽。這是一項由23歲或以下年齡的年輕技術工人參加的比賽。大賽舉辦期間，鼓勵游客到現場近距離觀賽，體驗賽事的重要性和神奇之處，以營造一種尊重技能和提高技能水平的氛圍。賽后還鼓勵獲獎人員申報技能大師，由行業和學校派遣輔助大師制作教材。

綜上可見，隨著新一代信息通信技術與先進制造技術的深度融合，曾被認為擁有成功職業培訓模式的德國也察覺到其職業教育體系靈活性變慢，無法快速適應制造業工作不斷變化的趨勢。美國松散的職業教育體系通過“技能微生態”模式強勁發展，能快速響應智能制造企業需求，雖有利于大制造商但不利于小企業。日本的職業技能培養主要靠企業培訓，在企業開展技能培訓及繼任計劃，但也存在一定的弊端，如不同規模的企業之間存在培訓質量差異，以及過分強調企業認同感而不利于職業認同感的發展。

二、從科技創新視角看三國職業教育體系在產業引領、校企合作方面的異同

科技創新的主體是企業，科技創新引領智能制造產業發展。只有強化校企合作，深入推進職業教育產教融合，才能更好地服務制造業。從科技創新視角看，可以發現三國在產業引領、校企合作方面的異同。

（一）德國弗勞恩霍夫協會催化科技向產業轉化，成為產業引領的世界典范

德國巴伐利亞州的弗勞恩霍夫協會在德國設有74個研究所和研究機構，其中弗勞恩霍夫生產制造聯盟由12個研究所組成，涉及產品開發、制造技術、制造系統、生產過程、生產組織和物流技術方面，是以生產為導向的研究和開發。它通過匯集各個研究所的不同能力和經驗，為工業、貿易和服務部門的客戶提供全面、整體的問題解決方案。

弗勞恩霍夫生產制造聯盟擁有可持續發展的技術轉化模式，主要包括合同科研、許可證、衍生孵化公司、人員交流與合作、創新集群五種技術轉化途徑。其中，“合同科研”是弗勞恩霍夫協會進行科研成果轉化的重要推動力。在這一模式下，企業可以將產品開發過程中的各種需要如具體的技術改進或生產管理等委托給協會，并支付相關費用。協會則利用自身的專業知識和科研團隊，高效便捷地為客戶量身定制研發方案，這在一定程度上幫助企業跨越了從基礎研究到產業化應用的“死亡之谷”。弗勞恩霍夫生產制造聯盟下的研究所都有申請參加“雙元制”“學徒制”的學習機會。職業教育學校負責傳授理論知識，研究所為學生安排一線的實踐活動和技術指導。各研究所官網都開設“職業培訓”一欄，提供在線課程、論壇等服務，成為向職業院校和成人推廣最新技術的引領者。弗勞恩霍夫生產制造聯盟為保持德國職業教育的先進性起到了重要作用。

（二）“美國制造網絡”協作開發先進技術，為職業教育提供頂尖教育資源

美國政府學習德國費勞恩霍夫協會模式，在制定提升制造業愿景和規劃的同時，由美國商務部、國防部和能源部提供贊助建設“美國制造網絡”。這一網絡由16個制造創新機構組成，協作開發先進制造技術及教育資源。這些機構均專注于某一特定的先進制造技術領域，召集私營公司、學術機構和其他利益相關者進行協作研發、測試應用。“美國制造網絡”中的每個機構都有持續的勞動力發展計劃，與教育機構和產業合作，為制造業雇員提供先進制造業所需的技能。在美國，除了上述16個機構在職業教育創新方面發力之外，還有協會和企業建設職業教育培訓平臺或虛擬仿真平臺、開發個性化課程。

（三）日本“科學技術振興機構”和產學官合作中心促進技術轉讓和成果轉化

日本科學技術振興機構是日本的核心機構，負責該國科學技術政策的實施。目前該機構與學術界、工業界和其他國際研究機構合作，集中五個研究領域，包括綠色創新、食品與環境和健康創新、納米技術與材料、信息和通信以及社會科學技術。它還設有產學合作與技術轉讓基金項目，推動產業界、學術界和政府的合作，促進學校的技術轉讓和研發成果轉化，實現可持續管理，以創造新的經濟和社會價值。同時，日本各都、道、府、縣也設有產學官合作中心，制訂合作計劃，與大學和職業院校開展聯合調查，搭建技術咨詢和交流平臺，如召開研討會和發布會、開設論壇、舉辦講座，定期發布合作簡報和開辦研究成果展覽。

