“綠色制造”技術融入高職制造類專業群專業課程的探討

劉海漁 譚曉蘭

摘 要：環境、資源問題是當今人類社會面臨的重大問題，綠色制造已成為當今制造業發展的必由之路。作為培養社會高素質的技能人才的高職院校，其應將綠色制造技術融入到專業課程的教學中，實現培養具有綠色制造理念的復合型人才，促進社會的可持續發展。

關鍵詞：高職;綠色制造;專業課程

中圖分類號：G71? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1673-9132（2019）12-0036-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.12.029

人類社會進入21世紀后，更加關注與自然的協調和可持續發展。中國已成為全球的制造大國，制造業的發展，為人類創造了大量的財富，為改善人民的生活質量做出了貢獻，但在將資源轉變成產品的制造和使用過程中以及廢舊產品的處理過程中，對環境造成了嚴重的污染，危及子孫后代。雖然我國改革開放以來，生產力得到了極大的發展，我國的環境污染和資源浪費的問題尤為嚴重。如何解決好制造業資源有效利用和最大限度減少環境污染是當前制造業面臨的重大問題之一。

《中國制造2025》提出要全面推行綠色制造，加快建設生態文明，把“綠色制造工程”作為重點實施的五大工程之一，部署全面推行綠色制造，努力構建高效、清潔、低碳、循環的綠色制造體系。黨的十九大報告也明確提出：推進綠色發展，加快建立綠色生產和消費的法律制度和政策導向，建立健全綠色低碳循環發展的經濟體系，壯大清潔生產產業等。“兩型社會”需要更多的適合區域經濟建設高素質人才，高職院校制造專業群培養的學生如何能適應區域綠色經濟發展需要，則需要教師在專業課程教學中融入綠色制造理念和內容，為社會培養更多高素質人才。

一、綠色制造的概念及研究領域

綠色制造是在保證產品的功能、質量、成本的基礎上，考慮環境因素的影響和資源利用效率的一種現代制造模式。從產品的全生命周期（設計、制造、包裝運輸、使用、報廢處理等階段），保證資源的有效利用率最高和對環境的危害最低，實現企業經濟效益得到保障，更為重要的實現良好的社會效益。

綠色制造主要包括三個部分：廣義的制造問題，包括產品的全生命周期;環境保護問題，對生態環境污染最小或無危害;資源有效利用問題，要求資源利用率極高，能源消耗極小。

二、綠色制造融入制造類專業課程的設計

綠色制造技術內容廣泛，主要包括綠色設計、綠色材料、綠色制造工藝規劃、綠色包裝、綠色回收處理技術等。綠色制造是企業提升產品質量和良好的社會效益保障。現代制造企業急需懂得綠色制造知識的技術人才，職業教育需要結合現代制造企業需求，加強綠色制造專業知識的有效融入，在保留其精華的基礎上，加強綠色制造的教學。

（一）綠色設計的融入

綠色設計是綠色制造的基礎，是產品綠色化的關鍵。它是一種以資源有效利用和減少環境污染為準則的現代工業設計方法。在設計產品的全生命過程的中，最大程度考慮資源和環境的影響，滿足產品的功能、質量、生產周期和成本的基礎上，增加優化各種相關因素，使產品的全生命周期中對環境的影響減到最小，資源利用率最高。

《機械設計基礎》等課程，主要是按照傳統制造設計的理念進行設計的，考慮產品的功能、質量、壽命，而很少考慮使用及產品廢棄時對環境的影響，對能源消耗大，資源浪費、功能少、回收利用率小。因此在課程內容的安排上，教師要增加綠色設計內容，介紹綠色設計的原則，如資源最佳利用原則、能源消耗最少原則、污染最小原則、“零損害”原則、技術先進性原則、生態經濟效益最佳原則等，樹立學生的綠色設計理念，在設計過程中運用綠色設計。

（二）綠色材料的融入

綠色材料是既能滿足產品的一般功能要求，又具有良好的環境兼容性的環境友好型材料。綠色材料主要是從它對周圍環境的功能或環境保護的貢獻角度來定義的，在生產過程中能耗小、噪聲低等并對環境無害的材料和材料制品，或者對人類、環境有一定危害，但通過采取一定的措施后可降低或完全消除的材料及制品。在制造過程中選擇綠色材料，可優先選用可再生材料，盡量選用可回收、低能耗、污染少的材料，同時考慮環境兼容性好的材料及零部件，做到不選擇有毒、有害、有輻射的危害性材料。保證所用材料方便再利用、回收、再制造或易于降解。

