中國制造2025需要什么樣的人才？中國的職業教育是否已經響應？
圖為2016北京國際工業智能及自動化展上，觀眾在參觀工業機器人手臂
同濟大學中德工程學院對德合作歷史悠久，由中德雙方共同建成的國內首家工業4.0實驗室，無疑走在了這方面的前列。通過探訪這一新型實驗室，我們力圖探討中國制造2025從概念走向實踐的過程中，對于中國職教而言，有哪些經驗可學？
當前世界工業發展進入以物聯網、移動互聯網、大數據、云計算等新興技術為主要特征的新階段。同濟大學中德工程學院副院長、工業4.0實驗室主任陳明教授說，工業4.0由德國政府在2013年漢諾威工業博覽會上首次提出，寓意人類將迎來以生產高度數字化、網絡化、機器自組織為標志的第四次工業革命。概念一經提出，立即在全球掀起了新一輪研究與實踐熱潮。中國政府也提出中國制造2025，追趕世界工業先進步伐。
2013年，同濟大學中德工程學院與德國科研機構合作，歷經1年時間共同建成了國內首家工業4.0實驗室。實驗室采用開放模式，服務于同濟大學教師教學與科研、大學生科技創新及校企合作，著力培養未來的卓越工程師人才。
日前，《工人日報》記者探訪了這一新型實驗室，尋覓工業4.0從概念走向工程實踐的歷程。
學科交叉，打造一流實驗室
工業4.0實驗室與普通實驗室有何不同記者在實驗室看到，這里有機器人、數控車床、數控加工等中心加工設備、機器人滑行導軌、變頻傳送帶和服務軟件等一系列硬件設備和支撐軟件。
一條流水線上所生產的產品都可以各不相同。陳明介紹，各加工工件攜帶了電子標簽，內置了所有用戶定制化的加工任務，它可自行與機器人、機床等加工設備進行通訊，完成既定的加工任務，這種方式改變了原有大規模的批量生產、大規模有限定制，機器人維修，實現了大規模的個性化定制。
在流水線的另一側，記者看到一個迷你型的倉庫正在安裝調試中。這是實驗室引入的智能立體倉庫、AGV自動導向車等硬件，實現工業4.0實驗室的橫向集成。陳明說，這一版本納入了當前工業生產領域主要的生產元素與資源，建立起一個高度靈活的個性化和數字化的產品與服務的生產模式，力爭成為我國生產制造業構建數字化智能工廠的應用示范工程。
在教學方面，中德工程學院注重理論與實踐的結合以及學科交叉，讓不同學科的人組成智能制造項目組。在工業4.0智能工廠實驗室的二期建設中，來自機械學院、電信學院、軟件學院的本科生、碩士生、博士生將共同參與實驗室建設。陳明介紹，在課程設置中，學院已經率先開出了全國第一門工業4.0課程《工業4.0導論》，并陸續推出《工業大數據》《智能工廠架構與實踐》《智能物流》等課程；主要研究方向包括基于信息物理系統的動態調度系統、預測性維護、智能測量等。
目前，4.0實驗室與西門子、庫卡等德國工業4.0先鋒企業和艾默生、美國國家儀器等美國工業互聯網企業積極合作，力爭成為具有國際一流的應用技術研究院和培訓的智能制造實驗室。陳明說。
校企合作，培養卓越工程師
從時間和進展來看，中德工程學院的工業4.0實驗室無疑緊跟了第四次工業革命的步伐。陳明將其稱為一種國際化高校合作、校企合作培養卓越工程師的辦學新模式的結晶。
此前，中國教育部在德國考察時，非常推崇德國的工程師培養模式，并從中看到了自身教育的短板。在很長一段時間，工程學院不再被稱為工程師的搖籃了。工科生畢業時不做畢業設計，而改寫畢業論文。陳明苦澀地說。
中國學生差的是將理論知識轉化為實踐操作的最后一步。陳明舉例說，比如在做實驗車中，學生運用動力學知識完成設計，拿到車間加工時，問題就出現了：車間工人告知無法加工，因為設計沒有考慮工藝制造，即便加工出來，也不一定能裝配起來，裝配起來又可能開不動，甚至連調整需要使用工具的空間也沒有這些問題，僅靠課堂教學是很難講清楚的，設計1小時，生產往往需要四五個小時，要解決學用脫節的問題，KUKA機器人示教器維修，就需要強化實驗實踐。
在中國教育部和德國聯邦科教部的倡議和支持下，2004年，同濟大學建立了中德工程學院，開啟了借鑒德國工程師培養經驗，發揮同濟特色，利用兩國優質教育資源，努力培養既有扎實理論基礎、又具備實際工作能力，受跨國企業歡迎的中德雙學位工程和管理的專門人才的教學實踐之旅。
學院原汁原味嫁接德國工科教學模式，強化項目管理與項目實踐。在實踐教學環節，在老師的指導下，要求學生自行搭建實驗平臺，實驗室所有設備、部件與企業相同。大學三年級第二個學期，每周安排1天在實驗室做項目。項目一半就來自企業，另一半才是來自實驗室系統。企業深度參與大學本科教學，有三分之一的師資來源于企業，企業樂意把項目放到本科教學中實驗，學生必須在企業里完成畢業設計和畢業論文，才能回校答辯。
指著實驗室里林林總總的數控機床、雕刻機和3D打印機，陳明頗為自豪地說，這些都是學院本科生的作業。為了鍛煉學生的動手能力，實驗室晚上也對學生開放，學生有想法，經過申請，可獲得5000元至10000元的經費支持。
記者了解到，中德工程學院已畢業的1000多名學生，63％繼續在德國深造，其余的也在跨國企業中就業，并跨過實習階段，直接獲得工程師崗位。學院也獲得中德兩國政府教育領域的成功合作典范的高度評價。
重視職教，培育工匠精神
在工業4.0與中國制造2025的各自表述中，其中有一個共同點，就是都強調人才與教育的重要性。陳明認為，人才培養對智能制造的發展有重要的、突出的意義。現階段缺乏智能制造人才，尤其缺乏一線技術力量，因此特別需要重視職教與工匠精神。
陳明說，人才的培養可以通過三個維度來定位，一個維度是人才的類型，包括研發工程師與現場技術人員；第二個維度是專業，涉及如何跨專業培養；第三個維度是行業，不同行業對三類人才的培養有其自身特點。智能制造既需要對某一領域有較深研究的專家型人才，KUKA機器人維修，也需要對幾個學科有較深了解的跨專業人才，以及具有全局觀，能夠領導復雜技術開發和實施的復合式人才。
為了實現這一目標，需要政府、學校、企業及資本在人才培養方面的有效合作。陳明建議，政府方面需要鼓勵高校進行交叉學科建設，如有些學校設立的智能制造學院，將智能制造相關專業放在一起，對學生進行聯合培養。學校方面需要大膽創新，在教學內容，課程體系與教學手段上進行改革，能夠適應智能制造專才、跨學科人才與復合型人才的培養。學校與企業充分合作，在實驗與實踐環節中提供保障。企業應該與學校建立緊密的合作關系，為學生的實踐活動提供支持。