“綠色制造”技術(shù)融入高職制造類專業(yè)群專業(yè)課程的探討

劉海漁 譚曉蘭

摘 要：環(huán)境、資源問題是當(dāng)今人類社會面臨的重大問題，綠色制造已成為當(dāng)今制造業(yè)發(fā)展的必由之路。作為培養(yǎng)社會高素質(zhì)的技能人才的高職院校，其應(yīng)將綠色制造技術(shù)融入到專業(yè)課程的教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有綠色制造理念的復(fù)合型人才，促進(jìn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高職;綠色制造;專業(yè)課程

中圖分類號：G71? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-9132（2019）12-0036-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.12.029

人類社會進(jìn)入21世紀(jì)后，更加關(guān)注與自然的協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。中國已成為全球的制造大國，制造業(yè)的發(fā)展，為人類創(chuàng)造了大量的財(cái)富，為改善人民的生活質(zhì)量做出了貢獻(xiàn)，但在將資源轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的制造和使用過程中以及廢舊產(chǎn)品的處理過程中，對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，危及子孫后代。雖然我國改革開放以來，生產(chǎn)力得到了極大的發(fā)展，我國的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)的問題尤為嚴(yán)重。如何解決好制造業(yè)資源有效利用和最大限度減少環(huán)境污染是當(dāng)前制造業(yè)面臨的重大問題之一。

《中國制造2025》提出要全面推行綠色制造，加快建設(shè)生態(tài)文明，把“綠色制造工程”作為重點(diǎn)實(shí)施的五大工程之一，部署全面推行綠色制造，努力構(gòu)建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系。黨的十九大報(bào)告也明確提出：推進(jìn)綠色發(fā)展，加快建立綠色生產(chǎn)和消費(fèi)的法律制度和政策導(dǎo)向，建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系，壯大清潔生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)等?！皟尚蜕鐣毙枰嗟倪m合區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)高素質(zhì)人才，高職院校制造專業(yè)群培養(yǎng)的學(xué)生如何能適應(yīng)區(qū)域綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，則需要教師在專業(yè)課程教學(xué)中融入綠色制造理念和內(nèi)容，為社會培養(yǎng)更多高素質(zhì)人才。

一、綠色制造的概念及研究領(lǐng)域

綠色制造是在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的基礎(chǔ)上，考慮環(huán)境因素的影響和資源利用效率的一種現(xiàn)代制造模式。從產(chǎn)品的全生命周期（設(shè)計(jì)、制造、包裝運(yùn)輸、使用、報(bào)廢處理等階段），保證資源的有效利用率最高和對環(huán)境的危害最低，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得到保障，更為重要的實(shí)現(xiàn)良好的社會效益。

綠色制造主要包括三個(gè)部分：廣義的制造問題，包括產(chǎn)品的全生命周期;環(huán)境保護(hù)問題，對生態(tài)環(huán)境污染最小或無危害;資源有效利用問題，要求資源利用率極高，能源消耗極小。

二、綠色制造融入制造類專業(yè)課程的設(shè)計(jì)

綠色制造技術(shù)內(nèi)容廣泛，主要包括綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色制造工藝規(guī)劃、綠色包裝、綠色回收處理技術(shù)等。綠色制造是企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和良好的社會效益保障?，F(xiàn)代制造企業(yè)急需懂得綠色制造知識的技術(shù)人才，職業(yè)教育需要結(jié)合現(xiàn)代制造企業(yè)需求，加強(qiáng)綠色制造專業(yè)知識的有效融入，在保留其精華的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)綠色制造的教學(xué)。

（一）綠色設(shè)計(jì)的融入

綠色設(shè)計(jì)是綠色制造的基礎(chǔ)，是產(chǎn)品綠色化的關(guān)鍵。它是一種以資源有效利用和減少環(huán)境污染為準(zhǔn)則的現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的全生命過程的中，最大程度考慮資源和環(huán)境的影響，滿足產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、生產(chǎn)周期和成本的基礎(chǔ)上，增加優(yōu)化各種相關(guān)因素，使產(chǎn)品的全生命周期中對環(huán)境的影響減到最小，資源利用率最高。

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》等課程，主要是按照傳統(tǒng)制造設(shè)計(jì)的理念進(jìn)行設(shè)計(jì)的，考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、壽命，而很少考慮使用及產(chǎn)品廢棄時(shí)對環(huán)境的影響，對能源消耗大，資源浪費(fèi)、功能少、回收利用率小。因此在課程內(nèi)容的安排上，教師要增加綠色設(shè)計(jì)內(nèi)容，介紹綠色設(shè)計(jì)的原則，如資源最佳利用原則、能源消耗最少原則、污染最小原則、“零損害”原則、技術(shù)先進(jìn)性原則、生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益最佳原則等，樹立學(xué)生的綠色設(shè)計(jì)理念，在設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用綠色設(shè)計(jì)。

（二）綠色材料的融入

綠色材料是既能滿足產(chǎn)品的一般功能要求，又具有良好的環(huán)境兼容性的環(huán)境友好型材料。綠色材料主要是從它對周圍環(huán)境的功能或環(huán)境保護(hù)的貢獻(xiàn)角度來定義的，在生產(chǎn)過程中能耗小、噪聲低等并對環(huán)境無害的材料和材料制品，或者對人類、環(huán)境有一定危害，但通過采取一定的措施后可降低或完全消除的材料及制品。在制造過程中選擇綠色材料，可優(yōu)先選用可再生材料，盡量選用可回收、低能耗、污染少的材料，同時(shí)考慮環(huán)境兼容性好的材料及零部件，做到不選擇有毒、有害、有輻射的危害性材料。保證所用材料方便再利用、回收、再制造或易于降解。

