呂建強(qiáng)　許艷麗

[摘? ?要] 學(xué)習(xí)工廠是工業(yè)4.0時代技能人才培養(yǎng)的新模式。研究在對學(xué)習(xí)工廠的源起、內(nèi)涵、形態(tài)與功能演進(jìn)進(jìn)行系統(tǒng)闡述的基礎(chǔ)上，認(rèn)為學(xué)習(xí)工廠遵循“順應(yīng)時代之需，強(qiáng)調(diào)復(fù)雜思維”的人才培養(yǎng)理念，課程結(jié)構(gòu)設(shè)計強(qiáng)調(diào)“縱向貫通、橫向交叉、行動導(dǎo)向”，學(xué)習(xí)方式具有“過程學(xué)習(xí)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問題學(xué)習(xí)與數(shù)字化學(xué)習(xí)”的特點(diǎn)，增進(jìn)了高技能人才培養(yǎng)的廣度與深度。借鑒學(xué)習(xí)工廠模式，研究提出高技能人才培養(yǎng)模式的改革建議：一是面向?qū)嵺`、育人為本，培養(yǎng)創(chuàng)新和應(yīng)對復(fù)雜工作情境的能力;二是系統(tǒng)設(shè)計、強(qiáng)化合作，深化產(chǎn)教融合育人新機(jī)制;三是學(xué)科交叉、轉(zhuǎn)變角色，創(chuàng)新課程結(jié)構(gòu)設(shè)計與教學(xué)方式;四是需求導(dǎo)向、智能評價，實(shí)現(xiàn)能力評價的可視化與多元化。

[關(guān)鍵詞] 職業(yè)教育; 學(xué)習(xí)工廠; 工業(yè)4.0; 人才培養(yǎng)模式

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡介] 呂建強(qiáng)（1984—），男，山東平度人。博士研究生，主要從事職業(yè)技術(shù)教育學(xué)研究。E-mail：lvjianqiang@tju.edu.cn。

一、引? ?言

人才是建設(shè)制造強(qiáng)國的首要驅(qū)動力。制造業(yè)在向工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型升級的趨勢下，企業(yè)需要具備快速適應(yīng)環(huán)境的創(chuàng)新能力，這種創(chuàng)新能力要求員工工作方式由單純操作層面向研究創(chuàng)新層面轉(zhuǎn)化，對技能人才的能力培養(yǎng)提出了新要求。通過革新技能人才培養(yǎng)模式，提高技能人才的問題解決能力、創(chuàng)造力以及系統(tǒng)思維能力等助推產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。學(xué)習(xí)工廠（Learning Factory）是一種基于真實(shí)工作情境，將工業(yè)實(shí)踐與學(xué)校教學(xué)相融合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研用多功能整合的學(xué)習(xí)環(huán)境[1]和技能人才培養(yǎng)新模式。作為職業(yè)教育大國，我國適時推出了《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》，探索育人機(jī)制改革成為職業(yè)教育改革的重要議題。系統(tǒng)把握學(xué)習(xí)工廠人才培養(yǎng)的新理念，深刻解析其人才培養(yǎng)新模式，不僅對我國技能人才培養(yǎng)模式改革具有重要意義，也為我國職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展提供借鑒。

二、學(xué)習(xí)工廠內(nèi)涵與形態(tài)的演進(jìn)

（一）學(xué)習(xí)工廠的源起

學(xué)習(xí)工廠的概念肇始于“教學(xué)醫(yī)院”，即醫(yī)學(xué)院仿照醫(yī)院運(yùn)行模式為學(xué)生提供真實(shí)的醫(yī)學(xué)體驗(yàn)與培訓(xùn)，學(xué)生通過現(xiàn)場觀摩和參與，有效提高醫(yī)學(xué)素養(yǎng)。學(xué)習(xí)工廠吸收了教學(xué)醫(yī)院的思想，構(gòu)建了新的工業(yè)人才培養(yǎng)模式，即企業(yè)將特定的生產(chǎn)問題或項(xiàng)目發(fā)包給學(xué)校，將工廠的生產(chǎn)車間復(fù)制到學(xué)校。學(xué)校教師與企業(yè)技術(shù)人員共同指導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生在實(shí)際生產(chǎn)中學(xué)習(xí)，并為企業(yè)提供解決對策（如圖1所示）。學(xué)習(xí)工廠模式實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研深層次結(jié)合，提高了技能人才培養(yǎng)質(zhì)量與技能需求適切性，更好地服務(wù)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

美國較早將學(xué)習(xí)工廠范式引入工程教育，使工業(yè)實(shí)踐與工程教育相結(jié)合[2]。1994年，美國國家科學(xué)基金會（National Science Foundation，NSF）授權(quán)賓州大學(xué)牽頭開發(fā)一個與行業(yè)緊密聯(lián)系和互動的高級工程設(shè)計項(xiàng)目，并以學(xué)習(xí)工廠命名。此后，賓州大學(xué)陸續(xù)完善了相關(guān)設(shè)施，不斷強(qiáng)化學(xué)習(xí)工廠的人才培養(yǎng)功能。2006年，美國國家工程學(xué)院授予該項(xiàng)目工程教育創(chuàng)新獎，以表彰其在工程人才培養(yǎng)中的優(yōu)異表現(xiàn)。2011年，歐洲在德國達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué) （Technische Universit？覿t Darmstadt）舉行了第一次學(xué)習(xí)工廠會議，倡議成立了歐洲學(xué)習(xí)工廠（IELF）聯(lián)盟。學(xué)習(xí)工廠作為一種創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式日漸被重視。新加坡2020年初發(fā)布的畢業(yè)生就業(yè)調(diào)查表明，采用學(xué)習(xí)工廠模式的職教學(xué)生畢業(yè)后6個月內(nèi)的就業(yè)率高達(dá)90.7%[3]，明顯高于傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式。

