1、什么是工业4.0

德国政府在《德国2020高新技术战略》中提出的十大未来项目之一――工业4.0――该项目旨在加深制造业与智能化的结合，提高工业市场的适应性和资源利用效率，更合理地利用商业伙伴和客户资源。其中，网络实体系统和物联网技术是保证本项目实施的技术基础。

2、为什么要进行工业4.00

在现代网络飞速发展的社会中，比特存在于任何实体产品中，每个实体产品都有自己的条形码。因此，任何想要盈利的产品都离不开比特，未来人类社会必将朝着智能化的方向发展。例如，人与机器之间的信息交流，机器与机器之间的信息交流。智能产品将越来越受欢迎。这是制造业和人类的未来。图1是未来的智慧城市。

工业4.0是通过技术转型完成的深刻工业变革。这也是我国目前极其需要的。工业4.0中提到的智能制造是从产品制造到产品故障的全方位监督，始终监督产品的“健康状态”。它可以利用计算机辅助建模仿真和动态操作仿真，提前发现结构或制造中存在的问题，使技术人员能够提前预防。通过信息通信技术的运行，优化了产品的设计和制造过程，大大减少了资源和能源的浪费，护送了我国的可持续发展。

3、工业4.0带来的机遇与挑战

毫无疑问，德国是一个工业超级大国。虽然中国已经取得了许多显著的成就，比如量子卫星的成功发射。但与德国这样的工业大国还有一定的差距。目前，中国和德国已经携手进入工业4.0的新时代，将数字化融入工业生产。这种合作肯定会给中德带来新的发展机遇，缩小中国与其他工业超级大国的差距。双方共同认为，两国政府应提供政策支持，帮助企业在工业4.0中改变组织结构和工作方式。既然有机会，挑战就会随之而来。其中一个重点是数据和客户隐私的保密保护。如今，网络安全问题日益严重，这也是工业4.0的焦点。然后就是上面提到的人机间信息交流。机器人和人一起工作，不仅需要机器人了解人的语言，甚至可以解读人的肢体语言，提高工作效率如图2所示。就目前的情况而言，这需要相当长的时间。

四、现代工程基础教育

国家科技创新的突破离不开工程基础教育。它是培养未来工程师最基本、最重要的渠道。能否培养高素质人才，为我国发展做出新的重要贡献，已成为我国高等工程教育的使命。随着工业4.0的兴起，这一新的工业革命能否深入普及到现代工程基础教育中，对工程实践和工程教育改革具有重要的指导意义。如何利用这一新潮思想，整合和改革现有的工程教育理念、模式、内容和方法，树立当代工程观，构建新的工程师培训体系，加强工程大学生创新素质和实践能力的培养，已成为现代工程基础的新焦点。

5、教育的新起点

根据教授的内容，教育分为科学教育和文科教育。科学教育主要通过实践对客观世界产生影响。文科教育是通过引导学生建立内在的思维能力，改变人类的精神世界。在这个物质第一、精神第二、物质决定精神的世界里，如果人们想从根本上改变世界，就必须把改变客观物质世界作为首要任务，改变客观物质世界的方法就是理工科教育。工程教育注重基础。工程教育就像建筑一样。基础是基础。如果基础不牢固，建筑就不安全，不可能建得很高。这就要求我们重视现代工程基础教育。工业4.0是一个智能工业时代，也要求我们在工程基础教育中与时俱进，不能机械地传授自然科学文化知识，还要注重先进科技创新的应用，注重基础教育各学科的结合创新。

与西方国家相比，中国的工程和工程教育起步较晚。然而，林则徐睁开眼睛看世界，在洋务学校建立后，中国的工程教育水平有了很大的提高，教育的发展也培养了一批高素质的工程人才。为了国家的长期工业发展，我们的工程基础教育应该随着时代的不断调整。只有适应时代的需要，才能推动产业向未来产业4.0发展。

6、现代工程教育在4.0的道路上能走多远？

工业4.0要求工程基础教育理论与实践紧密结合。为了提高工程基础教育中学生实践能力的培养，首先要明确实践能力的正确内涵。实践能力不仅包括学生的动手操作能力，还包括沟通能力、组织能力、管理能力、表达能力等其他能力。在工程基础教育中，提高实践能力的目的是让学生提前适应未来可能遇到的工程应用问题。实现工业4.0需要多方面的人才工程师，而不是熟练的操作人员。作为工业4.0时代的工程师，我们应该能够充分利用各个领域的知识和技术进行整合。其次，工业4.0时代工程基础教育也要求学生在教学过程中注重创新思维和创新能力，现代中国工程技术人员达到一定水平，但整个团队创新能力不足，不足以推动社会进入工业4.0时代。在工程基础教育阶段，学生思维最活跃，学生缺乏正确的指导，应努力引导学生建立创新思维，逐步提高创新能力。工业4.0时代是一种高度智能化的工业生产模式。在这种模式下，如果创新能力跟不上，整个模式的发展就不会长远发展。

七、结束语

工业4.0时代是我们对未来的期望，也是时代发展的必然。正是有了这一期望，我们才能重新审视当前社会，重新调整工程基础教育的各个环节，从而平衡工业模式中时代发展的需要。让教育更贴近时代，实现教育与发展的相互促进，最终推动社会向更好的方向发展。实践与创新只是工业4.0对工程基础教育的两个迫切要求。在发展的同时，要探索工业4.0时代与现代工程基础教育的关系，更好更快地进入工业4.0时代。