傳統(tǒng)的《金屬材料與熱處理》等課程，主要介紹金屬材料的機(jī)械性能（主要包括強(qiáng)度、剛度、硬度、延伸率等），主要考慮從機(jī)械性能的角度去選擇材料，確保滿足產(chǎn)品的需求，沒有說明其毒性、污染性等，沒有考慮材料來源是否廣泛，沒有考慮材料對環(huán)境的影響和材料的回收利用。因此在進(jìn)行教學(xué)過程中，教師要讓學(xué)生在樹立成本分析的基礎(chǔ)上，將環(huán)境因素融入材料的選擇過程中，實(shí)現(xiàn)綠色產(chǎn)品材料選擇方法的掌握，要求在滿足工程和環(huán)境等需求的基礎(chǔ)上，降低零件的成本。

（三）綠色制造工藝規(guī)劃的融入

綠色制造工藝的規(guī)劃是綠色制造的關(guān)鍵，工藝參數(shù)優(yōu)化是綠色制造工藝規(guī)劃中關(guān)鍵技術(shù)之一，就是通過優(yōu)化零件加工工藝參數(shù)，達(dá)到最低物料和能源消耗。在產(chǎn)品加工過程中，面向綠色制造的工藝參數(shù)優(yōu)化是建立在時(shí)間、成本等客觀因素和功率、切削力、表面粗糙度等約束的基礎(chǔ)上，通過對多種加工參數(shù)進(jìn)行對比分析、評價(jià)和決策，選出最優(yōu)的加工工藝參數(shù)，使零件加工過程的資源消耗和環(huán)境影響的總體性能最優(yōu)。還要考慮綠色制造工藝路線的優(yōu)化和多工件多機(jī)床節(jié)能型調(diào)度優(yōu)化技術(shù)，通過對現(xiàn)有機(jī)床設(shè)備資源的優(yōu)化配置，選擇最優(yōu)的加工工藝路線和設(shè)備選擇。

《機(jī)械制造工藝學(xué)》和機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)的教學(xué)中，教師要讓學(xué)生建立綠色制造工藝過程規(guī)劃的理念，如切削液的選擇以及如何優(yōu)化，將會對環(huán)境影響很大。在講授切削加工時(shí)，可以增加講授利用干式切削技術(shù)和液氮替代切削液進(jìn)行低溫加工等綠色加工方法。面向綠色制造的刀具選擇，可以從時(shí)間、成本、質(zhì)量、資源和環(huán)境等方面綜合考慮，達(dá)到刀具的選擇后，實(shí)現(xiàn)加工質(zhì)量越好、生產(chǎn)成本越低、資源消耗越少、環(huán)境負(fù)面影響越小、加工時(shí)間越少的整體優(yōu)化。

（四）綠色包裝的融入

產(chǎn)品生產(chǎn)后，都需要包裝。綠色包裝就是保證產(chǎn)品的包裝對環(huán)境和人體健康無害、能循環(huán)往復(fù)多次使用或再生利用。要求包裝符合低消耗、可回收、再利用、再循環(huán)和可降解。實(shí)施綠色包裝的關(guān)鍵技術(shù)在于優(yōu)化產(chǎn)品包裝方案，在滿足產(chǎn)品包裝質(zhì)量的前提下，盡量減少包裝用材。同時(shí)研發(fā)可循環(huán)、再利用和容易降解的新型的包裝材料，實(shí)現(xiàn)減少包裝廢棄物回收處理的壓力。

《工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)》等課程中，可增加綠色包裝內(nèi)容的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生綠色包裝意識。了解國外綠色包裝法規(guī)和我國包裝法規(guī)，學(xué)習(xí)綠色包裝材料的種類及其要求、傳統(tǒng)包裝材料的改進(jìn)等知識。

（五）綠色回收處理技術(shù)的融入

產(chǎn)品最終要報(bào)廢處理，如何考慮產(chǎn)品生命周期終結(jié)后，減少對資源浪費(fèi)并導(dǎo)致環(huán)境污染，是制造企業(yè)需要考慮的。其實(shí)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始就要充分考慮這個(gè)問題，并作系統(tǒng)分析處理。面向拆卸與回收的設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初步就考慮產(chǎn)品的可拆卸性、可回收性，并以之作為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇的一個(gè)重要準(zhǔn)則，是的產(chǎn)品易于拆卸、易于回收、回收費(fèi)用最低、回收利用價(jià)值最高，最終達(dá)到減少廢棄物的生產(chǎn)、節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的目的。教師在講授《機(jī)械基礎(chǔ)》《公差與配合》等課程時(shí)，都可以增加綠色回收利用和處理的內(nèi)容。

綠色制造技術(shù)是21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展的必由之路，機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)就要適應(yīng)社會對人才需求的變化，在教學(xué)中融入綠色制造技術(shù)知識，讓學(xué)生樹立正確的綠色制造理念，掌握綠色制造技術(shù)知識，為社會培養(yǎng)符合時(shí)代需要的資源節(jié)約和環(huán)保意識的人才，實(shí)現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

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[責(zé)任編輯 杜建立]

作者簡介： 劉海漁（1968.6— ），男，漢族，湖南炎陵人，教授，研究方向：職業(yè)教育、綠色制造。

譚曉蘭（1972.11— ），女，漢族，湖南茶陵人，副教授，研究方向：職業(yè)教育。