（二）學(xué)習(xí)工廠的形態(tài)與功能演進(jìn)

學(xué)習(xí)工廠的演進(jìn)可分為兩方面，形態(tài)上從實(shí)體工廠環(huán)境向數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境轉(zhuǎn)變，功能上從側(cè)重于工程項(xiàng)目設(shè)計向人才培養(yǎng)與項(xiàng)目設(shè)計融合轉(zhuǎn)化。早期的學(xué)習(xí)工廠是基于真實(shí)工作過程的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)習(xí)者通過現(xiàn)場參與工業(yè)生產(chǎn)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)[4]。典型如美國加州理工學(xué)院的學(xué)習(xí)工廠，其硬件配備了最先進(jìn)的工業(yè)級生產(chǎn)設(shè)備，可以提供高效運(yùn)轉(zhuǎn)的工廠環(huán)境;軟件由數(shù)字技術(shù)提供通信和決策功能。這個工廠作為校園的環(huán)境，將精密加工企業(yè)、先進(jìn)的教育技術(shù)以及經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)的課程和講座融為一體[5]。

隨著生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程的日益數(shù)字化，以數(shù)字化為關(guān)鍵特征的學(xué)習(xí)工廠日益受到青睞，它通過計算機(jī)和信息技術(shù)集成，將所有工作流程、產(chǎn)品以及資源映射到數(shù)字模型中，為學(xué)習(xí)者提供虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境。在這種學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者的任務(wù)更側(cè)重于規(guī)劃和模擬。例如，寶馬集團(tuán)在德國慕尼黑建立的數(shù)字學(xué)習(xí)工廠，通過員工在線交互式學(xué)習(xí)使其價值導(dǎo)向生產(chǎn)系統(tǒng)（Value-Oriented Production System，VPS）和精益生產(chǎn)原則數(shù)字化、形象化，并推廣至全球各個生產(chǎn)基地，在提高技能人才能力的同時，提高了企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和服務(wù)水平[6]。

三、學(xué)習(xí)工廠人才培養(yǎng)的理念更新

面向未來的新機(jī)器、新組織與新工作，學(xué)習(xí)工廠推動技能人才培養(yǎng)由專業(yè)為中心向項(xiàng)目中心轉(zhuǎn)化，即通過完成項(xiàng)目掌握理論知識和實(shí)踐能力。這種實(shí)踐與學(xué)習(xí)的同一性體現(xiàn)了學(xué)習(xí)工廠人才培養(yǎng)的新理念。

（一）順應(yīng)時代之需：培養(yǎng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)升級和社會發(fā)展的創(chuàng)新型高技能人才

隨著經(jīng)濟(jì)社會和技術(shù)進(jìn)步的加速變遷，技能的半衰期持續(xù)縮短。以人工智能為代表的新技術(shù)正在迅速取代常規(guī)工作的從業(yè)者，對靈活性和思維的要求不斷增加，這意味著勞動者的能力結(jié)構(gòu)要不斷重組和調(diào)整以響應(yīng)上述變化。因此，勞動者要主動適應(yīng)時代變遷，將目光放在大時代背景與人類發(fā)展議程之中，不斷學(xué)習(xí)未來工作與生活所需的各種技能。學(xué)習(xí)工廠模式強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)應(yīng)面向未來產(chǎn)業(yè)與社會發(fā)展，在實(shí)踐過程中培養(yǎng)適應(yīng)時代需求的高技能人才。

學(xué)習(xí)工廠蘊(yùn)含三個重要原則：一是創(chuàng)新課程設(shè)計，教會學(xué)生如何主動思考和學(xué)習(xí)。課程從傳統(tǒng)的模塊化轉(zhuǎn)變到項(xiàng)目式教學(xué)上來，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入課程內(nèi)容。二是豐富教學(xué)方法，提高學(xué)習(xí)效果。借助先進(jìn)數(shù)字技術(shù)，運(yùn)用認(rèn)知學(xué)徒制、情境學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)等教學(xué)方法，創(chuàng)設(shè)跨界融合的學(xué)習(xí)空間，實(shí)現(xiàn)知識的雙向交流，基于問題的學(xué)習(xí)與體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)效果[7]。三是助力學(xué)生職業(yè)規(guī)劃，培養(yǎng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)升級和社會發(fā)展的創(chuàng)新型高技能人才。通過理論知識、方法和實(shí)踐的傳授為學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，使學(xué)生成為既是制造者又是創(chuàng)新者。在上述原則指引下，學(xué)習(xí)工廠將人才培養(yǎng)聚焦產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿，開設(shè)先進(jìn)材料、機(jī)器人、人因工程、商業(yè)模式等跨學(xué)科學(xué)習(xí)項(xiàng)目?？梢?，學(xué)習(xí)工廠是對傳統(tǒng)職業(yè)教育理念與人才培養(yǎng)模式的反思，強(qiáng)調(diào)面向未來、回歸實(shí)踐，通過真實(shí)情境中的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，以順應(yīng)時代之需。

