對技工院校工業機器人應用與維護專業數字化資源建設的思考

呂利強

摘 要：當前，隨著工業機器人行業的迅猛發展，不少智能制造企業對工業機器人行業應用與維護人才的需求急劇增加。技工院校作為技能型人才培養的主力軍，也紛紛開始探索和嘗試工業機器人應用與維護專業高技能人才培養。但是總體來看，技工院校工業機器人應用與維護專業人才培養還存在硬件投入不足、信息化程度不高、典型工作任務與實際生產特點差距較大等問題。本文通過對技工院校工業機器人應用與維護專業人才培養存在問題的分析，提出技工院校可以借助數字化教學資源建設克服工業機器人專業人才培養方面的短板。

關鍵詞：技工院校 工業機器人 人才培養 數字化資源

隨著工業機器人行業的迅猛，不少智能制造企業對工業機器人行業應用與維護人才的需求急劇增加。工業機器人的設計、制造、操作、維護等領域都需要大量的專業技術人才。國內工業機器人應用與維護專業應用型人才培養的重任主要由職業院校承擔，特別是許多知名的技工院校和技師學院在新一輪的一體化教學改革中，在技能型人才培養方面積累了比較豐富的經驗。為更好地助力制造業的轉型升級，許多技工院校紛紛開始涉足工業機器人應用與維護專業的人才培養。工業機器人的行業特點要求從業人員要具備較為綜合的知識和技能。同時，由于工業機器人的應用范圍較廣，這就要求工業機器人應用人才能夠較好地適應不同工作崗位的知識和技能要求。當前，不少技工院校在工業機器人應用與維護專業人才培養方面進行了探索和嘗試，但是總體來看技工院校工業機器人應用與維護專業人才培養還存在一些問題。

一、技工院校工業機器人應用與維護專業人才培養存在的問題

1.工業機器人應用與維護專業硬件及師資投入和人才培養需求不相適應

工業機器人應用與維護專業對人才的知識和技能的綜合性要求很高，要求學生學習和掌握較多的知識點和技能點。工業機器人應用與維護專業不但要求技工院校具備一支在電氣、機械、微機、機電一體化、工業控制、液壓與氣動、自動控制等領域具有一定理論基礎和實踐經驗的師資隊伍，而且要求技工院校具備滿足工業機器人應用與維護專業一體化教學要求的實訓條件。師資建設方面，不少技工院校僅是將一部分電氣自動化設備安裝與維修或機電一體化專業的教師經過簡單培訓就調轉到工業機器人應用方向。由于沒有經過系統的培養，教師自身的專業教學經驗不足，實踐操作能力欠缺。另外，許多技工院校由于辦學經費緊張，導致對工業機器人應用與維護專業建設的投入不足。不少學校僅僅投入少量用來模擬一些簡單任務的教學機器人，而且供學生開展一體化學習的工位嚴重不足。此外，由于多數工業機器人應用企業還處于起步階段，企業的技術力量也相對薄弱，導致企業與技工院校開展校企合作的精力不足，意愿不強。

2.工業機器人應用與維護專業教學任務和企業生產任務結合不緊密

人社部一體化教學改革要求技工院校應以培養學生綜合職業能力為教育目標，以典型工作任務作為教學載體。教師必須依據典型工作任務要求和工作過程特點設計課程體系和教學內容，按照工作或生產的流程和學生探究學習的規律進行教學設計，安排教學活動。然而，工業機器人的應用范圍較廣，工業機器人所承擔的真實生產任務各具特點，為技工院校一體化教學中典型工作任務的提煉帶來了較大困難。另外，由于技工院校辦學的經費投入不足，導致不少學校在工業機器人應用與維護專業實訓室建設時僅能選擇一些任務簡單，功能簡化的教學機器人。這些設備所能完成的任務與企業真實的生產任務存在較大的差距，導致學校的一體化教學不夠深入，不夠具體，不夠真實。

3.工業機器人應用與維護專業教學信息化程度不高

當前，雖然不少技工院校在工業機器人專業建設和一體化教學方面進行了很好的探索和嘗試，但是整體而言，技工院校工業機器人專業教學的信息化程度依然不高。主要表現在，許多院校在專業建設特別是實訓室建設時，重硬件，輕軟件。學校將更多的資金及建設重點放在硬件設備的購置上。此外，盡管部分院校在專業建設時關注了數字化資源建設，但是這些資源不系統，不全面。大多數院校缺乏承載數字化資源的平臺。許多院校的信息化教學僅僅是將現有的教學資源電子化，搬到電腦屏幕上。這樣不但不能吸引學生的興趣，而且增加了教師的勞動，最終導致師生對這種流于形式的信息化教學缺乏興趣。

