工業4.0背景下機械類專業教學模式的改革與探索

王愛芳 馮旻 高郁 趙曉春 程俊廷

摘要：工業4.0戰略的提出必將對制造業造成空前的沖擊。傳統的生產模式、制造模式、管理模式、銷售模式必將被智能化的模式所取代。在崗人員的職業技能和創新能力的強弱決定著一個國家制造業水平的高低。高等教育學校作為培養人才的主要場所之一，面臨著前所未有的挑戰。本文針對機械類人才培養的新背景，從課程設置、教學模式、考核方式的改革三個方面，對如何培養高端技能型人才進行改革探索，旨在為探究高等教育如何適應工業4.0新時代的要求，培養出合格人才提供理論支撐。

關鍵詞：工業4.0;教學模式;改革與探索

0? 引言

工業4.0是德國提出的一個高科技戰略計劃，旨在提升制造系統的速度、質量、生產力和靈活性，從而提高制造業的智能化水平[1，4]。其主要理念是利用先進的物聯信息系統，將生產智能化，銷售信息數據化、智慧化，最終實現快速、有效、個人化的產品供應[2，3]。制造業的變革浪潮為工業效率的提升和國家經濟的發展帶來了無限的機遇，又一次推動國家的經濟結構、勞動力結構、教育體系、公民生活方式等的巨大變革，同時也對傳統工業的生產模式、生產方式、技術應用以及工作組織形式等諸多方面產生深刻影響，對勞動力市場造成不小的沖擊[4]。自動化和信息化的相互融合，智能化和服務化的不斷滲透，必將導致某些領域的新生和消亡，進而導致對技術技能人才需求的根本性變化[5]。

高等教育承擔著培養出具有良好的自學能力、創新精神和創新能力的高端技能型人才的任務。是否能培養出適應市場需求的新型合格人才是高等教育是否能適應工業4.0時代變革的評判標準，高等教育的人才培養模式面臨著巨大的機遇與挑戰。因此，面臨新時代的市場需求，高等教育需盡快做出相應的變革，探索研究培養高端技能型、創新型人才的培養模式。

本文針對機械制造及其自動化專業，從課程體系的設置、教學模式的改革、考核評價機制的改革等方面探究人才培養模式的改革途徑，旨在為高等教育的盡快轉型提供參考。

1? 工業4.0背景下我國高等教育在課程設置方面的問題與改革探索

1.1 存在的問題

目前我國高等教育的課程體系依據專業來設置，培養方案中包含的主要課程有較強的專業特征，有很強的系統性和理論性，口徑較寬，針對性不強，基礎理論講述偏多，內容存在雜亂繁多、部分陳舊的問題，重點不突出，而技能型人才要求畢業生能很快勝任某一工程技術崗位所必備的知識、技術和實踐能力，兩者有不相吻合的現象。

但高等院校負重較大，存在學時有限的問題，課堂無法講授到位，對學生的引導沒有重點，導致學生學的糊涂，教師教的吃力。教學條件不允許，教學設備配備不盡人意等原因，通常不能靈活的從人才的職業技能需求出發，培養學生的動手實踐能力的環節工程實踐環節相對較少，即使開設了類似的課程，或某門課程中有類似的環節，也多數停留在表面，沒有做深層次的探索和改革，不能很好地培養學生動手實踐能力和創新精神，導致學生對行業標準、國家標準的認識、執行能力，查閱資料及應用理論知識解決實際問題及創新能力都較欠缺，培養的人才不能很好適應新時代的市場需求。

1.2 改革措施

高等院校的培養方案指定者需要下大力氣進行市場調研，真正了解當今市場需求，深刻研究工業4.0的內涵，深入分析其對制造業提出的新要求，盡快通過課程體系的精簡優化，刪去無關緊要的陳舊課程，開設名副其實的新型信息化、智慧化的課程，創造各種條件避免填鴨式的教學，增加學生的實踐動手環節，體現以學生為中心，培養學生獨立應用所學理論知識解決實際工程問題的能力，提升學生的工程素養和職業技能，培養能適應新的市場需求的高端技能型工程人才。