（二）強(qiáng)調(diào)復(fù)雜思維：培養(yǎng)適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境、主動思考的復(fù)合型高技能人才

工業(yè)4.0范式的技術(shù)進(jìn)步增加了產(chǎn)品設(shè)計的復(fù)雜性與創(chuàng)新性，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師和高技能的操作人員來應(yīng)對，而新入職員工往往缺少處理復(fù)雜性的能力，主要原因在于傳統(tǒng)課程設(shè)計與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。當(dāng)前學(xué)校圍繞模塊化來設(shè)計課程，每門課程只涉及某一特定方面，只是整體復(fù)雜性的一部分。模塊化課程不考慮實(shí)際情況中的不可預(yù)測性，而是將實(shí)際情況假定為理想化的、不現(xiàn)實(shí)的條件[8]。因此，問題的關(guān)鍵在于如何設(shè)計課程，將分散的模塊加以整合，向?qū)W生呈現(xiàn)真實(shí)的問題情境和解決方案。

學(xué)習(xí)工廠通過整合各種模塊化的知識，追求產(chǎn)業(yè)知識的系統(tǒng)性和能力培養(yǎng)的深度化，使學(xué)生技能更適用于復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境的需求。其一，學(xué)習(xí)工廠強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)知識的系統(tǒng)化而非全面性。學(xué)習(xí)工廠構(gòu)建了“研究生產(chǎn)知識，教育傳播知識，創(chuàng)新應(yīng)用知識”的跨學(xué)科“知識三角”（Knowledge Triangle），實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研用有機(jī)整合，重構(gòu)多學(xué)科知識實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科知識融合，拓展學(xué)生視野與思維，開發(fā)未來工作所需的復(fù)雜思維能力[9]。相比傳統(tǒng)教育對單一學(xué)科知識深度的關(guān)注，學(xué)習(xí)工廠更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生對多學(xué)科知識廣度上的把握，使學(xué)生能夠采取整合策略去思考解決實(shí)際問題。其二，學(xué)習(xí)工廠追求深度能力培養(yǎng)而非簡單的原理驗(yàn)證。這點(diǎn)包含兩層含義：一是這里的能力培養(yǎng)不是單純的實(shí)踐操作訓(xùn)練，而是制造思維能力和制造實(shí)踐能力有機(jī)結(jié)合的整體培養(yǎng);二是只有真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境才是兩種能力結(jié)合的有效途徑，應(yīng)創(chuàng)造條件用參與實(shí)際生產(chǎn)問題和項(xiàng)目的解決來替代傳統(tǒng)的原理驗(yàn)證性的教學(xué)，讓學(xué)生在實(shí)際生產(chǎn)中將理論知識經(jīng)驗(yàn)化，隱性知識顯性化。

四、學(xué)習(xí)工廠課程結(jié)構(gòu)的設(shè)計更新

學(xué)習(xí)工廠的課程結(jié)構(gòu)設(shè)計強(qiáng)調(diào)縱向貫通、橫向交叉與行動導(dǎo)向，打破了教育世界與工作世界、學(xué)科專業(yè)之間的界限，注重真實(shí)生產(chǎn)情境的非結(jié)構(gòu)化，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)效果。

（一）縱向貫通：不斷深化，課程項(xiàng)目貫穿于整個產(chǎn)品創(chuàng)造過程

學(xué)習(xí)工廠的課程貫穿人才培養(yǎng)全過程，結(jié)合生產(chǎn)制造流程，學(xué)習(xí)工廠開發(fā)了基于產(chǎn)品創(chuàng)造過程（Product Creation Process，PCP）的課程設(shè)計，學(xué)習(xí)過程即產(chǎn)品創(chuàng)造過程，見表1。學(xué)生通過直接參與制造流程，學(xué)習(xí)真實(shí)生產(chǎn)過程中所運(yùn)用到的知識和技能。在實(shí)際生產(chǎn)中學(xué)生的能力學(xué)習(xí)從單純的技術(shù)和方法能力到社會交往能力，再到個性化能力，最后發(fā)展為面向復(fù)雜現(xiàn)實(shí)的綜合能力。就課程內(nèi)容而言，學(xué)習(xí)工廠采用循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)策略，學(xué)習(xí)內(nèi)容由易到難、逐步加深。既符合學(xué)習(xí)規(guī)律，又幫助學(xué)生逐漸適應(yīng)制造過程的復(fù)雜性，逐步培養(yǎng)學(xué)生的復(fù)雜思維能力。從師生關(guān)系角度而言，教師的角色也由控制者和主導(dǎo)者向指導(dǎo)者和激勵者轉(zhuǎn)變。學(xué)生從開始的依靠教師指導(dǎo)，到逐漸學(xué)會自我指導(dǎo)和調(diào)整，到最后學(xué)會自我決策和規(guī)劃。教學(xué)方式從授課輔導(dǎo)向?qū)嶒?yàn)操作、研討，到工廠實(shí)習(xí)，再到項(xiàng)目和專題研討。學(xué)習(xí)時長也隨著生產(chǎn)實(shí)踐內(nèi)容的增多而逐漸遞增，生產(chǎn)設(shè)備的使用率也不斷提高。學(xué)生參與生產(chǎn)實(shí)踐的項(xiàng)目類型從批量生產(chǎn)、系列化生產(chǎn)、小批量生產(chǎn)，最后到大規(guī)模定制生產(chǎn)逐步由易到難，循序漸進(jìn)，見表1。

