導(dǎo)語(yǔ)：模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)教學(xué)改革探討一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：在德國(guó)“工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”的智能制造化背景下，闡述了德國(guó)“工業(yè)4.0”的概念和現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)建立綠色智能化制造的新理念，改變教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生向知識(shí)多元化發(fā)展，突出培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí)和職業(yè)素質(zhì)等，并探討了模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)與工業(yè)4.0相結(jié)合的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：德國(guó)“工業(yè)4.0”;模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè);改革措施

2011年，德國(guó)聯(lián)邦教育局和研究部推出德國(guó)“工業(yè)4.0”，與美國(guó)倡導(dǎo)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和我國(guó)提出的“中國(guó)制造2025”相似，核心是智能制造，,主要是為了提高德國(guó)制造工業(yè)的智能化水平和競(jìng)爭(zhēng)力[1]。“工業(yè)4.0”是德國(guó)政府對(duì)整個(gè)工業(yè)發(fā)展過(guò)程重新劃分而提出的一個(gè)新穎概念。提出這個(gè)概念的德國(guó)產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界人士認(rèn)為，技術(shù)不斷精進(jìn)的情況下，工業(yè)發(fā)展歷經(jīng)機(jī)械化的“工業(yè)1.0”、電氣化的“工業(yè)2.0”和自動(dòng)化的“工業(yè)3.0”三個(gè)時(shí)代后必然會(huì)步入智能化的“工業(yè)4.0”階段。智能化時(shí)代，核心技術(shù)特征是“虛擬—實(shí)體系統(tǒng)”。“虛擬—實(shí)體系統(tǒng)”是指工業(yè)發(fā)展會(huì)以原有的互聯(lián)網(wǎng)和信息系統(tǒng)為基石，融入服務(wù)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的新血液，緊密銜接實(shí)體世界與虛擬的信息網(wǎng)絡(luò)，形成新的智能整體[2-3]。在工業(yè)范疇中，“虛擬—實(shí)體系統(tǒng)”可演變?yōu)橐灾悄艽嫒丝氐摹爸悄芄S”。在“智能工廠”中，可進(jìn)行交互控制的智能機(jī)器提供生產(chǎn)，保證生產(chǎn)信息可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和傳輸；大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)保障核心控制系統(tǒng)，串聯(lián)起生產(chǎn)原料采購(gòu)入庫(kù)、產(chǎn)品制造檢測(cè)、成品物流輸送等整個(gè)完整的流水線，同時(shí)可收集各環(huán)節(jié)傳來(lái)的信息，以人工智能對(duì)其分析判斷，決定具體的生產(chǎn)方案，并自動(dòng)完成加工制造。這樣就形成了精準(zhǔn)按需生產(chǎn)、高度個(gè)性化制造的模式，達(dá)到降低成本、提高附加值的目的。德國(guó)“工業(yè)4.0”的出現(xiàn)無(wú)疑會(huì)撼動(dòng)傳統(tǒng)加工制造的機(jī)械產(chǎn)業(yè)部分，并迫使其產(chǎn)生重大變革，所以從事該行業(yè)的相關(guān)人員必須緊跟產(chǎn)業(yè)改革的步伐，提高自身的專業(yè)素養(yǎng)，做到改革與發(fā)展一致前進(jìn)。同時(shí)，機(jī)械行業(yè)相關(guān)的人員需要具備更高的專業(yè)素養(yǎng)，因此必須改革模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的教學(xué)模式，從教育源頭抓起，逐步提高人員的專業(yè)素養(yǎng)，最終變革產(chǎn)業(yè)模式。

1建立綠色智能化制造的新理念

“工業(yè)4.0”概念的核心為智能制造，希望工業(yè)生產(chǎn)全面使用智能系統(tǒng)指導(dǎo)生產(chǎn)過(guò)程，做到人機(jī)互動(dòng)，甚至可以將3D技術(shù)融入工業(yè)生產(chǎn)中。因此，培養(yǎng)儲(chǔ)備力量的教學(xué)環(huán)境必須主動(dòng)適應(yīng)這一工業(yè)變革，無(wú)論教師還是學(xué)生都需要打破傳統(tǒng)粗放生產(chǎn)的舊觀念，形成創(chuàng)新的智能制造新思想。作為未來(lái)生力軍的學(xué)生，尤其是機(jī)械、電子等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，需要在高校學(xué)習(xí)中形成符合“工業(yè)4.0”要求的智能化生產(chǎn)新思想，這也要求高校相關(guān)專業(yè)的教師在教學(xué)過(guò)程中做出與智能化制造相關(guān)的引導(dǎo)。

