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摘要：在德國“工業4.0”和“中國制造2025”的智能制造化背景下，闡述了德國“工業4.0”的概念和現實意義。通過建立綠色智能化制造的新理念，改變教學內容和教學結構，引導學生向知識多元化發展，突出培養學生的實踐能力、團隊意識和職業素質等，并探討了模具設計與制造專業與工業4.0相結合的問題。

關鍵詞：德國“工業4.0”;模具設計與制造專業;改革措施

2011年，德國聯邦教育局和研究部推出德國“工業4.0”，與美國倡導的“工業互聯網”和我國提出的“中國制造2025”相似，核心是智能制造，,主要是為了提高德國制造工業的智能化水平和競爭力[1]。“工業4.0”是德國政府對整個工業發展過程重新劃分而提出的一個新穎概念。提出這個概念的德國產業界和學術界人士認為，技術不斷精進的情況下，工業發展歷經機械化的“工業1.0”、電氣化的“工業2.0”和自動化的“工業3.0”三個時代后必然會步入智能化的“工業4.0”階段。智能化時代，核心技術特征是“虛擬—實體系統”。“虛擬—實體系統”是指工業發展會以原有的互聯網和信息系統為基石，融入服務網和物聯網的新血液，緊密銜接實體世界與虛擬的信息網絡，形成新的智能整體[2-3]。在工業范疇中，“虛擬—實體系統”可演變為以智能代替人控的“智能工廠”。在“智能工廠”中，可進行交互控制的智能機器提供生產，保證生產信息可以實時監控和傳輸；大數據存儲系統保障核心控制系統，串聯起生產原料采購入庫、產品制造檢測、成品物流輸送等整個完整的流水線，同時可收集各環節傳來的信息，以人工智能對其分析判斷，決定具體的生產方案，并自動完成加工制造。這樣就形成了精準按需生產、高度個性化制造的模式，達到降低成本、提高附加值的目的。德國“工業4.0”的出現無疑會撼動傳統加工制造的機械產業部分，并迫使其產生重大變革，所以從事該行業的相關人員必須緊跟產業改革的步伐，提高自身的專業素養，做到改革與發展一致前進。同時，機械行業相關的人員需要具備更高的專業素養，因此必須改革模具設計與制造專業的教學模式，從教育源頭抓起，逐步提高人員的專業素養，最終變革產業模式。

1建立綠色智能化制造的新理念

“工業4.0”概念的核心為智能制造，希望工業生產全面使用智能系統指導生產過程，做到人機互動，甚至可以將3D技術融入工業生產中。因此，培養儲備力量的教學環境必須主動適應這一工業變革，無論教師還是學生都需要打破傳統粗放生產的舊觀念，形成創新的智能制造新思想。作為未來生力軍的學生，尤其是機械、電子等相關專業的學生，需要在高校學習中形成符合“工業4.0”要求的智能化生產新思想，這也要求高校相關專業的教師在教學過程中做出與智能化制造相關的引導。

2教學內容多樣化和具體化

雖然德國“工業4.0”的技術涵蓋的領域較為廣泛，但核心基礎均為機械。因此，要求未來的機械工程師不僅要在自己的機械專業做到高精尖，還需要對相關電子、信息等專業知識有足夠的儲備，而學校機械專業在其培養計劃中都應意識到學科的交叉學習，并做出相應改動。全面改革的德國“工業4.0”是希望智能化的工廠和生產系統能夠代替傳統方式。因此，機械專業學生的課程計劃應涵蓋與此智能化相關的軟件工程、計算機網絡技術、傳感器、通信系統等課程。因為課時無法兼顧的學校，也應盡量利用課外實踐課、選修課等方式引導學生進行自學，并在完成教學任務的前提下，盡可能擠出時間為學生解答疑問，幫助學生彌補相關知識，從而拓展機械專業學生的眼界和知識面。

3引導學生向著知識多元化發展

“工業4.0”的實現要求其從業人員掌握了解自身專業和相關領域的知識。因此，作為未來生力軍的學生，在儲備知識的階段需要涉獵多方面知識，多元化發展，做到本專業高精尖，相關專業全了解，以成長為全能人才。但是，現在的高校教育制度仍舊是學分制，造成了學生學習十分局限的現狀。學生很少主動與其他專業學生交流，學習知識面狹窄。所以，專業教師在教學過程中應該適當為學生安排與其發展相關的系列專題講座，定期舉辦跨專業學習交流會，激發學生相互交流的學習熱情，提高學生自身知識素養，鼓勵和引導學生成長為適應時展需要的復合型人才。

4基于學科競賽提高學生創新意識

德國“工業4.0”的另一個重要內容創新，但目前國內大部分高校的模具設計與制造專業還是沿用傳統的教學內容和教學體系。因此，積極參與專業學科競賽不僅可以提高學生的學習熱情，還可以激發學生的創新能力，提高學生的動手能力。

5培養學生的團隊意識和愛崗敬業的職業素養

“工業4.0”采取新的協作工作方式使工作可以脫離工作場地，直接利用虛擬網絡和移動遙控的方式指導生產，員工管理自主權更高，大大提高了生產工作的積極性。因此，高校在配套的教學過程中應注意轉變學生對行業工作環境的舊觀念，以培養未來的優質機械工程師為目的，不僅提高學生動手能力，還要注重培養學生的興趣，讓學生提前適應智能化生產的工作氛圍。“工業4.0”是德國提出的工業發展的必經之路，我國也同樣提出了“中國制造2025”戰略，其中提高高校機械專業的教學水平和學生素養是重要的基礎工作。模具設計與制造專業應做出相應的教學改革來適應機械行業的發展，致力于培育專業突出、綜合能力強的全能型人才。

作者:程婧璠 陳帆 付娟娟 畢立彩 劉小寧 單位:武漢軟件工程職業學院

參考文獻

[1]晏越.“德國工業4.0”與“中國制造2025”綜述[J].科技風，2016，（16）：185-186.

[2]郭政.德國“工業4.0”對我國制造業發展的啟示[J].上海質量，2014，（4）：22-27.

[3]安琳.借鑒德國“工業4.0”加快我國制造業轉型升級[J].電器工業，2014，（7）：32-34.