（二）橫向交叉：多學(xué)科性，課程設(shè)計強(qiáng)調(diào)產(chǎn)學(xué)研用融合

學(xué)習(xí)工廠課程的主要特點(diǎn)是多學(xué)科交叉融合。課程設(shè)計有兩種傾向，一是以知識訓(xùn)練為主的模式，另一種是以問題為導(dǎo)向的模式[11]。前者強(qiáng)調(diào)對學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)，注重對知識的理解和內(nèi)化;后者則強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作能力的訓(xùn)練，注重具體工作情境中現(xiàn)實(shí)問題的解決。顯然，學(xué)習(xí)工廠的課程設(shè)計屬于后者。學(xué)習(xí)工廠將課程從側(cè)重于工程科學(xué)或技術(shù)專題改為涉及多學(xué)科交叉和專題的綜合課程，以便充分理解現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)的復(fù)雜性和多變性。重點(diǎn)加強(qiáng)學(xué)生在分析、綜合和評估復(fù)雜問題方面的技能，并為學(xué)生提供設(shè)計經(jīng)驗(yàn)和案例支撐。

課程設(shè)計由學(xué)校教師和企業(yè)技術(shù)專家共同完成。課程吸收了科學(xué)研究成果與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐知識，將科研與實(shí)踐內(nèi)容共同融入課程，豐富了教學(xué)內(nèi)容。課程內(nèi)容強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科性，將工程領(lǐng)域中的機(jī)械、電子、材料等知識和成果與經(jīng)濟(jì)、信息、生物、人文等知識相融合，關(guān)注制造的智能、綠色、低碳和高效等。教學(xué)方法的設(shè)計強(qiáng)調(diào)基于網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)、協(xié)作意識、環(huán)保意識以及終身學(xué)習(xí)理念。通過吸收大量的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐案例，提高學(xué)生實(shí)踐能力并將學(xué)習(xí)成果反饋給產(chǎn)業(yè)實(shí)踐。

（三）行動導(dǎo)向：真實(shí)情境，注重生產(chǎn)實(shí)踐的非結(jié)構(gòu)化

學(xué)習(xí)工廠強(qiáng)調(diào)以行動為導(dǎo)向的教學(xué)方法，基于工作問題和經(jīng)驗(yàn)的啟發(fā)式學(xué)習(xí)模式，學(xué)習(xí)的重點(diǎn)在于直接面向行業(yè)與應(yīng)用。通過在完整的生產(chǎn)過程中以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式，使學(xué)生進(jìn)行批判性思考、問題解決、團(tuán)體協(xié)作以及自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)來掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，最終達(dá)到不斷更新學(xué)習(xí)者的智力資本、跨學(xué)科能力及軟技能來提高其解決現(xiàn)實(shí)問題的廣泛能力[12]。

學(xué)習(xí)工廠通過整合學(xué)習(xí)與工作，促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展。首先，通過對目標(biāo)群體的分析來關(guān)注所需要的能力發(fā)展。其次，通過教學(xué)方法的形態(tài)學(xué)來分配合適的教學(xué)方法。一方面是基于工作的學(xué)習(xí)，即允許在現(xiàn)實(shí)或準(zhǔn)現(xiàn)實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中以直接參與工作任務(wù)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，在真實(shí)的工作環(huán)境中，學(xué)生更容易發(fā)現(xiàn)興趣和特長，也更容易發(fā)現(xiàn)自己的不足，有利于個體在真實(shí)的工作情境中建構(gòu)職業(yè)知識，發(fā)展實(shí)際的職業(yè)能力[13]。同時，真實(shí)的工作環(huán)境使學(xué)生能夠更快熟悉生產(chǎn)和制造的完整流程，縮短了從學(xué)校到工廠的適應(yīng)期，為企業(yè)帶來收益[14]。另一方面是基于學(xué)習(xí)與研究的工作，即通過借助先進(jìn)的教育技術(shù)以及經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的課程或講座，提高理論學(xué)習(xí)的實(shí)效性。學(xué)習(xí)過程與工作過程的有機(jī)融合有助于克服理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作結(jié)合不緊密、學(xué)習(xí)過程僵化、學(xué)生興趣不高等問題。

五、學(xué)習(xí)工廠學(xué)習(xí)活動的方式更新

學(xué)習(xí)工廠的學(xué)習(xí)活動打破了固定的課程界限，以項(xiàng)目和問題為中心，以過程學(xué)習(xí)、問題學(xué)習(xí)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、數(shù)字化學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)策略為支撐，提高了學(xué)習(xí)效果。

