中等職業學校加工制造類專業適應智能制造發展的探索①

[摘 要] 正在實施的“中國制造2025”戰略，將通過“創新引領、智能轉型、強化基礎、綠色發展”，加快從制造大國向制造強國轉變。中等職業學校適應智能制造的發展，需要充分地分析智能制造崗位職業能力，探索適應智能制造（工業機器人應用與維護）的人才培養目標、課程開發等。

[關 鍵 詞] 智能制造；崗位分析；課程開發

[中圖分類號] G718 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）02-0005-03

中等職業學校加工制造類專業技能性強，對設備依賴性強，與產業發展密切相關，對應的產業為裝備制造業。隨著產業的發展，智能制造的提出，加工制造類專業需要進一步增加服務產業發展的能力，從人才培養目標、專業知識與課程結構、實訓基地設備、教師隊伍培養等幾個方面改革入手，以適應產業發展。到2025年需要培養一批應用、維護、操作類的技工人才，中等職業學校擔負著為智能制造發展輸送一線技能型人才的使命，以助推實現“制造強國”。

一、中國制造2025時代背景

自20世紀60年代初第一臺工業機器人問世到現在，短短50多年，工業機器人技術和周邊配套應用得到了迅速發展，工業機器人系統在自動化、智能化、定制化生產制造領域得到廣泛應用。目前在制造零部件及汽車裝配、機械加工、電子電氣、橡膠及塑料、食品、木材與家具制造等行業中，工業機器人已大面積取代一線工人完成相關作業；隨著工藝應用技術發展，工業機器人不再只局限于簡單的物料搬運和碼垛拆垛，弧焊、點焊、噴涂、自動裝配、數控加工、去毛刺、打磨拋光等復雜工藝和惡劣工作環境下的工業機器人正在快速發展；同時工業機器人的應用范圍也不斷擴大，核能、航空、航天、醫藥、生化等高科技領域都在嘗試采用工業機器人實現高端應用。可以說，在不久的將來，工業機器人將無處不在。

隨著“工業4.0”概念在德國的提出，以“智能工廠、智慧制造”為主導的第四次工業革命已經悄然來臨。同時，“中國制造2025”提出了我國邁向制造強國的發展戰略，應對新一輪科技革命和產業變革，立足我國轉變經濟發展方式實際需要，圍繞創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展、人才為本等關鍵環節，以及先進制造、高端裝備等重點領域，提出了加快制造業轉型升級、提升增效的重大戰略任務和重大政策舉措，智能制造中工業機器人將發揮不可替代的作用。

二、智能制造人才需求

智能制造業的快速發展及勞動力成本的不斷攀升和勞動者擇業心態的轉變，促使工業機器人進入企業的各個工業崗位，替代了重復性作業、精密性作業及環境惡劣性作業的勞動者。

智能制造促使制造生產方式向柔性、智能、精細轉變，構建以智能制造為根本特征的新型制造體系迫在眉睫，工業機器人的新裝機量有望繼續保持較快速度增長，應用領域和區域也將不斷擴展。隨著關鍵崗位機器人替代人工，實現無人化專項工程的推進。工業機器人的應用領域將有望延伸到勞動強度大的紡織、物流行業，危險程度高的國防軍工、民爆行業，對產品生產環境潔凈度要求高的制藥、半導體、食品等行業，以及危害人類健康的陶瓷、制磚等行業。各個高端制造業集中區域也將會更多地實現智能制造，更多地使用工業機器人。至此工業機器人的普遍應用促使智能制造產業迅猛發展，使對智能制造的管理、對工業機器人編程、維護等高技能人才的需求和培養就顯得尤為迫切。

實施機器換人項目的企業將集中在汽車和摩托車制造、家電、五金、電子信息、紡織服裝、民爆、建材等行業。

各地的企業都大量進行產業升級，用機器人代替原來由人工完成的各種加工、生產、裝配、焊接、搬運等任務。這使對生產設備的運行、管理、編程，對機器人等設備的調試、維護、維修等人才的需求很大。現行的職業院校培養的學生普遍存在數量不足、綜合技能不強的問題，掌握現代自動化設備的運行、管理、維護維修、工業機器人設備應用、編程、調試、維修等技能的人才更是稀少，嚴重制約了企業機電設備的使用效率。

由此可見，中等職業學校加工制造類專業轉型為培養智能制造人才，是順應工業產業技術發展的需要，是符合國家對中高級技能人才培養的需要。

因此，隨著產業轉型升級和智能制造的推廣，機器人的使用范圍將會越來越廣泛。市場需要大量的智能制造應用管理、工業機器人的生產、安裝、調試、維護維修、運用管理的中高級技能人才，對該類型中高技能人才的培養將刻不容緩。培養人才是中職學校的應盡之責，這也將為中職學生提供大量的就業崗位。為了滿足社會經濟發展的需要，為社會提供足夠的技能型人才，加快對智能制造管理、機器人應用等人才的培養刻不容緩。

三、培養適應智能制造（工業機器人應用與維護）需求人才的探索

（一）開辦與智能制造發展相吻合的專業

專業既是中職學校進行教育教學的基本載體，又是經濟發展需求的反映，是市場需求和學校實際教學工作的結合點。中職學校必須在辦學過程中注重專業建設與產業發展相適應，以便不斷調整和優化專業結構，更好地適應產業結構變動而引起的人才結構變動。主動適應經濟社會發展對技術技能人才的需求，對接智能制造優化專業設置，進一步提高中等職業教育人才培養與產業發展、經濟社會發展需求的吻合度。專業設置上體現智能制造發展人才需求，構建與產業結構、職業崗位對接的專業。健全專業隨產業發展動態調整機制，增強學生就業創業能力和適應職業變化的能力。

