工业4.0背景下的高职教育

工业4.0背景下的高职教育作者：侯晓静郭庆杨书华张颖来源：《天津中德应用技术大学学报》2018年第02期摘要：通过介绍工业4.0的历史，以及工业4.0背景下技术发展趋势和对技术技能人才的要求，分析了工业4.0对高职教育的影响，体现在课程建设、教学方法和手段、人才培养以及对教师要求等方面，从而认清当前形势，做好高职教育。

关键词：工业4.0；中国制造2025；高职教育；工匠精神中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：2096-3769（2018）02-022-05一、工业4.0概述工业4.0最早是德国在《高技术战略2020》提出的十大未来项目之一，旨在使工业以及整个人类生活能够适应智能化网络。

十三五时期正是生产制造智能化、数字化迅猛发展的阶段，如何迎战工业4.0，不仅是工业发展的方向，也是职业教育的方向。

2014年11月李克强总理访问德国期间，中德双方发表了《中德合作行动纲要：共塑创新》，宣布两国将开展工业4.0合作，该领域的合作有望成为中德未来产业合作的新方向。

而借鉴德国工业4.0计划，是"中国制造2025"的既定方略。

工业4.0是大数据革命、云计算、移动互联时代背景下，对企业进行智能化、工业化相结合的改进升级，是中国企业更好的提升和发展的一条重要途径。

自从第一台蒸汽机的诞生，人类进入工业时代，人类逐渐利用机器从繁重的劳动中脱离出来。

随着工业生产不断发展，在工业生产中，大量使用机器，不但代替人类体力劳动，而且代替部分脑力劳动。

中国在接下来的10年当中也计划采用更多的机器人进入到制造产业，中国制造进入一个全新的时代即智能制造时代。

十三五时期，我国产能急速发展，机器会全面超过人类，将是一个人工智能席卷全球的时代。

从发达国家经济发展情况看，高职教育与工业发展是离不开的，工业4.0会使制造业更具有竞争性，也就是我们提到的"中国制造2025"，在职业分工结构合理的社会，不仅需要本科院校培养的学术型及研究型人才，更需要大量由高职院校培养的技能型人才，特别是具有工匠精神的高水平技能人才。

培养大量专业技能人才的同时也需要大量高技能的高职教师，由此可见，工业发展和高职教育是息息相关。

中国正在面临一个巨大的创新机会，这个机会来自气势汹涌的工业4.0大潮，拥有专业技能的人才也是国际竞争中成败的关键。

高等职业教育在此次竞争中担当重要角色，担任着培养高技能人才的重任。

二、工业4.0对高职教育的影响1.工业4.0对高职专业建设的影响工业4.0是智能工厂与智能生产相结合的产物，在这样的关系下，将会影响一些学科建设，如电子信息类、通信类、机械类等等，也会诞生很多的相关专业，我院已经申请了“物联网专业”“云计算专业”以及“工业机器人专业”新专业，在近年的招生中，我们也发现学生更加热衷填报新专业。

在工业4.0背景下，高职院校更加精准的定位自身专业，使专业的设置更加贴近智能化、网络化、个性化，一方面满足高职院校招生需求，尤其是目前生源紧缺的情况下，学生家长帮孩子选择学校时，更加看重专业；另一方面，国家政策支持，新专业的设立为“一带一路”技能人才的输出提供保障；再有，新专业的设立也是与国际接轨的需要。

在这样的形式下，对于高职教师来说应该认清形势以及担起责任。

十三五期间，国家继续加大对高职院校的投入，尤其在专业建设方面，提供更多的政策支持。

作为一名高职教师必须要能够预示到第四次工业革命，抓住机遇，在新专业设立时更加贴近实际。

2.工业4.0对高职课程建设的影响工业4.0来源于物联网，又比物联网更加宽泛，是“互联网+制造”的产物，即我们前面提到的“中国制造2025”，作为高职学生来说，需要学习大量的专业课程。