（一）學(xué)習(xí)過程：采取產(chǎn)品生命周期管理的學(xué)習(xí)策略

技能習(xí)得的標(biāo)志不只是掌握技能內(nèi)容，更重要的是把握技能運(yùn)用的時機(jī)與方式有效解決現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)問題?；谶@一理念，學(xué)習(xí)工廠強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品生命周期管理（Product Life cycle Management，簡稱PLM）的學(xué)習(xí)策略，將學(xué)習(xí)融入從產(chǎn)品設(shè)計直到制造的完整流程的每一環(huán)節(jié)當(dāng)中，學(xué)生通過完成生產(chǎn)任務(wù)，進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作、批判性思考以及自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)，進(jìn)而掌握相關(guān)知識和技能，最終提高其解決現(xiàn)實(shí)問題的廣泛能力[15]（如圖2所示）。在具體學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)工廠采用認(rèn)知學(xué)徒制的教學(xué)方法，通過建模、指導(dǎo)、搭建、銜接、反思和探索等認(rèn)知步驟，使學(xué)生在實(shí)踐中習(xí)得理論、方法、工具和技術(shù)，通過意義的建構(gòu)進(jìn)一步深化對技術(shù)、知識的理解，不斷提高運(yùn)用技術(shù)和方法的專業(yè)能力，最后通過發(fā)現(xiàn)興趣和目標(biāo)，超越方法的學(xué)習(xí)并產(chǎn)生新知識;學(xué)習(xí)工廠根據(jù)最近發(fā)展區(qū)理論通過搭建腳手架，安排學(xué)生在工業(yè)專家與教師的共同指導(dǎo)下，執(zhí)行超越他們當(dāng)前能力的任務(wù)，隨著學(xué)生能力的不斷提高，腳手架也隨之減少，學(xué)生在這一過程中經(jīng)歷項(xiàng)目的技術(shù)開發(fā)、設(shè)計制造、商業(yè)化等整個運(yùn)行鏈條[16]，在理論和實(shí)踐交融的基礎(chǔ)上，提高學(xué)生社交能力、合作精神、重塑個體形象;同時，獲得高級思維技能并實(shí)現(xiàn)知識的有效遷移。

（二）項(xiàng)目學(xué)習(xí)：注重團(tuán)隊(duì)合作與人際溝通能力建設(shè)

學(xué)習(xí)工廠通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)來提高學(xué)生的問題解決能力、團(tuán)隊(duì)合作能力與人際溝通能力。在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，學(xué)生隨機(jī)分成6～8人一組，每個小組要求模擬完成一個公司的業(yè)務(wù)，小組成員協(xié)商決定每個人在公司中的角色和職責(zé)。比如，工作倉庫經(jīng)理負(fù)責(zé)對原料和產(chǎn)品庫存進(jìn)行監(jiān)控;策劃經(jīng)理負(fù)責(zé)策劃生產(chǎn)活動，以滿足客戶的需求;生產(chǎn)經(jīng)理負(fù)責(zé)根據(jù)生產(chǎn)活動策劃來運(yùn)行生產(chǎn)，同時將生產(chǎn)所需的物料信息反饋給倉庫經(jīng)理;采購經(jīng)理與倉庫和虛擬供應(yīng)商進(jìn)行交互，并訂購必要的原材料;銷售經(jīng)理與倉庫和虛擬客戶進(jìn)行交互，分析和調(diào)度訂單;營銷經(jīng)理負(fù)責(zé)會計事務(wù)并檢查公司生產(chǎn)是否盈利;協(xié)調(diào)者的職責(zé)是確保公司的各項(xiàng)活動被有效執(zhí)行。上述活動都可以借助數(shù)字技術(shù)以教學(xué)游戲的方式在網(wǎng)絡(luò)中開展。

與其他學(xué)習(xí)理念的區(qū)別在于學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中是自組織、自我決策，從確定問題開始，不斷選擇假設(shè)和方法，最終呈現(xiàn)結(jié)果。通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)，學(xué)生大量參與“工作”，可以更深入地理解所學(xué)知識，更有效地將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。項(xiàng)目學(xué)習(xí)增加了學(xué)生的參與度，并支持他們在活動中承擔(dān)責(zé)任，學(xué)生和教師之間的有意義的互動大大增加。通過方法、技術(shù)和工具的實(shí)際應(yīng)用，提高了學(xué)生的技術(shù)和方法能力。完成項(xiàng)目過程中的不斷交互，促進(jìn)了學(xué)生社會和溝通能力的發(fā)展。