1998年日本政府頒布《關于促進大學等的技術研究成果向民間事業者轉讓的法律》，鼓勵大學組建技術成果轉化機構。截至2020年5月，日本官方認定的大學技術成果轉化機構有34家，分布在全國各地高校。2004年，日本成立大學技術轉化協會，在知識產權管理、技術轉讓等方面加強機構及個人之間的交流，分享有關信息、組織調研活動并提出相關建議。這些機構和組織對促進產學合作、推動企業技術進步及產業結構調整發揮了重要作用。不僅如此，日本還重視知識產權保護，形成了一套比較完善的法規體系，為自主創新保駕護航。

綜上，德國弗勞恩霍夫生產制造聯盟既能發揮為企業提供技術解決方案的作用，又能提供培養“雙元制”學徒的機會，還通過在線課程、論壇等服務推廣最新技術。美國和日本都借鑒德國弗勞恩霍夫協會模式，在頂尖研發機構引領下，推動產業、學校、政府的合作，推動技術創新、技術轉讓、成果轉化。日本重視知識產權保護和技術成果轉化，頒布專門法律給予支持，這也是其在關鍵技術領域產品份額保持領先的主要原因。

三、從教學創新視角看三國職業教育與培訓體系在教學模式和教學內容上的改變

教學創新涉及教學內容和教學模式兩個層面的創新。通過實施教學內容創新，激發學生的問題意識，培養其解決問題的能力。通過實施教學模式創新，激發學生的探究精神，形成獲取和分析信息的能力。為此，從教學創新視角比較三國在教學模式和教學內容方面的異同。

（一）德國在職業院校建立學習工廠、工作站，利用小型實踐場景增強學生的實踐技能、提升社會服務能力

德國在迎接智能制造變化、提升職業教育吸引力方面，針對教學模式和內容有一些創新之舉。一是開發學習工廠。在全日制職業學院或技術大學、理工學院建設學習工廠，營造小型智能制造場景，從不同維度展示“工業4.0”工作空間，提供真實項目，實現多專業協同，使教學內容與教學模式都得以創新。這樣不僅增強了學生的職業實踐能力，也為需要提升制造設備數字化技術水平的企業人員提供了良好的學習環境。二是開發工作站。在全日制職業學院或技術大學、理工學院建設工作站，按照企業生產要求搭建物理組件和數字環境，為企業技術改造和升級提供環境，幫助企業獲取解決問題的策略和找尋優化的方法。

（二）美國的高校、企業、行業協會、基金會引領社區學院創新教學內容，推動人才培養

根據美國制造研究所最新研究公布，因制造技能差距，美國到2030年可能會有210萬個就業崗位無人填補，將造成1萬億美元的經濟損失［10］。因此，創新社區學院和職業學校的教學內容以吸引和留住人才，顯得尤為重要。美國投入了大量資源來提振職業教育，希望再次引領全球制造業發展，為此制定了國家教育和勞動力發展路線圖。美國制造業網絡中的每個機構都有持續的勞動力發展計劃，以明確各機構開發智能制造技術和培養智能制造勞動力的核心事項以及指導原則。

就高校而言，麻省理工學院開設未來制造在線課程，包括生產數據可視化、制造過程控制、數據分析與應用、開發模型、傳感器應用、傳感器數據評估、動力學預測、機器和人工視覺、模型適應性、數據集成10個專業模塊，傳授專業知識和實踐方法，全速推動學習者進入智能制造行業的相關職業。就企業而言，2020年英特爾啟動“美國人工智能教育勞動力計劃”（AI Education Workforce Program in the US），為社區學院提供超過500 小時人工智能教學內容，對教師進行培訓和實踐指導，頒發培訓證書。目前已有學校將此教學內容擴充到現有課程中，設置為人工智能副學士學位課程。就基金會而言，美國世紀基金會與其他重要基金會一起與城市制造聯盟合作，助力實現勞動力發展目標［11］。這些基金會推動了社區學院與制造企業的聯系，共享和擴展制造業中的技術應用，幫助社區學院彌補技能差距，增強了社區學院在教學上的創新性和應變性，讓學生能在不斷變化的就業市場中茁壯成長。