二、對技工院校工業機器人應用與維護專業數字化教學資源建設的建議

作為一個新興專業，工業機器人應用與維護專業人才培養主要存在硬件設備結構復雜，知識和技能存在多學科交叉，理論基礎要求較高，實訓室建設投入較大，專業建設成本較高。此外，存在工業機器人應用企業與學校合作意愿不強，一體化教學中的典型工作任務與企業實際生產任務差距較大等問題。技工院校可以借助數字化教學資源建設克服工業機器人專業人才培養方面的短板，通過數字化教學資源的有效應用可以提高課堂教學效率，減小實訓教學成本、降低實訓操作安全風險、減少硬件教學資源的消耗。為有效提高技工院校工業機器人專業數字化資源的建設質量，技工院校工業機器人應用與維護專業數字化教學資源建設需重點解決以下幾個方面的問題。

1.各個技工院校工業機器人數字化教學建設應該以學校現有設備為基礎

數字化資源要想發揮好教師教學和學生學習的輔助資源的作用，就必須把資源建設和學校現有的設備相結合。當前許多技工院校的數字化資源建設依托專門的企業和機構進行開發，或者干脆直接花錢購買現成的資源。這種拋開自身設備搞數字化資源的做法導致了數字化資源無法很好地配合教學設備發揮輔助教學的作用。教師、學生對數字化資源使用的積極性不高，課上解決一體化教學中問題的效果不明顯，課后檢驗學生學習效果及再現教學重難點的作用不突出。因此，技工院校工業機器人數字化資源建設應該以學校的硬件設備為基礎進行開發。

2.工業機器人數字化資源建設應重點關注教學中的重點、難點等關鍵環節

職業院校特別是技工院校人才培養重點強調培養學生的操作技能。這就要求我們必須正確認識數字化資源的角色定位和它在教學過程中所發揮的作用。我們既不能模仿高校數字化資源建設中重軟件、重仿真、重理論、輕技能的做法，也不能再回到過去技工院校人才培養中手段單一的老路子。數字化資源作為現代職業教育的一種有效的輔助手段，能夠很好地提高職業教育的課堂效率，彌補部分院校硬件教學資源不足的短板，同時較好地解決了學生課前、課中和課后學習過程中知識導引、強化、再現的問題。數字化教學資源建設應該重點圍繞典型工作任務及一體化教學過程中的突出問題進行選材，著重就教師授課過程中需要強調的重點問題和學生學習過程中不太好掌握的難點問題進行突破，以提高課堂教學的實際效果為目標進行開發。

3.工業機器人數字化資源建設必須動員廣大專業教師參與

工業機器人數字化教學資源建設必須充分調動廣大專業教師的參與。許多技工院校數字化資源建設主要依托專門的企業來開展，技工院校的專業教師很少參與或者根本就不參與。這樣做的后果是數字化資源的開發者與使用者嚴重脫節，導致數字化資源建設與人才培養中教師和學生的實際需求結合不緊，突出教學重點，突破教學難點的作用不明顯，最終導致教師對數字化資源成果的認可度不高，使用率不高，造成資源的極大浪費。此外，技工院校專業教師通過參與學校數字化教學資源的建設工作，還能夠提高自身的專業技術水平和數字化資源建設水平。

4.工業機器人數字化教學資源建設要重點突破成果的適用性

數字化教學資源應該具備科學性、交互性、易用性、拓展性等方面的特點，同時數字化資源建設最終必須落實到應用上。數字化資源絕不僅僅是視頻、音頻、圖片、PPT課件、電子教案、試題庫、網絡課程、仿真互動等電子化素材的堆砌。技工院校工業機器人應用與維護專業的數字化資源建設著重要在資源的適用性上下工夫。數字化資源建設應以人才培養方案為依據，以一體化課堂教學為主線，重點突出教師的教學需求和學生的學習需求。資源開發必須充分把握教師一體化教學中的重點、難點和關鍵環節，比如情景導入環節，安全提醒環節、示范操作環節，任務拓展環節，課后考核評價環節等，讓教師能夠主動投入到數字化資源的應用中。同時，數字化資源建設還應依托信息化平臺，開發基于手機和PAD等終端的應用APP，方便學生進行課前預習、課后復習、知識點重現等。

5.數字化資源建設要和企業生產實際任務相結合

技工院校工業機器人專業數字化資源建設還應和企業生產實際任務相結合。近年來，技工院校開展的一體化教學改革，要求以典型工作任務為載體。由于工業機器人自身在智能制造領域應用的多樣性、廣泛性和差異性，提煉出的典型工作任務與企業實際生產任務存在較大差距。這種差距導致技工院校主導的學習任務與生產任務相對接的教學理念不能很好地貫徹與落實。數字化教學資源可以有效彌補學習任務與實際生產任務之間的這種差距。工業機器人數字化教學資源作為教師教學和學生學習的一種有效的輔助手段，能夠很好地解決在校學生無法接觸和了解真實生產任務的問題。這就要求數字化資源建設必須和企業生產實際任務相結合，把企業真實的生產任務通過數字化資源搬到一體化課堂，把生產中需要解決的實際問題直觀地呈現給學生，讓學生在學校就能真實地了解各種機器人應用企業的生產實際，使學生更好地了解將來真實生產任務和崗位要求，同時，彌補技工院校實訓室建設經費不足的問題。