（三）問題學(xué)習(xí)：強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科知識的整合能力

工業(yè)4.0環(huán)境下，工作過程的高度復(fù)雜化和基于問題的工作任務(wù)日漸增多，技能人才成為智能生產(chǎn)系統(tǒng)的管理者和產(chǎn)品的設(shè)計者，需要具備高水平認(rèn)知（元認(rèn)知）和解決復(fù)雜問題的能力，因此跨學(xué)科知識的整合能力也將成為技術(shù)技能人才的新特征[18]。學(xué)習(xí)工廠采取基于問題的學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科知識的整合能力?；趩栴}的學(xué)習(xí)主要原則是：問題是學(xué)習(xí)過程的起點(diǎn)，問題通常是來自特定的現(xiàn)實(shí)問題;學(xué)習(xí)是自主的，學(xué)生有責(zé)任制定問題陳述，并就如何解決問題作出決定;學(xué)習(xí)以活動為基礎(chǔ)，以學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和先前形成的理解為基礎(chǔ);學(xué)習(xí)是跨學(xué)科的，重點(diǎn)面向?qū)嶋H情況;學(xué)習(xí)以典型問題為基礎(chǔ)，支持學(xué)生將知識、理論和方法轉(zhuǎn)移到新的領(lǐng)域和環(huán)境中;學(xué)習(xí)過程以小組為基礎(chǔ)，學(xué)生學(xué)習(xí)如何在學(xué)習(xí)的各個階段進(jìn)行合作。

顯然，基于問題學(xué)習(xí)的原則與現(xiàn)代制造環(huán)境對工程教育的要求與可重構(gòu)制造范式的要求非常一致。歐洲頂尖工科院校奧爾堡大學(xué)（Aalborg University）以成功采用基于問題為中心的學(xué)習(xí)方法而聞名于世。奧爾堡大學(xué)所有課程中，有50%的課程包括以問題為基礎(chǔ)的項(xiàng)目工作，每組5～7名學(xué)生，從實(shí)際的工業(yè)或研究環(huán)境中著手解決問題，其余50%的課程則由講座、研討會、實(shí)驗(yàn)室工作等豐富內(nèi)容構(gòu)成，在某種程度上這些課程也是以問題為基礎(chǔ)的[19]。

（四）數(shù)字化學(xué)習(xí)：打破課堂邊界提高學(xué)習(xí)效果

數(shù)字化教育資源的供給水平?jīng)Q定了信息化教學(xué)應(yīng)用的發(fā)展水平[20]。通過利用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)和高級工業(yè)教學(xué)設(shè)備，學(xué)習(xí)工廠創(chuàng)設(shè)了一種新的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，打破了傳統(tǒng)課堂的物理邊界，將教學(xué)所需的物理空間、資源空間和社交空間整合到一起，有利于教師、學(xué)生、企業(yè)技術(shù)人員在網(wǎng)絡(luò)空間廣泛連通，達(dá)到真正意義上的互聯(lián)和泛在學(xué)習(xí)。在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境下，工廠技術(shù)人員與學(xué)習(xí)者可以通過遠(yuǎn)程交流互動，技術(shù)人員為學(xué)生講解實(shí)際生產(chǎn)中的問題，并讓學(xué)生參與實(shí)際問題的解決;學(xué)習(xí)者通過驗(yàn)證新技術(shù)或新概念為實(shí)際生產(chǎn)或決策提供服務(wù)。

同時，學(xué)習(xí)工廠的理念認(rèn)為，相互關(guān)聯(lián)的知識從整體上加以聯(lián)系利用才能發(fā)揮更好的作用。借助可視化軟件和人機(jī)界面等設(shè)施，學(xué)習(xí)工廠將生產(chǎn)的全過程可視化。例如，在真正生產(chǎn)前通過XR技術(shù)在工廠層面進(jìn)行數(shù)字仿真操作，虛擬規(guī)劃工廠的布局和流程、模擬生產(chǎn)任務(wù)，評估替代設(shè)計方案等。這樣帶來的好處顯而易見：一是數(shù)字技術(shù)模擬并驗(yàn)證真正投入生產(chǎn)之前的所有情況，并據(jù)此設(shè)計并優(yōu)化解決方案，極大降低了企業(yè)的研發(fā)成本并可避免由于設(shè)計規(guī)劃失誤造成的生產(chǎn)損失;其次，對整個生產(chǎn)流程的虛擬可視化可以使學(xué)習(xí)者對制造流程有全局性的把握，形成復(fù)雜性思維，有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者整體性工作視野。

六、對職業(yè)教育人才培養(yǎng)的啟示和建議

學(xué)習(xí)工廠提供了一種基于真實(shí)工作情境的學(xué)習(xí)模式，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的實(shí)效性，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力，縮短了從學(xué)習(xí)到工作的轉(zhuǎn)換時間，對我國職業(yè)教育人才培養(yǎng)有積極的借鑒意義。

（一）面向?qū)嵺`、育人為本：培養(yǎng)創(chuàng)新和應(yīng)對復(fù)雜工作情境的能力

與普通教育傳授科學(xué)知識不同，職業(yè)教育的教育內(nèi)容是工作知識。一方面，學(xué)生只有在實(shí)際工作情境下，才能真切地觀摩師傅的操作流程，才能通過不斷的現(xiàn)場練習(xí)與反饋使理論與實(shí)踐更好結(jié)合，實(shí)現(xiàn)技能的不斷提升和相關(guān)知識的有序獲取[21]。另一方面，技能形成過程中的高深專門知識和經(jīng)驗(yàn)知識的形成是長期崗位實(shí)踐積累的產(chǎn)物，多是緘默知識形態(tài)，與工作技巧或訣竅一同鑄就了高技能人才的不可替代性和培養(yǎng)周期的跨度性。

