制造业教育与学习工厂模式

刘凤荣

摘 要：本文通过研究学习工厂的动机、概念、特色，提出了进一步研究的结论和展望。

关键词：学习工厂    制造业教育    学习环境

我国经济已经步入高质量发展的新阶段，为满足产业革命的高质量育人需求，《建设产教融合型企业实施办法（试行）》应运而生，该办法要求学校与企业相互支持与配合，开发数以万计高质量的学习工厂。目前制造业教育中存在着学生能力与企业需求不匹配、理论与实际脱节等问题。面对以上问题，可以通过学习工厂模式为学生提供工业实践的学习条件和学习环境，使学生习得技能，以更好适应企业的用人需求。

一、 研究学习工厂的动机

（一） 制造业教育的重要作用

促进制造业发展将是各国今后几年的战略目标。在新一轮的经济变革下，制造业教育被认为是培养制造业所需新一代知识型员工的主要驱动力。为了有效地应对制造业教育和技能需求方面的新挑战，需要修订制造业的教育范式和教育方法。因此，学术界和工业界之间的合作至关重要。在过去的几年里，学习工厂被证明是解决这些挑战的有效模式。

（二） 制造业教育与经济的相关性

在知识经济时代下，一些研究揭示了教育质量与个人收入之间以及教育质量与经济增长之间的积极关系，突出了人力资本是增长的关键这一事实。技能短缺对创新绩效有负面影响。同时，研究表明劳动力需求发生了相当大的变化，知识密集型和技能密集型人才短缺。从教育的角度来看，学习工厂将大大有助于持续供应年轻的制造工程师，不断更新和升级工业劳动力的智力资本和创新成果。

二、学习工厂的概述

（一）学习工厂的定义

学习工厂概念最早起源于医学学科，具体而言，起源于“教学医院”的范式，即医学院与医院平行运作，为学生提供现实生活经验和培训。学习工厂的目的在于为学生创造一个可视化的学习环境，真正能够体验学习，将实际工业实践与制造业教育培训相结合。狭义上的学习工厂是指所指定的学习环境程序是真实的，包括技术和组织方面，由学员在现场学习中的自我行动所促成。从更广泛的意义上，学习环境符合上面的定义，同时学习环境可以是虚拟的、数字化的，基于远程学习的教学概念，不是现场学习也可以被认为是学习工厂。

综上所述，学习工厂可定义为一种以工业生产过程为导向的，利用工业实践提高学生问题解决能力、创新能力、系统思维能力等以促进制造业创新的模式。通过提供近于工业实践的可视化、现代化的学习环境，学习者在此进行体验学习，学习新的制造业知识和技术，从而掌握生产过程中的基本知识和基本技能。

（二）学习工厂的特色

学习工厂与实训基地是有相似之处的，两者都是旨在提供可视化生产过程的学习场所，以培养和提高学生工作技能和创新能力为目标。然而实训基地主要注重的是企业和学校的合作，突出学习的真实情景。而学习工厂是一种实际工业实践和制造业教育培训相融合的教学模式，这一突出特色体现为：学习工厂作为一个双向的知识交流渠道，将真正的工厂带到课堂，将学术实验室带到工厂，实现了将工厂生产环境平移到学校的学习环境，使学生能够在工厂环境中学习。这种环境可以是真实的也可以是虚拟的，从而打破了时间和空间的限制，给学习者一个融合现实的生产环境，操作程序方法与在真实工厂环境中基本一致，使其进行体验学习，广泛理解集成化产品的生产过程，包括产品设计和创造、装配以及售后质量保证等。学生在实际操作的过程中巩固理论知识，增强劳动观念，练就岗位工作能力，形成综合职业素质。

三、学习工厂在制造业教育中的优势

（一）有利于对接企业需求，培养企业所需的人才

学习工厂将理论知识与学习环境结合起来，学习者能够发挥主观能动性，积极主动参与工业实践，开展目标化和个性化的学习，从而获得机器操作经验，通过开展小组合作获得社会经验，发展自身能力。教师的教与学生的学以企业需求为目的，按照企业需要培养对口人才。

（二）有利于校企合作，协同创新

学习工厂概念是以知识三角概念为基础的，旨在将教育、研究和创新这三个基石无缝结合起来。以人才为基础的创新被认為是制造业竞争的头号竞争力，学习工厂为企业和学校提供了合作平台、创新发展平台、实践培训平台，促进了工程师、学生和研究人员团队的交流和互动，推动知识、技术、能力、素养等诸多要素的融合。

（三）为学生提供了可视化和情景化的体验学习环境

学习工厂内的过程是接近现实的，设置是可变的，为学员提供了体验学习的机会和环境。例如，在麦克金赛公司的虚拟学习工厂，参与者观察生产过程的虚拟执行以检测和讨论优化的可能性。通过所谓的“变—看—做”训练活动和自我导向的改进、识别和实施，体验次优状态向最佳实践的转变。

四、总结与展望

目前，学习工厂已经涵盖了广泛的应用场景，与创新紧密联系在一起，为学习者、工程师以及研究人员提供了一个学习、交流合作、创新发展的平台。目前，国内外关于学习工厂的研究还缺乏实证研究，但是也已经形成了理论框架。面对工业 4.0 时代所带来的机遇与挑战，学习工厂将会成为学校与企业密不可分的纽带，为制造业教育提供创新环境。在未来，开发和建设高水平、专业化、支撑高质量发展的学习工厂尤为关键。

参考文献：

[1]李一.德国面向工业4.0需求的职业能力体系构建与启示[J].职业技术教育，2017（34）.

[2]赵文平.德国工程教育学习工厂模式评介[J].比较教育研究，2017（6）.

（作者单位：天津职业技术师范大学）

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