中等職業學校加工制造類專業是大類專業，包含20個小類專業，主要涉及傳統的機械專業、數控專業、電類專業等，該專業大類在傳承基礎上要有所創新，目前有少部分中職學校加工制造類專業已緊跟產業發展，調整改造專業，適應智能制造調整改造涉及的原有專業名稱有：加工制造類的電子、機械、信息技術等專業。原有專業改造后的新專業名稱有：工業機器人應用與維護專業、智能制造專業等。這些新專業名詞是教育部頒布的《中等職業學校專業目錄》中目前還沒有的新專業，仍應歸屬加工制造大類專業。

（二）專業培養目標上，定位好中職，銜接好高職

智能制造（工業機器人應用與維護）人才培養推行“2.5+0.5”的人才培養環節，即學生在中職學校在校學習2.5年，到企業進行社會實踐0.5年。中職學業完成后可轉段進入高職院校進行學歷提升。

針對中職和高職不同的人才培養規格和課程的銜接，加工制造類里的數控技術應用專業可以探索中職階段做好基礎教學和機械加工技能訓練任務，結合工業機器人基本結構、簡單編程應用、拆裝、維護維修基本知識教學和技能訓練為主要目標。高職階段重點在于掌握工業機器人應用領域復雜編程、控制信號的維修維護、自動加工單元的組裝和調試以及在典型工作站和行業的應用（如下圖所示）。

智能制造專業崗位要求機、電、網絡等內容知識聯系更加密切，但并不是簡單地將機械專業加入一些電子專業課程，或電子專業加入一些機械專業課程就是智能制造或工業機器人專業，在中職階段要循序漸進地逐步開設有關“智造”專業課程，避免盲目開發過多過全的“智造”專業課程或高職階段的專業課程。

（三）分析智能制造崗位設置，開發適應智能制造（工業機器人應用與維護）的核心專業課程

中等職業學校要與智能制造企業專家共商專業發展，分析崗位設置。智能制造主要的崗位有：數控自動化加工、發動機制造裝配、加工中心操作、機修工、機器人運用開發、機器人裝配調試工、維修應用工、機器人現場管理、軟件開發等崗位。

加工制造大類的數控技術運用專業轉型培養適應智能制造的人才，在分析智能制造的有關崗位、工作任務和工作過程基礎上，專業課程體系里面應該融入電子和信息技術類的課程，這些課程的融入是讓學生懂得電氣控制的基本原理、電器檢測的基本方法、編程的基本思路和運用編程思想解決實際問題的基本套路。數控技術應用專業轉型適應智能制造（工業機器人應用與維護）的基礎專業課和專業技能課程開設情況如下表（見下頁）所示。同時學生在校學習完成后，安排學生到智能制造企業頂崗實習，按照學以致用、專業對口、理論與實踐相結合的原則。

（四）探索加工制造類專業轉型適應智能制造人才培養模式

堅持以就業為導向，以能力為本位，以崗位的綜合職業能力要求為基礎，確定智能制造人才的培養目標。

以就業崗位職業技能和綜合素質培養為主線（一條主線），構建文化課程體系、基礎專業課程體系和專業技能課程體系（三個體系），實施教學過程與工作過程相結合，課程標準與國家職業標準相結合（二個結合），培養學生的方法能力、社會能力、專業能力和創新能力（四種能力），形成了“1324”人才培養模式，實現受教育者德、智、體和職業能力全面發展，造就先進制造業一線迫切需要的高素質技能型人才。基本形成主要基礎專業課程內容的模塊化、項目化或任務驅動化；形成專業技能課程實訓項目化的實踐課程體系及關系學生整體素質、持續發展的文化課程體系。

（五）對接智能制造，開展實訓基地建設

實訓基地是中等職業學校學生技能實踐的重要載體。中等職業學校要以立德樹人為根本，以服務發展為宗旨，以促進就業為導向，以政府為主導、行業企業為支撐、學校為主體，開展實訓基地建設。增添與行業企業基本一致的智能制造設備或機器人設備，使實訓平臺與智能制造發展基本保持同步，并充分發揮實訓基地功能。

1.實訓設備有選擇的考慮以下幾點：具有可用于教學用的模塊系統、變位機、完整焊接系統，可用于機器人編程、焊接工藝教學等。學習機器人結構原理、裝配、生產現場安裝、調試、故障排查及維護教學一體的綜合實訓平臺。學習機器人電控系統的硬件和軟件部分，同時練習電氣接線、調試、示教和編程模擬等操作（包括工業機器人多功能基礎編程及應用工作站、工業機器人機械拆裝工作站、工業機器人電器拆裝平臺）。

2.配套專業教材建設：中職學校相關學校要加強智能制造專業教學實施方案研究，參與中職系列核心教材編寫，以市場需求為導向，企業與學校共同研發教材、課程標準。

（六）培養一批能勝任智能制造課題的專業教師

開展適應智能制造新技術教學能力相關的提升培訓。幫助相關專業教師了解工業4.0概論、虛擬仿真技術、智能制造系統、智能物流與倉儲、3D打印技術、智能測量技術等，了解典型工業機器人及其應用，提高教師對典型工業機器人的動手操作能力，掌握最新智能制造技術工業機器人知識體系及發展趨勢。安排教師到先進智能制造企業去實踐學習，確保一部分專業教師能勝任智能制造相關課程。