Além de as escolas de Aprendizes e Artífices na década de 1920 darem seus primeiros passos no caminho do mundo do trabalho moderno taylorista, o ensino profissionalizante no Brasil passa a ter outra vertente de desenvolvimento a partir do surgimento das escolas ferroviárias de São Paulo, que marcou a iniciativa pioneira do ensino sistemático de ofícios com a criação em 1924 da Escola Profissional Mecânica de São Paulo. Essa escola era resultado de acordo estabelecido entre o Liceu de Artes e Ofícios de São Paulo e as empresas ferroviárias Estrada de Ferro Sorocabana, a São Paulo Railway, a Companhia Paulista de Estradas de Ferro e a Companhia Mogiana de Estradas de Ferro.
O foco principal dessas empresas era treinar seus funcionários para conseguir alcançar eficiência produtiva, implantando operações sistematizadas que possibilitassem ganhos de produção ao eliminar movimentos inúteis na linha de montagem, fundamento taylorista que busca efetuar todo o conjunto de operações num menor espaço de tempo. Meta importante para as linhas de produção das indústrias frente à conquista operária da época, que diminuía a jornada de trabalho para 8 horas. O idealizador desse curso foi o engenheiro suíço Robert August Edmon Mange, professor da Escola Politécnica de São Paulo, que havia sido contratado em 1913 para lecionar mecânica aplicada às máquinas.
Cada uma das empresas envolvidas enviou dois aprendizes para freqüentar um curso com duração de quatro anos. Para acompanhar o andamento do projeto conjunto e orientar a formação especializada dos aprendizes, havia sido designado um representante de cada uma das empresas interessadas. Além das atividades desenvolvidas no próprio Liceu de Artes e Ofícios os estágios eram realizados nas oficinas da São Paulo Railway, situadas na capital paulista, com a finalidade de manter os aprendizes em contato com a realidade ferroviária, especialmente a reparação de material rodante. (CUNHA, 2005, p. 132)
Surgiram inovações importantes nesses cursos, como a utilização de séries metódicas de aprendizagem, que, segundo Mange, eram utilizadas também como instrumento disciplinador. As séries metódicas se compreendiam em quatro operações: o estudo da tarefa, demonstração das operações novas, execução da tarefa pelo educando e avaliação. As tarefas eram dadas aos aprendizes de acordo com o crescimento individual de aprendizagem de cada aluno. Outro aspecto significativo que se observa nesse processo de ensino é que os conhecimentos científicos eram ministrados aos alunos à medida que as tarefas práticas eram executadas, aumentando o grau de complexidade.
Para selecionar alunos com melhores aptidões físicas e psíquicas que pudessem ser educados para serem operários capazes (aptos) para possibilitar rendimento máximo exigido numa linha de produção com filosofia taylorista, as escolas politécnicas de ofícios da rede ferroviária adotaram testes psicológicos na seleção dos alunos-candidatos. Esses testes ou também denominados exames psicotécnicos foram desenvolvidos por Henry Pieron e aplicados por Mange nas escolas politécnicas e tinha por função somente aproveitar os alunos-candidatos mais aptos. Essa atitude marca uma profunda mudança de filosofia das escolas de artífices e ofícios que tinha até então um viés assistencialista e que se destinava somente a dar instruções aos pobres.
Segundo Bryan (2008), o engenheiro Roberto Mange elaborou uma “seleção racional” a partir de uma classificação que enquadrava o trabalhador industrial em cinco categorias. Essas categorias foram definidas pelos estudos das relações homem-máquina e pelo grau de complexidade que essa relação se fazia no interior das fábricas, considerando a hierarquia da empresa, bem como as funções diretivas e operacionais que esta estabelecia. Foram então definidas cinco categorias, conforme a exigência de duas funções desempenhadas pelo trabalhador: a de cérebro (comando) e a de braços (execução). Ou seja:
1- Cérebro idealizador: são os que exercem atividades de concepção dos planos de produção, embasados em conhecimentos técnicos científicos. Este grupo é composto principalmente por engenheiros e outros profissionais de formação universitária. 2- Cérebro executor: é constituído pelos que implantam os planos concebidos pelos “cérebros idealizadores” e controlam a sua execução. 3- Braço pensante: são os trabalhadores que planejam, executam e controlam o próprio trabalho. Os artífices ou oficiais são os trabalhadores típicos desta categoria, e seu trabalho “solicita energia física ou muscular e atividade mental”. Braço atento: a esta categoria pertencem os operários “que executam operações simples que exigem certo discernimento de ordem mental,
características de atenção, memória e sanidade sensorial”. 5- Braço anatômico: é constituída pelos trabalhadores cujas funções resumem-se as atividades físicas, executando “movimentos simples, uniformes e constantes”. (BRYAN, 2008, p. 28)
Os trabalhos na área de educação profissional do engenheiro Roberto Mange repercutiram como aprendizagem industrial devido à rapidez e eficiência na formação profissional da rede ferroviária. Em 1930, o engenheiro Roberto Mange, a convite da empresa Estrada de Ferro Sorocabana, organizou um Serviço de Ensino e Seleção Profissional (SESP) que incorporava práticas pedagógicas e psicotécnicas conforme a teoria taylorista. Com a estatização da empresa Estrada de Ferro Sorocabana, o governo do estado resolve implantar em conjunto com o SESP uma escola profissional de rede estadual, onde as aulas teóricas seriam ministradas na Escola Profissional de Sorocaba e as aulas práticas seriam ministradas nas oficinas de aprendizagem da companhia, também em Sorocaba/SP.
Em 1931, ainda no cargo de diretor da SESP (cargo que ocupou até 1934), fundou o Instituto Racional do Trabalho (IDORT). Roberto Mange, em conjunto com a Federação das Indústrias de São Paulo, fundou e foi diretor do Serviço Nacional de Aprendizado Industrial (SENAI), em 1942.
A criação do SENAI em 1942 através do Decreto Lei 4.048 pelo então presidente Getúlio Vargas tinha como objetivo atender a demanda gerada pela indústria de base que crescia no País na década de 40. Segundo o presidente da Confederação Nacional da Indústria na época, Euvaldo Lodi, não haveria desenvolvimento industrial para o país sem uma educação profissional que atendesse a uma necessidade eminente para a formação de mão-de-obra para a indústria de base já instalada. Embora o SENAI fosse criado pelo governo federal, essa instituição ficou subordinada à CNI e às federações das indústrias nos estados, onde o empresariado, além de assumir os encargos, também se responsabilizou pela organização e direção do SENAI, como queria o Governo da época.