工業4.0及其背景下電子信息專業的教學改革探討

湛洪然

摘要：本文通過對工業革命與工業4.0的解析，介紹了工業4.0的特點與目標；經過對電子信息專業的畢業生以及電子類企業大量調查訪問以及對具有高科技特色的高職高專院校中電子信息工程專業的課程體系的調研，提出了電子信息專業教學如何進行改革與建設。

關鍵詞：工業4.0；電子信息；課程體系；改革

工業4.0是當前最熱門、最前衛的話題，它的意義日益凸顯，它關乎國家經濟轉型和社會的進步發展，它將對于我們深入貫徹中央深入改革部署，推動經濟轉型具有深遠的現實意義！作為一名高等教育工作者更有必要了解工業4.0的相關問題，在今后的教育教學中與時俱進，積極進行相應的教育教學改革，使教育出的學生能緊隨時代的步伐。

一、工業革命的四個階段

1、從第一次工業革命至今

18世紀末，蒸汽驅動的機械制造設備的出現，大大改變了生產的方式，此謂第一次工業革命——大電氣時代。20世紀初，電力驅動的規模化生產出現，實現了第二次工業革命——電氣化時代。從20世紀70年代初直到現在為第三次工業革命——電子化時代，它利用電子技術和信息技術將制造過程的自動化程度大大提高。

2、第四次工業革命

“工業4.0” 是在德國聯邦教研部和聯邦經濟技術部注資，并在2013年的漢諾威工業博覽會上正式推出，已上升為德國國家級戰略，主要是為了提高本國的國際競爭力，在新一輪經濟增長中占領先機。

相應的德國的 “工業4.0”在美國叫“工業互聯網”，在我國叫“中國制造2025”，這三者本質內容是一致的，都指向共同的核心。

二、工業4.0的特點與目標

“工業4.0”是為了建立一個高度靈活的、個性化的、數字化的產品與服務的生產模式。這種模式將導致傳統的行業界限的消失，產生多種多樣的全新的活動領域以及合作形式。它采用一種革命性的生產方法，通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統（合稱為信息物理系統（Cyber-Physical System））相結合的手段，將制造業向智能化轉型。

簡單來講，工業4.0 在我國就叫“互聯網+”。它是巨大無比的概念，+“金融”叫做互聯網金融；+“零售”就叫“互聯網電子商務”，而+ “制造”就是工業4.0。它必將推動中國制造向中國創造轉型，它將是整個中國社會具有時代性的革命。除了 “互聯”這個最重要的特點，工業4.0還具有大數據、集成、創新、轉型等幾大特點。大數據透過7億網民的線上線下行為洞察商業本質，會給人帶來前所未有的認知服務；集成技術將無處不在的傳感器嵌入到各個終端系統，在通過3C（Computer、Communication、Control）技術的有機融合與深度協作，形成智能網絡，這樣也就實現了大型工程系統的實時感知、動態控制和信息服務，使人、機器及服務之間，實現縱向、橫向和端到端的網絡化高度集成；創新，實際上工業4.0的實施過程就是制造業創新發展的過程，從技術創新到產品創新、到模式創新，再到業態創新，最后到組織創新，各種創新必將將會層出不窮，這又是工業4.0一個非常重要的特征。

工業4.0的實現需要方方面面科學技術的支持，人工智能技術（）、工業互聯網技術、云計算技術、工業大數據技術、工業機器人技術、3D打印技術、知識工作自動化技術、工業網絡安全、虛擬現實技術都是實現工業4.0必不可少的技術支柱。

三、工業4.0環境下電子信息專業教學的跟進

隨著國家對經濟轉型的要求越來越深入，探求適應高等職業教育新特征，培養符合工業4.0時代需求的人才，使得專業教學改革顯得愈來愈迫切，這也成為我們辦學主要目標。作為一名職業院校電子信息專業的教師，我們依托濱海新區的快速發展，經過長期的社會調查、向畢業生用人單位進行調查訪問，了解了企業對電子信息專業的用人需求和崗位需求的真實的第一手資料，再結合工業4.0這個大背景下對電子信息專業要求，提出了切實可行的適應電子信息專業的教學改革措施。

1、課程體系改革

通過調研我們按職業崗位群職責來確定電子信息專業技術應用能力，并以此為主線重組課程內容，沖破原有課程（甚至學科）體系，刪除陳舊的與崗位要求相距較遠的課程內容，增添新知識，形成具有行業特色的課程，必然能達到良好的培養效果。它是一個比較好的“樹”型課程體系結構，其課程開發的成果會在一個較長時期改革、調整、整合中得以實現。

2、實踐教學改革

實踐教學基地是培養高素質技能型人才的基本支撐條件。我們建設了具有行業特色的校內實訓基地、校外實訓基地，通過虛擬仿真技術打造出真實有效的校內特色實訓環境，有效保障學生實踐創新能力的訓練；開放性實踐教學基地的建設是我們實踐教學的又一大特色，高職教育本質上是開放的，其教學體系是一個必須向行業、向社會開放的教學體系，它的教學內容、教學對象、教學形式、教學過程、教學地點及師資配備等都要直接面向企業或行業；此外，我們的實踐教學采取校企聯合授課，推進雙向多元的師資隊伍模式，推出滿足工業4.0需求的應用型人才培養方案。最后一學期，我們安排全體學生進行頂崗實習，真正實現職業教育的最終目標。

3、積極開展創新活動

我們為學生創建了第二學習課堂，豐富了課外科技活動；鼓勵學生積極參加各類大學生知識競賽。這些都為為學生提供了培養競爭合作、開拓創新精神的平臺，激發了學生創新探索的熱情。

我們電子信息專業組織了電子社團，教師積極推動各種有益活動的開展，通過讓學生利用業余時間解決實際生活和生產中的問題，切身感受真實的社會生活，培養學生應對各種困難的能力。

我院還開展一年一度的科技文化作品展活動。通過這個活動讓學生及時觸摸到新科技，深切感受到享受飛速發展技術成果的喜悅，同時使他們能夠始終站在科技的最前沿，把握自己的發展和奮斗的方向！

四、小結

對未來教育的思考，鄧小平同志屢次次提到“科技要發展，教育要先行”。鳳凰網專欄作者水木然在他的投資報告中說：“面對工業4.0中國最缺的是對科技的信仰、對創新的沖動！”。 工業4.0，既是我們趕超世界先進水平、 實現偉大中國夢的機遇也給我們的職業教育帶來新的挑戰。

總之，在工業4.0時代，無論是教學內容還是教學形式都將發生巨大的轉變。讓我們居安思危，及早突破舊傳統，拓展新思路，為工業4.0的建設添磚加瓦！

參考文獻：

[1]http：//baidu.com

[2]《高職高專教育機電類專業人才培養規格和課程體系改革與建設的研究與實踐》結題報告，教育部課題II21-5.

[3]FENTO：Further Education National Training Organization.