傳統的《金屬材料與熱處理》等課程，主要介紹金屬材料的機械性能（主要包括強度、剛度、硬度、延伸率等），主要考慮從機械性能的角度去選擇材料，確保滿足產品的需求，沒有說明其毒性、污染性等，沒有考慮材料來源是否廣泛，沒有考慮材料對環境的影響和材料的回收利用。因此在進行教學過程中，教師要讓學生在樹立成本分析的基礎上，將環境因素融入材料的選擇過程中，實現綠色產品材料選擇方法的掌握，要求在滿足工程和環境等需求的基礎上，降低零件的成本。

（三）綠色制造工藝規劃的融入

綠色制造工藝的規劃是綠色制造的關鍵，工藝參數優化是綠色制造工藝規劃中關鍵技術之一，就是通過優化零件加工工藝參數，達到最低物料和能源消耗。在產品加工過程中，面向綠色制造的工藝參數優化是建立在時間、成本等客觀因素和功率、切削力、表面粗糙度等約束的基礎上，通過對多種加工參數進行對比分析、評價和決策，選出最優的加工工藝參數，使零件加工過程的資源消耗和環境影響的總體性能最優。還要考慮綠色制造工藝路線的優化和多工件多機床節能型調度優化技術，通過對現有機床設備資源的優化配置，選擇最優的加工工藝路線和設備選擇。

《機械制造工藝學》和機械加工實訓的教學中，教師要讓學生建立綠色制造工藝過程規劃的理念，如切削液的選擇以及如何優化，將會對環境影響很大。在講授切削加工時，可以增加講授利用干式切削技術和液氮替代切削液進行低溫加工等綠色加工方法。面向綠色制造的刀具選擇，可以從時間、成本、質量、資源和環境等方面綜合考慮，達到刀具的選擇后，實現加工質量越好、生產成本越低、資源消耗越少、環境負面影響越小、加工時間越少的整體優化。

（四）綠色包裝的融入

產品生產后，都需要包裝。綠色包裝就是保證產品的包裝對環境和人體健康無害、能循環往復多次使用或再生利用。要求包裝符合低消耗、可回收、再利用、再循環和可降解。實施綠色包裝的關鍵技術在于優化產品包裝方案，在滿足產品包裝質量的前提下，盡量減少包裝用材。同時研發可循環、再利用和容易降解的新型的包裝材料，實現減少包裝廢棄物回收處理的壓力。

《工業產品設計》等課程中，可增加綠色包裝內容的學習，提高學生綠色包裝意識。了解國外綠色包裝法規和我國包裝法規，學習綠色包裝材料的種類及其要求、傳統包裝材料的改進等知識。

（五）綠色回收處理技術的融入

產品最終要報廢處理，如何考慮產品生命周期終結后，減少對資源浪費并導致環境污染，是制造企業需要考慮的。其實從產品設計開始就要充分考慮這個問題，并作系統分析處理。面向拆卸與回收的設計師在產品設計的初步就考慮產品的可拆卸性、可回收性，并以之作為產品結構設計和材料選擇的一個重要準則，是的產品易于拆卸、易于回收、回收費用最低、回收利用價值最高，最終達到減少廢棄物的生產、節約資源和保護環境的目的。教師在講授《機械基礎》《公差與配合》等課程時，都可以增加綠色回收利用和處理的內容。

綠色制造技術是21世紀制造業發展的必由之路，機械類專業學生的培養就要適應社會對人才需求的變化，在教學中融入綠色制造技術知識，讓學生樹立正確的綠色制造理念，掌握綠色制造技術知識，為社會培養符合時代需要的資源節約和環保意識的人才，實現社會的可持續發展。

參考文獻：

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[3]成煥波，楊蕾，王建，等.融入綠色制造理論和方法的機械工程專業教學探索[J].中國現代教育裝備，2018（5）.

[責任編輯 杜建立]

作者簡介： 劉海漁（1968.6— ），男，漢族，湖南炎陵人，教授，研究方向：職業教育、綠色制造。

譚曉蘭（1972.11— ），女，漢族，湖南茶陵人，副教授，研究方向：職業教育。