（三）日本推廣“社會5.0”愿景，變革本國教學模式，希望成為應用典范

日本企業因數字化轉型落伍，減弱了國家競爭優勢，遭受了2030萬億日元的經濟損失，為此，2016年宣布實行“社會 5.0”愿景，旨在通過整合新技術（人工智能、機器人、物聯網、大數據），以應對全球和國內經濟和社會的挑戰［12］。“社會5.0”的目標是創造一個繼狩獵社會（社會1.0）、農業社會（社會2.0）、工業社會（社會3.0）和信息社會（社會4.0）之后的新社會。“社會5.0”下的職業教育需要為每個學生提供技能場所和機會，以設想他們在未來社會的角色，并能夠以積極的方式學習。這個場所可以從虛擬世界開始，讓學生從老師處進行單方面學習過渡到一種新的教育環境。在這一環境中，需要有開放的課程做支撐，既包括學校課程，也有企業、行業、協會等提供的教學資源。學生可以根據自己的興趣選擇，并能夠與背景不同的人進行互動。新的教育環境旨在通過問題引導，培養積極的學習者，并提供實際幫助。

2021年日本推出基于計算機測試（Computer Based Testing）平臺機制，讓學生在學校和家里進行自我學習和評估，也可供用戶和企業共同使用。從2021年起，日本中小學乃至高等學校開始試用這一平臺，目前已有2.5萬所學校、約800萬人注冊使用。該平臺以日常授課和家庭學習等服務為主，也可用于進行全國教與學的狀況調查，用途廣泛。

由上可見，德國的學習工廠、工作站模式能很好地為中小企業技術創新服務，同時也有益于培養拔尖人才，取得顯著成效。美國制造業制定了國家教育和勞動力發展藍圖，匯聚行業協會、名校、名企業、基金會參與智能制造教學內容開發和推廣應用工作，讓職業院校有榜樣可學、有經費可用。日本則大膽推出“社會5.0”愿景，希望營造出一種全新的教育模式，利用先進技術讓學生置身于無界定的溝通與學習環境，充分發揮無限的學習潛能，為世界提供教學創新典范。

四、對我國職業教育發展的啟示

我國職業教育正從層次走向類型、從政府主體走向多元參與、從規模擴張走向內涵發展，已建成全世界規模最大的職業教育體系［13］。政府主導建立產業集群和職教集團，產教融合在促進學校科研成果向產業轉化、促進技術交流與創新、培育產業急需專業人才等方面發揮著至關重要的作用。產教融合需要形成新模式，以促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈有機銜接，推動培育一線高端技術技能人才，為智能制造保駕護航。學習和借鑒德美日三國的經驗，結合我國國情，可從以下方面扎實推進職業教育改革。

（一）提高行業組織在職業教育中的參與度，引導職業教育教學指導委員會的工作創新

與上述德美日三國相比，我國的職業教育教學指導委員會工作還有以下可改進之處：可以協調企業為學校建立教學資源平臺，將企業最新技術推廣到學校；協助學校建立校中廠，培養創新拔尖人才；統籌校企專家建立互訪機制，由學校教師進企業講授理論知識、企業師傅進學校進行實操演示；推動學校和企業開展技術互動，促進技術轉讓和成果轉化。以全國汽車職業教育教學指導委員會為例，該委員會與中國汽車工程學會緊密合作，開展中高職教學標準、維修技術人員專業能力標準制定，組織汽車工程類工程能力評價，定期舉辦職業教育年會，舉行行業技能大賽、教師能力競賽，為服務職業教育開展多種多樣的服務。

（二）促使研究機構深入參與職業教育，引導職業院校開展技術應用創新

“工業自動化控制系統”（以下簡稱“工控系統”）在制造業網絡化、數字化、智能化轉型中發揮至關重要的作用。開展國產高端工控系統的技術攻關、產品研發、行業應用，可有力推動我國工業控制核心技術和產品發展，推動工業現場數字化、網絡化、智能化水平提升，助力裝備制造業高質量發展。研究機構參與智能制造人才培養，引導職業院校推廣應用國產工控系統、新型PLC產品、人工智能技術，推動我國新型高端工控系統應用人才培養，建設良性人才生態圈，實現工控領域高端化破局。

（三）強化企業與職業院校合作，引導職業教育課程建設創新

開發靈活多樣的可定制化課程，滿足企業和學習者的不同需求。加強職業教育與培訓課程的靈活性，可從以下幾個方面發力。一是共建數字平臺，在平臺上共享企業和學校的課程。二是調整課程結構，不僅可以設置選修模塊，還可以設置按不同需求定義的特殊模塊。三是設置靈活的授課時間，既能滿足全日制形式，也可以兼容兼職學習形式。四是根據規定標準評估學習成果，引入微證書和綜合證書。微證書可以證明學員在短期學習單元取得的學習成果，并被納入綜合證書取得環節。綜合證書證明學院取得行業或企業認可的能力。這兩種證書可以科學、合理地評價學員的學習成果。

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