2? 工業4.0背景下我國高等教育在培養模式方面的問題與改革探索

2.1 存在的問題

傳統的培養模式下，較多高校的教學過程中顯現出一個較為明確的問題，學生的學習積極性不夠，聽課效率不高，對所學理論知識不感興趣，課堂抬頭率不高等等，對于這些現象，教師們一再抱怨現在的學生一屆不如一屆，現象的根源是什么，作為高校的管理者和一線教師，我們思考較少。筆者認為，這種現象不能說跟我們的培養模式沒有關系。

2.2 改革措施

新的時代背景下，高等學校應在激發學生主動探究學習目標、了解時代和市場需求的動力方面下功夫，不能還是一味的“填鴨式”教育，高校要辨別“授之以漁”和“授之以魚”的道理。專業要加強入學前的專業教育、每學年的開學指導，引導告知學生本專業的課程設置，明確每門課程的性質、地位和作用及各門課程的聯系等。應分配充足的時間讓學生了解每門課程的權重，支持的目標點和重點難點，讓學生帶著對知識能力的學習欲望進行有目的地開展所有的教學環節，真正實現以學生為中心。具體授課過程中可以針對具體課程內容采取小組討論式、提問式、翻轉課堂等各種形式完成課堂教學，由于每門課程內容的特殊性，形式不拘泥于哪幾種，針對學情及時調整，以能激發學生的學習興趣、培養學生的專業技能、創新精神為落腳點。

3? 工業4.0背景下我國高等教育對學生的考核評價機制方面的欠缺與改革探索

3.1 存在的問題

傳統考核方式為期末試卷+平時成績，考核的主要得分點還是理論方面，對學生的實踐動手能力、創新精神和職業技能的考核較少。比如筆者所講授的《畫法幾何》《機械制圖》《機械設計基礎》等多門課程都是以平時成績+期末試卷的方式考核，平時成績考核項目中包括出勤、作業和繪圖或實驗等項目，對于繪圖和實驗等項目的考核也主要是教師指定題目，學生照搬照抄，不能很好地體現學生利用所學知識解決實際問題的能力，更提不上創新和職業技能的層面。對于出勤及課下作業等項目，學生中不乏為了得到出勤分而上課的學生，而不是為了學習知識而來上課，課下的作業更是五花八門，當今更有甚者可能會花錢雇人幫寫作業。這比比兼是的問題不能說問題只出在學生，高等教育的培養模式的不能符合當今形勢是不容置疑的。作為高等教育的工作者，我們必須意識到這類問題體現出的是高等教育的培養模式咎需革新，對學生的考核必須改頭換面，對學生的教育必須注重引導，減輕說教和貶低。

3.2 改革途徑

考核項目應以閱讀筆記，可操作性強的實驗實踐項目，成圖技術、創新設計、機器人設計大賽等為抓手，增強學生的文獻查閱、挑選辨別能力、實踐創新意識和創新能力及解決實際工程問題的能力，激發學生的學習興趣，矯正學生沒有目的應付的心理。通過考核形式的改革引導學生了解國情、了解行業、了解形勢，有備而學，引領學生在當今知識爆炸而時間珍貴的時代從繁雜爆炸的知識海洋中挑選適合自身、適合行業、適合國情的知識，增加學習的精準度和效能，指導學生利用有效方式盡快學以致用，增加學習的效率，從而培養新時代要求的高技能、高效率、高智慧的新型高端技能型人才。

4? 結語

當今的高等教育背負了太多的不該是教育場地背負的社會問題。工業4.0時代的到來應該提醒當今的教育者，意識到教育的本來意義，肩負的歷史使命，排除重負，避輕就重，回歸本真，以培養真正適應時代要求的高端技能型人才為出發點和落腳點，盡快改革課程設置、教學模式、考核評價機制，不辱使命，探索教育。

參考文獻：

[1]曹院平，宋穎.面向工業4.0背景下的高等教育人才培養模式變革[J].教育觀察，2018（8）：53-56.

[2]文福林，甘梓堅.工業4.0背景下工業機器人人才培養戰略探究[J].科技經濟導刊，2019，27（32）：176-177.

[3]趙曉春.工業4.0時代高端技能型人才培養模式改革與創新的探索[J].科技視界，2017（10）：19，31.

[4]張佩佩，劉曉.工業4.0背景下的德國職業教育：挑戰與應對[J].當代職業教育，2017（4）：16-21.

[5]巴志新，張保森.“本科學歷+職業技能”應用型人才培養研究與實踐[J].高教學刊，2019（23）：140-144.