例如：物联网技术、电子通信技术、传感器技术、计算机技术等等，现以传感器技术为例说明工业4.0对高职课程建设的影响，传感器技术这门课程是我院电气专业、电信专业、机电专业的一门专业能力核心课程，传统教学目标以学生知识能力的培养为主，而非学生的实践能力；课程也是学科类的，第一章第一节的学科建设。

在工业4.0的影响下，高职课程建设应趋于工程实际，应将课程重新进行整合，如图2.1所示，传感器其实就相当于人类的感官，眼睛会看、耳朵会听、嘴可以品尝、鼻子会闻、皮肤会感觉，分别对应视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉，那么对应的测量对象分别是光感、声控、生物、气敏、压力，这样将传感器技术这门课程建设分为对应的传感器，如图1所示，与实际物联网中的应用结合，所对应典型的工作项目就是工业机器人，对课程进行开发，以项目为载体，将复杂问题简单化，提供学生学习积极性和创造性。

当然对于别的专业课程也可以按照这样的思路进行建设，体现工学结合。

工业4.0背景下，对于高职教学的要求为，优化人才培养方案，构建新型教学模式。

学校应根据培养高素质技能人才的目标，通过调研，了解实际工作中对职业岗位任职要求、需要哪类的高职人才、需要掌握何种专业技能等，培养企业所需的技能型人才。

如图2所示，以应用电子专业核心课程建设为例，通过职业岗位群的调研，得到企业要求劳动者所具有的职业能力，根据职业能力得到应用电子专业所需要建设的核心课程。

现以我院电气自动化专业核心课程中的电子线路专业课为例，根据工业4.0对课程要求，以及对高技能人才的需求，应选取典型的工作任务包括收音机制作、抢答器的制作等，在相应基础上进行拓展，比如移动电话机电路板检修等等，如图3所示。

在相应项目选取上，学生通过学习可以考取无线电调试工中级证书，为持证上岗提供条件。

通过典型工作任务的学习，学生学习积极性以及学习效率都有所提高，无线电调试工取证率也达到98%。

3.工业4.0对高职教学方法的影响由于高职院校主要培养学生的动手能力，对于知识应用能力的要求较高，常见的教学方法除了讲授法以外，还有情景教学法、头脑风暴教学法等，工业4.0代表的是智能化，那么在教学方法中要与智能化相接轨。

如典型案例教学法即项目教学法，选定典型案例，使学生首先了解应用，从而引导学生学习知识点，这种教学方法扩宽了学生的思维空间，对于高职学生而言，实际项目更加易于学习吸收。

那么高职教师所举案例应来自工程实践，例如可编程控制器这门课程在原先的教学实例中大多基于实际按钮操作，工业4.0智能化的要求，将实际按钮虚拟于触摸屏之上，那么教师就不能拘泥于陈旧实例，而应该紧随新技术、新标准及新要求。

整个课程设计要突出职业性和实践性以及开放性，如图4所示高职课程设计理念。

再如讨论法，需采用分组讨论，对于经济高速发展的今天而言，团队合作和协作能力是一个团队能够存活的关键，一个人的能力是有限的，在专业课程的课堂教学中可以采用讨论法，将学生进行分组，以小组为单元进行角色分配，发挥团队合作精神，如学生可以担任设计者、制作者、检修者、测量者等，一方面，可以培养学生职业技能，并且激发了学生的学习积极性；另一方面学生通过讨论，进行合作学习，在小组这个单元中共同学习，让所有的人都能参与到明确的此次项目所要求的任务，共同完成项目要求，以及自身所承担责任，各尽其责。

讨论法在整个教学过程中的位置，如图5所示，整个教学过程是个闭环系统。

4.工业4.0对高职教学手段的影响在工业4.0的背景下，新的职业技术不断出现，会应产生大量新的职业，新的职业要求，尤其是信息化技术已经无处不在，计算机不但是与外界联系的工具，也是学习工具。