2教學(xué)內(nèi)容多樣化和具體化

雖然德國(guó)“工業(yè)4.0”的技術(shù)涵蓋的領(lǐng)域較為廣泛，但核心基礎(chǔ)均為機(jī)械。因此，要求未來(lái)的機(jī)械工程師不僅要在自己的機(jī)械專業(yè)做到高精尖，還需要對(duì)相關(guān)電子、信息等專業(yè)知識(shí)有足夠的儲(chǔ)備，而學(xué)校機(jī)械專業(yè)在其培養(yǎng)計(jì)劃中都應(yīng)意識(shí)到學(xué)科的交叉學(xué)習(xí)，并做出相應(yīng)改動(dòng)。全面改革的德國(guó)“工業(yè)4.0”是希望智能化的工廠和生產(chǎn)系統(tǒng)能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)方式。因此，機(jī)械專業(yè)學(xué)生的課程計(jì)劃應(yīng)涵蓋與此智能化相關(guān)的軟件工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器、通信系統(tǒng)等課程。因?yàn)檎n時(shí)無(wú)法兼顧的學(xué)校，也應(yīng)盡量利用課外實(shí)踐課、選修課等方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自學(xué)，并在完成教學(xué)任務(wù)的前提下，盡可能擠出時(shí)間為學(xué)生解答疑問(wèn)，幫助學(xué)生彌補(bǔ)相關(guān)知識(shí)，從而拓展機(jī)械專業(yè)學(xué)生的眼界和知識(shí)面。

3引導(dǎo)學(xué)生向著知識(shí)多元化發(fā)展

“工業(yè)4.0”的實(shí)現(xiàn)要求其從業(yè)人員掌握了解自身專業(yè)和相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)。因此，作為未來(lái)生力軍的學(xué)生，在儲(chǔ)備知識(shí)的階段需要涉獵多方面知識(shí)，多元化發(fā)展，做到本專業(yè)高精尖，相關(guān)專業(yè)全了解，以成長(zhǎng)為全能人才。但是，現(xiàn)在的高校教育制度仍舊是學(xué)分制，造成了學(xué)生學(xué)習(xí)十分局限的現(xiàn)狀。學(xué)生很少主動(dòng)與其他專業(yè)學(xué)生交流，學(xué)習(xí)知識(shí)面狹窄。所以，專業(yè)教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該適當(dāng)為學(xué)生安排與其發(fā)展相關(guān)的系列專題講座，定期舉辦跨專業(yè)學(xué)習(xí)交流會(huì)，激發(fā)學(xué)生相互交流的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生自身知識(shí)素養(yǎng)，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生成長(zhǎng)為適應(yīng)時(shí)展需要的復(fù)合型人才。

4基于學(xué)科競(jìng)賽提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

德國(guó)“工業(yè)4.0”的另一個(gè)重要內(nèi)容創(chuàng)新，但目前國(guó)內(nèi)大部分高校的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)還是沿用傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系。因此，積極參與專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

5培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和愛(ài)崗敬業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)

“工業(yè)4.0”采取新的協(xié)作工作方式使工作可以脫離工作場(chǎng)地，直接利用虛擬網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)遙控的方式指導(dǎo)生產(chǎn)，員工管理自主權(quán)更高，大大提高了生產(chǎn)工作的積極性。因此，高校在配套的教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意轉(zhuǎn)變學(xué)生對(duì)行業(yè)工作環(huán)境的舊觀念，以培養(yǎng)未來(lái)的優(yōu)質(zhì)機(jī)械工程師為目的，不僅提高學(xué)生動(dòng)手能力，還要注重培養(yǎng)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生提前適應(yīng)智能化生產(chǎn)的工作氛圍。“工業(yè)4.0”是德國(guó)提出的工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，我國(guó)也同樣提出了“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略，其中提高高校機(jī)械專業(yè)的教學(xué)水平和學(xué)生素養(yǎng)是重要的基礎(chǔ)工作。模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)應(yīng)做出相應(yīng)的教學(xué)改革來(lái)適應(yīng)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，致力于培育專業(yè)突出、綜合能力強(qiáng)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(yè)學(xué)院

參考文獻(xiàn)

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

[2]郭政.德國(guó)“工業(yè)4.0”對(duì)我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的啟示[J].上海質(zhì)量，2014，（4）：22-27.

[3]安琳.借鑒德國(guó)“工業(yè)4.0”加快我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)[J].電器工業(yè)，2014，（7）：32-34.