淺談本科院校工業機器人專業的人才培養模式

吳蕾 肖書浩

摘要：本文通過分析目前工業生產中扮演舉足輕重角色的工業機器人的優勢與特色，以及結合市場對該專業的需求，對本科院校開展工業機器人專業的人才培養模式進行了探討，旨在培養的本科畢業生相對于高職院校的機器人專業畢業生具有更廣的就業面、更高的就業平臺起點以及較大的技術成長空間。

關鍵詞：工業機器人；人才培養；專業需求

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）17-0085-02

工業機器人專業是目前最熱門的專業之一，從近兩年開設工業機器人專業的高等院校不斷攀升的報考人數就能看出市場對這方面人才的需求。家長們迫切希望自己的孩子能夠通過專業性、系統性的專業培訓從而有一個良好的就業前景。武昌首義學院為了滿足市場對工業機器人專業人才的需求，開設了機械電子工程專業工業機器人方向，后續還將開設工業機器人技術專業。武昌首義學院是全國首批、華中地區首家開設工業機器人技術專業人才培養的本科院校。我們在專業課程設置、人才培養模式方面做了很多市場調研及探討，并且與武漢金石興機器人自動化工程有限公司合作辦學，目的是體現專業特色，并且使得我們的本科畢業生相對于高職高專的機器人專業畢業生具有更廣的就業面、更高的就業平臺起點以及較大的技術成長空間。

一、工業機器人專業發展現狀及需求

現在中國已經成為世界的制造業中心，國內裝備制造業正處于由傳統裝備向先進制造裝備轉型的時期，特別是對于沿海的眾多制造企業，由于用工成本不斷提高，用工荒日益凸顯，迫使企業采取各種方法應對，而用機器人技術改造傳統產業，提高企業的市場競爭力無疑是首選方法之一。21世紀是人工智能的新啟元，智能制造成為傳統制造業轉型升級、高端裝備制造業走出去及降低企業運營成本的必由之路，工業機器人及智能裝備制造產業將擁有前所未有的發展機遇。

工業機器人廣泛應用于如汽車、家政服務、電力設施、自動化辦公等行業。尤其在一些工況條件惡劣、不適宜人工參與的作業中，工業機器人更是得到廣泛應用?！肮I時代的機器人戰略”勢必導致一批生產人員轉行（一個機器人可以替代2—4個熟練工人）。例如，富士康科技集團啟動了“百萬機器人”上崗計劃，已經在全國范圍暫停招普工。從表面上看，工業機器人的大規模上崗確實會對畢業生的就業造成困擾，但機器人畢竟是機器，是需要人去控制及輔助生產的。因此它的出現也會帶來新的機遇，如更加智能化的機械手的研發、機械手相應夾具的設計以及熟練地對機器人進行操控和故障診斷及維護等工作。機器人產業的發展需要強力的機器人技術支撐。因此本專業學生就業行業廣泛、就業前景無憂、就業質量較高。

二、本科院校相較于高職院校開設工業機器人專業所具備的資源優勢

目前，工業機器人專業的人才培養處于剛剛起步的階段，很多高職院校采用訂單班的模式，為企業培養符合特定需求的專業人才。這種模式固然有其畢業就能立即就業的優勢，但是這種針對某種特殊工種的培訓使得學生并不具備系統的專業知識，專業知識儲備的欠缺會成為他們職業發展的瓶頸，一旦工廠要更換新的自動化生產線他們就面臨著下崗的危機，或者不得不接受再培訓。工業機器人專業是一個綜合性的學科，除了機器人自身的課程學習，該專業的開設還需要多門學科的支持，如電工電子、計算機、機械電子工程、工程化學、自動控制等專業。這就需要一支具備不同專業知識背景的教師隊伍。同時為提高學生的實操能力，學校也應配備相應的實訓條件。武昌首義學院的機電與自動化學院完全滿足以上所述的專業需求。該學院所開設的傳統本科專業有自動化、電氣工程及其自動化、機械電子工程專業、?？朴袡C電一體化及機械制造及其自動化專業。開設工業機器人這個新的專業只需將一部分從事機械專業教學的老師和從事自動化控制專業教學的教師投入進來，集中強化培訓學習。同時，學院購入了ABB公司的多功能機器人系統，建立了專門的機器人實訓室，可以模擬工廠模式完成案例式教學及實訓操作。對于機器人專業的核心課程如機器人離線編程等，我們采用了校企合作的方式，與武漢金石興機器人自動化工程有限公司建立了合作辦學，全面系統性地進行專業人才的培養，提高學生的核心競爭力。

三、本科院校工業機器人專業的人才培養模式

大部分高職院校開設工業機器人技術專業的人才培養定位是工業機器人的在線與離線編程、工業機器人的故障診斷及維護和工業機器人本體的調試及安裝。而武昌首義學院是本科院校，我們的畢業生培養目標是能與專門領域要求相結合的高端復合型、高素質技能型人才。

（一）培養目標

工業機器人專業面所服務的對象是機器人制造廠商及其集成商、使用工業機器人的客戶等。前者對于專業人才的需求是設計集成、制造及安裝調試、銷售及現場技術支持工程師；后者的需求是編程與調試、操作、維修與保養等應用工程師。因此機器人專業學生的培養目標是具備良好的職業道德素養、扎實的工程實踐基礎、較強的可持續發展能力，掌握工業機器人在線及離線編程、設計集成、運營維護及調試維修等專業知識與技能，并能根據現場的工況需求，運用所學的機械原理與機械產品設計知識，設計出符合機器人動作的夾具，從而提高機器人的使用能力及應用范圍，提高機器人的利用率。培養目標主要體現在以下幾個方面。

1.掌握工業機器人設計、制造以及工業機器人周邊設備的通訊知識；掌握電氣方面的基礎知識；熟悉機械及電氣制圖基礎知識，能夠設計出與工況需求配套的機械手夾具。

2.能對PLC系統進行基本設計及維護；能使用工控機、觸摸屏編寫人機界面程序；能組裝、安裝、調試常用工業機器人輔具；掌握工業機器人裝配、調試、動態監測、故障診斷知識等。

3.培養學生良好的英語與信息技術應用能力，能讀懂工業機器人相關產品英文操作手冊等；培養良好的職業道德、科學創新精神；良好的溝通團隊協作能力、自我學習及終身學習的能力等。

（二）核心課程與實踐環節

課程體系包括專業課程的學習、專業技能訓練、綜合技能訓練和創新能力訓練四大模塊。工業機器人專業所學的主要課程包括：機械制圖及CAD、機械原理、機械制造基礎、機電傳動控制、電工電子、液壓與氣動、電氣控制與PLC、單片機原理及應用、傳感器與檢測技術、工業機器人基礎、自動機與自動線、工業機器人在線及離線編程、工業機器人系統集成等。

在實踐環節，我們采用項目式教學，學生每次在實訓室需完成一個實際的案例，如機械手碼垛、機械手自動上下料、機械手與外部PLC通信等。學生需要對硬件系統進行接線、對機器人進行在線或離線編程以及調試來完成所規定的內容。這樣可以使學生充分消化課堂所學知識，提高動手能力及解決實際工程應用中所要面對的各種疑難雜癥。

四、結束語

本科專業開展高層次的工業機器人專業已經是潮流所驅，借助本科院校良好的專業建設平臺以及高素質的雙師型教師隊伍、精良的實訓設備、緊密的校企合作以及學校領導的高度重視，培養的畢業生將掌握工業機器人的核心生產技術，為“中國制造2025”添磚加瓦。

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