学生不只是通过教室上课，从教师传授知识中学到知识与技能，延续传统的学习方法，而且可以通过计算机学习知识，随时随地进行学习，慕课、微课不断出现，学生可以利用最短的时间学到大量知识，作为教师也应掌握信息化这种技能，使用这样的一种媒介来进行教育。

如今在职业教育领域刮起的信息化教学之风，鼓励教师在教学以及实践教学中大量采用信息化手段，如网络课程的流行以及各类型信息化大赛的举办，无不是鼓励教师在教学中采用信息化手段。

此外，就是终身学习，中科院院士刘昌明院士曾说过“在我一生的科研生涯中，与其说是一名院士，不如说我始终是一名学生”，做到读万卷书，走万里路。

我们必须要教育我们的学生进行终身学习，在短期内也要进行一些按需学习，这样现今公司需求以及产品的标准才能更好地进入学生的知识体系当中。

对于90后而言，他们很早就接触的信息媒介，如移动设备、平板电脑等，这为进行信息化教学提供可能。

我院已与清华在线合作了混合式教学网络平台的开发，照本宣科已经不能适应时代要求，拥抱新技术将是提高自身教学能力的重要途径，这也是工业4.0带给高职教学手段的变化。

5.工业4.0对高职人才培养的要求在工业4.0的背景下，高职人才培养的目标重点在培养实际应用型人才，作为高职教师应提高自身的技能，来应对时代的变迁。

对于高职教育来说，在培养学生的动手能力的同时，也应培养他们应用能力以及职业素养，尤其是“工匠精神”。

精益求精的“工匠精神”体现在企业的生产和服务过程中，却始于职业教育。

培养高素质的技术技能人才是跨越“中等收入陷阱”、实现中国梦的重要保障。

在国与国竞争压力白热化的今天，相同的原料，相同的生产线以及管理制度，中国工人却无法生产出发达国家同等质量的产品，问题其实就出在缺乏“工匠精神”上。

怎样培养未来的大国工匠，让中国的产品和服务成为世界的质量标杆？这是高等职业教育人才培养的目标。

在具体实践中，高职院校一方面需要不断培植“文化底蕴”，提升学生职业素养；另一方面需要不断强化“一技之长”，提升学生职业能力。

如何厚植学生的文化底蕴？首先，要将职业文化融入到课程教学中；其次，加强人文教育、力戒高职文化教育功利化。

在校园文化建设方面，不断强化以社会主义核心价值观为主线的优秀公民教育，培养学生的责任心、事业心和感恩之心，培育学生团队合作精神和对企业的忠诚度，将职业素养要求融入专业教育过程中，形成独具特色的专业文化。

俗话说“一技可以傍身”，一技之长并非普通意义上的技术技能，许多学生报考高职院校就是为了学到一技之长，只有“专”与“精”兼备才能称得上“长”。

培养学生一技之长是高职教育的根本任务，也是高职生求学的核心目的。

短短3年的高职教育，能将毫无实践经验的学生培养成一位大国工匠基本是不可能的，但可以培养学生学习能力、技术能力等，给学生成长为未来的大国工匠提供有效支持。

职业院校要综合考虑学生个性特长、职业倾向、知识结构等影响因素，为学生选配合适的职业技能导师，在学生全面掌握专业基本技能基础上，开展个性化精细培养，突出发展个人的一技之长，使学生真正精通一门技艺，并以此为基础培养学生的职业迁移指明方向。

6.工业4.0对高职教师的要求十三五期间，高职教育的不断发展扩大，大批的八零后、九零后进入高职教学队伍，他们有专业知识，毕竟大多数人是本科以上学历，还有研究生，甚至是博士生，但是缺乏教育理论基础以及企业工作经验，大多数毕业生都是从高校进入就职的高校。