創(chuàng)新和應(yīng)對復(fù)雜工作情境的能力的有效培養(yǎng)，必須關(guān)注工作規(guī)律與學(xué)習(xí)規(guī)律的融合，關(guān)注職業(yè)及職業(yè)成長規(guī)律與教育及教育認(rèn)知規(guī)律的融合[22]。具體來說就是從職業(yè)的“行動領(lǐng)域”導(dǎo)出相關(guān)的“學(xué)習(xí)領(lǐng)域”，再開發(fā)適合的“學(xué)習(xí)情境”使之具體化[23]。探索建立類似學(xué)習(xí)工廠模式的工學(xué)一體教學(xué)模式，創(chuàng)新技術(shù)技能人才教育培訓(xùn)模式，鼓勵有條件的高校、院所、企業(yè)建設(shè)智能制造實(shí)訓(xùn)基地，使校外實(shí)踐基地和校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)滿足產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求的高技能人才[24]。通過在真實(shí)工作情境中邊實(shí)踐邊學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得最直接、最有效的工作知識，既能保證學(xué)生掌握新知識、新技術(shù)等專業(yè)能力，同時能夠培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識、溝通協(xié)作能力、敬業(yè)精神等社會通用能力。實(shí)現(xiàn)從學(xué)校到社會、從理論到實(shí)踐、從虛擬學(xué)習(xí)到真實(shí)工作情境的有機(jī)銜接轉(zhuǎn)化。

（二）系統(tǒng)設(shè)計、強(qiáng)化合作：深化產(chǎn)教融合育人新機(jī)制

伴隨工業(yè)4.0不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)、新業(yè)態(tài)和新職業(yè)，淡化了不同職業(yè)的邊界，傳統(tǒng)的“一技之長”人才培養(yǎng)要求已經(jīng)不再符合“一人多崗、一崗多能”的現(xiàn)實(shí)需要[25]，復(fù)合型技能人才成為人才培養(yǎng)的新目標(biāo)。圍繞理論知識與實(shí)踐知識的關(guān)系，當(dāng)前職業(yè)院校人才培養(yǎng)過程中有兩方面問題：一是理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)，多數(shù)職業(yè)院校的實(shí)踐模塊只是畢業(yè)實(shí)習(xí);二是實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容單薄，由于缺少跨學(xué)科課程支持，實(shí)踐內(nèi)容的廣度和深度不足。

技能供需匹配的根本之策是產(chǎn)教融合協(xié)同育人。作為企業(yè)與學(xué)校系統(tǒng)的組織協(xié)作產(chǎn)物，產(chǎn)教融合為技能習(xí)得提供了豐富的環(huán)境，有助于應(yīng)對產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級所帶來的挑戰(zhàn)。一是優(yōu)化人才培養(yǎng)載體。探索建立集政策、教育、培訓(xùn)、科研于一體的區(qū)域共享型產(chǎn)教融合人才培育組織，化解人才培養(yǎng)中的信息不對稱，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用各類需求精準(zhǔn)對接，降低產(chǎn)教融合的制度性交易成本。二是創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式。推行工作場所學(xué)習(xí)（Workplace Learning），采取面向企業(yè)真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境的項(xiàng)目式培養(yǎng)。推動企業(yè)參與職業(yè)院校專業(yè)設(shè)置、課程開發(fā)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等，參與學(xué)校教學(xué)與配套環(huán)境的搭建，將業(yè)界經(jīng)驗(yàn)有機(jī)融入職業(yè)教育過程。三是創(chuàng)新人才培養(yǎng)內(nèi)容。積極開展新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)培訓(xùn)，大力推廣“人工智能+職業(yè)教育”，推動云計算、大數(shù)據(jù)、移動智能終端等新技術(shù)在技能人才培養(yǎng)中的應(yīng)用，提高培訓(xùn)便利度和可及性。四是創(chuàng)新職業(yè)教育質(zhì)量評價機(jī)制。將職業(yè)教育質(zhì)量評價主動對接行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)資格和崗位要求，緊密結(jié)合產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求進(jìn)行技能培養(yǎng)，切實(shí)提升高職學(xué)生的技能水平與就業(yè)能力。

（三）學(xué)科交叉、轉(zhuǎn)變角色：創(chuàng)新課程結(jié)構(gòu)設(shè)計與教學(xué)方式

一是通過專業(yè)群建設(shè)，促進(jìn)學(xué)科交叉，培養(yǎng)學(xué)生的領(lǐng)域知識。作為社會技術(shù)系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，工作者只有對整個工作流程有所了解，才不會發(fā)生工作疏離。這就需要工作者具備領(lǐng)域知識而不是單一學(xué)科知識。領(lǐng)域知識包括了個體對某個特定領(lǐng)域的所有知識，它通常由內(nèi)容知識、程序過程知識、條件知識三部分組成[26]。領(lǐng)域知識的關(guān)鍵元素是為解決問題或業(yè)務(wù)領(lǐng)域而涉及的方法論、語言和工具，超越了人為劃分的專業(yè)邊界。智能時代的生產(chǎn)過程和網(wǎng)絡(luò)具有領(lǐng)域特性，需要特定的領(lǐng)域知識。專業(yè)群建設(shè)旨在打破一直以來技能人才技能單一的問題，高職院校應(yīng)積極迎接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新需求和挑戰(zhàn)，加快培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新性高技能人才，通過多學(xué)科專業(yè)教育的交叉融合，構(gòu)建技術(shù)賦能的教育教學(xué)，更多地關(guān)注學(xué)生方法能力和社會能力的培養(yǎng)，并借助先進(jìn)數(shù)字技術(shù)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力與跨界思維[27]。

