工业4.0及其背景下电子信息专业的教学改革探讨

湛洪然

摘要：本文通过对工业革命与工业4.0的解析，介绍了工业4.0的特点与目标；经过对电子信息专业的毕业生以及电子类企业大量调查访问以及对具有高科技特色的高职高专院校中电子信息工程专业的课程体系的调研，提出了电子信息专业教学如何进行改革与建设。

关键词：工业4.0；电子信息；课程体系；改革

工业4.0是当前最热门、最前卫的话题，它的意义日益凸显，它关乎国家经济转型和社会的进步发展，它将对于我们深入贯彻中央深入改革部署，推动经济转型具有深远的现实意义！作为一名高等教育工作者更有必要了解工业4.0的相关问题，在今后的教育教学中与时俱进，积极进行相应的教育教学改革，使教育出的学生能紧随时代的步伐。

一、工业革命的四个阶段

1、从第一次工业革命至今

18世纪末，蒸汽驱动的机械制造设备的出现，大大改变了生产的方式，此谓第一次工业革命——大电气时代。20世纪初，电力驱动的规模化生产出现，实现了第二次工業革命——电气化时代。从20世纪70年代初直到现在为第三次工业革命——电子化时代，它利用电子技术和信息技术将制造过程的自动化程度大大提高。

2、第四次工业革命

“工业4.0” 是在德国联邦教研部和联邦经济技术部注资，并在2013年的汉诺威工业博览会上正式推出，已上升为德国国家级战略，主要是为了提高本国的国际竞争力，在新一轮经济增长中占领先机。

相应的德国的 “工业4.0”在美国叫“工业互联网”，在我国叫“中国制造2025”，这三者本质内容是一致的，都指向共同的核心。

二、工业4.0的特点与目标

“工业4.0”是为了建立一个高度灵活的、个性化的、数字化的产品与服务的生产模式。这种模式将导致传统的行业界限的消失，产生多种多样的全新的活动领域以及合作形式。它采用一种革命性的生产方法，通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统（合称为信息物理系统（Cyber-Physical System））相结合的手段，将制造业向智能化转型。

简单来讲，工业4.0 在我国就叫“互联网+”。它是巨大无比的概念，+“金融”叫做互联网金融；+“零售”就叫“互联网电子商务”，而+ “制造”就是工业4.0。它必将推动中国制造向中国创造转型，它将是整个中国社会具有时代性的革命。除了 “互联”这个最重要的特点，工业4.0还具有大数据、集成、创新、转型等几大特点。大数据透过7亿网民的线上线下行为洞察商业本质，会给人带来前所未有的认知服务；集成技术将无处不在的传感器嵌入到各个终端系统，在通过3C（Computer、Communication、Control）技术的有机融合与深度协作，形成智能网络，这样也就实现了大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务，使人、机器及服务之间，实现纵向、横向和端到端的网络化高度集成；创新，实际上工业4.0的实施过程就是制造业创新发展的过程，从技术创新到产品创新、到模式创新，再到业态创新，最后到组织创新，各种创新必将将会层出不穷，这又是工业4.0一个非常重要的特征。

工业4.0的实现需要方方面面科学技术的支持，人工智能技术（）、工业互联网技术、云计算技术、工业大数据技术、工业机器人技术、3D打印技术、知识工作自动化技术、工业网络安全、虚拟现实技术都是实现工业4.0必不可少的技术支柱。

三、工业4.0环境下电子信息专业教学的跟进

随着国家对经济转型的要求越来越深入，探求适应高等职业教育新特征，培养符合工业4.0时代需求的人才，使得专业教学改革显得愈来愈迫切，这也成为我们办学主要目标。作为一名职业院校电子信息专业的教师，我们依托滨海新区的快速发展，经过长期的社会调查、向毕业生用人单位进行调查访问，了解了企业对电子信息专业的用人需求和岗位需求的真实的第一手资料，再结合工业4.0这个大背景下对电子信息专业要求，提出了切实可行的适应电子信息专业的教学改革措施。

1、课程体系改革

通过调研我们按职业岗位群职责来确定电子信息专业技术应用能力，并以此为主线重组课程内容，冲破原有课程（甚至学科）体系，删除陈旧的与岗位要求相距较远的课程内容，增添新知识，形成具有行业特色的课程，必然能达到良好的培养效果。它是一个比较好的“树”型课程体系结构，其课程开发的成果会在一个较长时期改革、调整、整合中得以实现。

2、实践教学改革

实践教学基地是培养高素质技能型人才的基本支撑条件。我们建设了具有行业特色的校内实训基地、校外实训基地，通过虚拟仿真技术打造出真实有效的校内特色实训环境，有效保障学生实践创新能力的训练；开放性实践教学基地的建设是我们实践教学的又一大特色，高职教育本质上是开放的，其教学体系是一个必须向行业、向社会开放的教学体系，它的教学内容、教学对象、教学形式、教学过程、教学地点及师资配备等都要直接面向企业或行业；此外，我们的实践教学采取校企联合授课，推进双向多元的师资队伍模式，推出满足工业4.0需求的应用型人才培养方案。最后一学期，我们安排全体学生进行顶岗实习，真正实现职业教育的最终目标。

3、积极开展创新活动

我们为学生创建了第二学习课堂，丰富了课外科技活动；鼓励学生积极参加各类大学生知识竞赛。这些都为为学生提供了培养竞争合作、开拓创新精神的平台，激发了学生创新探索的热情。

我们电子信息专业组织了电子社团，教师积极推动各种有益活动的开展，通过让学生利用业余时间解决实际生活和生产中的问题，切身感受真实的社会生活，培养学生应对各种困难的能力。

我院还开展一年一度的科技文化作品展活动。通过这个活动让学生及时触摸到新科技，深切感受到享受飞速发展技术成果的喜悦，同时使他们能够始终站在科技的最前沿，把握自己的发展和奋斗的方向！

四、小结

对未来教育的思考，邓小平同志屡次次提到“科技要发展，教育要先行”。凤凰网专栏作者水木然在他的投资报告中说：“面对工业4.0中国最缺的是对科技的信仰、对创新的冲动！”。 工业4.0，既是我们赶超世界先进水平、 实现伟大中国梦的机遇也给我们的职业教育带来新的挑战。

总之，在工业4.0时代，无论是教学内容还是教学形式都将发生巨大的转变。让我们居安思危，及早突破旧传统，拓展新思路，为工业4.0的建设添砖加瓦！

参考文献：

[1]http：//baidu.com

[2]《高职高专教育机电类专业人才培养规格和课程体系改革与建设的研究与实践》结题报告，教育部课题II21-5.

[3]FENTO：Further Education National Training Organization.