二是轉(zhuǎn)變師生角色關(guān)系，改進(jìn)教學(xué)方式，提高學(xué)習(xí)效果?，F(xiàn)代知識爆炸和社會創(chuàng)新的加快需要極大地提高教與學(xué)的效率。以學(xué)為中心的教育理念改變了傳統(tǒng)意義的單向灌輸式教學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性和學(xué)習(xí)的主動性，教師由學(xué)習(xí)的控制者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)環(huán)境的建構(gòu)者、學(xué)習(xí)活動的組織者以及學(xué)習(xí)過程的引導(dǎo)者。通過對學(xué)生的綜合分析，明確其所需要發(fā)展的能力并結(jié)合教學(xué)方法的形態(tài)學(xué)來選擇合適的教學(xué)方法。將教室與工廠有機(jī)聯(lián)系起來，通過先進(jìn)的信息和通信技術(shù)進(jìn)行雙向知識交流，基于問題的學(xué)習(xí)和體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，最終達(dá)到提高學(xué)習(xí)效果的目的[28]。

（四）需求導(dǎo)向、智能評價：實(shí)現(xiàn)能力評價的可視化與多元化

現(xiàn)代工業(yè)心理學(xué)的研究表明，對學(xué)習(xí)者職業(yè)能力的評價只能在具體情境或工作行動中才有效[29]，通過考察學(xué)習(xí)者如何尋求信息和幫助，如何調(diào)集資源去完成某項(xiàng)任務(wù)才能得出學(xué)生綜合能力的真意。人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的普及，為教育帶來從知識生產(chǎn)模式、學(xué)習(xí)交互方式、學(xué)習(xí)資源整合，到學(xué)習(xí)評價等顛覆性的變革。例如，借助智能視頻追蹤與分析技術(shù)可以直觀地對學(xué)生作品的整個制作流程進(jìn)行回顧，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程的評價與分析，避免了終結(jié)性評價的弊端。這樣做的優(yōu)點(diǎn)一是可以幫助學(xué)生進(jìn)行反思，因?yàn)樾录夹g(shù)能夠記錄作品表現(xiàn)，學(xué)生通過回放自己完成任務(wù)的整個過程，品評自己和他人的作品質(zhì)量，思考下一次如何能做得更好;二是在智能學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)生能夠?qū)⒆约旱淖髌坊蚍桨冈诰€與專家的作品或方案加以比較，直觀地發(fā)現(xiàn)自己和專家的差距在哪里;三是可以借助數(shù)據(jù)挖掘工具，對所有學(xué)生作品進(jìn)行統(tǒng)計、運(yùn)算和深度分析，生成一套評價體系，然后將學(xué)生的作品表現(xiàn)和評價體系加以比較，以可視化的方式來解讀學(xué)生作品的優(yōu)缺點(diǎn)。

另外，借助常態(tài)化的數(shù)據(jù)記錄對每個學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)全采集和全畫像生成數(shù)字徽章，并將數(shù)字徽章所具備的能力、技能及學(xué)習(xí)經(jīng)歷等信息全面呈獻(xiàn)給未來雇主，為人才招聘提供參考依據(jù)，簡化雇主依據(jù)需求精準(zhǔn)匹配雇員的過程[30]。超越了一紙畢業(yè)證或資格證書的刻板和信息不足弊端，也極大促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)化教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生適應(yīng)性學(xué)習(xí)與自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)的目的[31]。

七、結(jié)? ?語

學(xué)習(xí)工廠作為一種新穎的數(shù)字化和智能化的學(xué)習(xí)環(huán)境在教育變革的當(dāng)下日漸引起專家和學(xué)者的關(guān)注。隨著時代發(fā)展，學(xué)習(xí)工廠將會更廣泛地應(yīng)用于不同教育類型和階段。雖如此，學(xué)習(xí)工廠的應(yīng)用也尚未成熟，還存在亟待解決的諸多問題。例如：（1）標(biāo)準(zhǔn)的制定。實(shí)踐中學(xué)習(xí)工廠通常因地制宜采取靈活教學(xué)策略，可能會引發(fā)后續(xù)學(xué)習(xí)成果認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題。（2）成本的挑戰(zhàn)。學(xué)習(xí)工廠搭建了學(xué)校和工作場所共生的學(xué)習(xí)環(huán)境，依賴于大量的資源投入，可能存在對成本投入負(fù)擔(dān)較重的問題。（3）教師的參與。如果學(xué)習(xí)工廠在設(shè)計時沒有充分考慮到教師的積極性，將會影響教師的參與和學(xué)習(xí)效果。因此，還需要進(jìn)一步探討學(xué)習(xí)工廠在實(shí)踐中的一系列問題，促進(jìn)教育數(shù)字化和數(shù)字化教育的變革。

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