高職院校工業機器人技術專業課程體系構建研究

余暕浩

(無錫工藝職業技術學院，江蘇 宜興 214206)

0 引言

隨著科學技術的不斷進步和環保意識的提高，制造業正向著集成化、智能化、綠色化和全自動化的方向變革。工業機器人可以從事比較繁重、程序化的體力勞動，并且有著非常高的工作效率，極大地解放了勞動生產力，目前在制造業中應用十分廣泛。當前工業機器人在我國的市場已經基本形成，但與一些發達國家相比還存在著差距。

1 工業機器人技術應用現狀研究

《中國制造2025》計劃中提出信息化與工業化深度融合的主要方向之一是智能制造產業，而工業機器人將是主要發展方向。該規劃的問世為我國工業機器人技術的發展和應用提供了契機和動力，工業機器人的生產數量和使用規模一直在不斷增加，與此同時對專業人才的需求也在日益增長。目前，我國已經掌握了關于工業機器人制造的一些關鍵技術，包括機器人運動和軌跡設計技術、系統硬件控制技術、軟件系統設計技術等，生產的工藝機器人種類豐富，在生產制造中的應用規模高達90%左右，其中搬運、裝配、焊接等機器人的應用最為廣泛。使用工業機器人不僅僅可以節約使用人工勞動力所帶來的高成本、還可以極大地提高生產效率和質量，減少由于人工操作中的失誤而帶來的殘次品。

通過對市場進行調研發現，與工業機器人相關的產業可根據產業鏈分為三大類：第一類是從事機器人制造的企業，包括零部件的制造和工業機器人本體制造，但由于技術要求比較高，當前工業機器人本體制造企業數量還比較少。第二類是對工業機器人有應用要求的企業，目前對于工業機器人需求較高的企業主要由汽車生產裝配類企業、工作環境比較惡劣的制造類企業和一些中小型企業，這種類型的企業數目非常龐大。第三類是集成型企業，其主要生產任務是根據機器人的實際使用需求將生產外圍設備及機器人集成為可以滿足各種生產需要的一體化自動生產線，從而進一步提高生產效率[1]。

2 工業機器人技術專業核心素養分析

我國的制造業正在向智能化、自動化的方向轉型發展，同時工業機器人行業發展十分迅速，對相關的專業型技術人才提出了更高的要求。一直以來高職院校都承擔著為社會培養高素質應用技術型人才的重要任務，在進行人才培養時必須根據相關專業的發展和實際應用要求制定培養方案。通過對國內工業機器人的市場進行調查研究，我們發現目前與工業機器人應用相關的崗位主要包括：機器人操作崗位、機器人日常維護與管理崗位、安裝與調試崗位、機器人銷售崗位、售后維修與服務崗位等。為了適應工作崗位的要求，學生在學習時必須掌握與工業機器人相關的基本理論知識，了解工程器械相關的繪圖標準并可以識別基本的零件圖，在實踐中掌握相關的器械標注與測量方法并能夠進行操作。由于工業機器人會涉及與電子設備相關的操作，因此電學的基本知識和常用的電子設備的類型及操作方法也應該有所了解[2]。

3 高職院校工業機器人技術專業課程體系構建策略

工業機器人近年來發展十分迅速，在制造業的應用尤其廣泛。但由于其發展時間相對較短，許多高職院校在專業教學方面還存在著一些不足。為了提高高職院校工業機器人專業人才培養的質量，需要對課程及教學管理體系進行研究，以助力于高職院校的人才培養。

3.1 明確職業標準和要求

通過上一節對工業機器人行業的現狀進行分析，工業機器人相關企業可以根據產業鏈分為三大類：制造類企業、應用類企業和集成類企業。制造類企業從事核心元件或工業機器人本體的生產，一般而言對于專業知識和理論的要求比較高，高職院校的學生一般不適合這類崗位；而應用類企業對職員的要求主要是對機器人進行基本的操作以及從事日常的維護保養等，技術難度相對較低，中職院校的學生或者企業員工進行簡單的培訓之后即可完成。因此高職院校工業機器人專業的學生在就業時最適合的方向是關于工業機器人系統集成的工作，這類崗位既要求具備一定的專業知識，還要有較強的實踐操作能力[3]。

3.2 深化校企合作，強化實踐操作

高職院校開設工業機器人專業的目標是培養相關的應用技術型人才，因此僅僅學習課堂理論知識是遠遠不夠的，還應該加強實踐操作環節所占的比重。但工業機器人專業的實踐操作課程與其他專業不同，對于環境和設備的要求比較高。據調查研究發現工業機器人實訓室的建設成本平均在20萬元左右，并且由于在實際訓練時工業機器人的種類繁多，裝置復雜，并且有很多設備之間存在著互不兼容的問題，這也給高職院校建立工業機器人的實訓室增加了困難。同時工業機器人的更新速度也非常之快，因此實訓室也必須適時做出更新以適應市場發展需求，但這對資金的消耗也是非常巨大的。為解決這一問題，學校可以與工業機器人生產制造以及集成等相關企業建立合作關系，有效利用企業中的各種資源，以增強學生的實踐操作能力。學生可以通過參觀企業生產基地車間等方式將理論學習與實際操作相結合，進一步提高學生的專業素養和技能。在與企業進行合作教學的過程中，學校可以及時掌握企業對于人才的需求，當然企業也可以參與高職院校的教學并提出建議，可以派遣專業的管理人才與學校共同研究，根據市場上現有的行業需求額和相關政策來指定人才培養計劃和目標。學生在進入企業學習的過程中可以對自己的職業發展有一個清晰的了解，創造就業機會。

3.3 強化師資隊伍建設，開發教學資源

工業機器人集智能制造與自動化發展為一體，在教學時難度較大。教師不僅要具有豐富的理論知識和專業水平，還要對該專業的市場應用前景及職業需求有一定的了解。但當前高職院校的大部分教師對工業機器人都只是初步涉獵，研究可能還不夠深入，因此在教學過程中可能還存在著一些問題。同時大部分高職院校的教學方式依然是以理論學習為主，實踐教學所占的環節相對較少，學生在理解上必然存在著一些困難。為了提高工業機器人專業的教學質量，學校應該進一步強化師資隊伍建設，吸引高素質人才，并派遣教師去國內外進行學習，以改善教學方法。隨著信息化技術的發展，教學資源早已不再局限于教材和課本，學校可以和企業合作，共同開發適用于工業機器人專業的教學資源，通過制作教學PPT、專業的教學視頻以及微課程等方式助力教師教學[4]。

3.4 完善專業課程體系，合理選擇教材

工業機器人屬于新興行業，高職院校開設該專業的時間也比較短，因此在課程體系設置和教學方法上還存在著一定的不足。由于專業成立時間比較短，關于工業機器人的教學書籍種類和數量也比較有限，學校在選擇時會受到一定的限制。并且這部分教材大多是由工業機器人生產制造企業所編寫[5]，書籍中過于注重技術操作和忽略了對基礎理論知識的講解，給教師的教學和學生的學習都帶來了困難，因此尋找適用于該專業的教學書籍至關重要。同時在進行課程設計時還應該根據工作崗位的需求進行合理劃分，以提高學生的職業能力和核心素養。

4 結語

工業機器人種類繁多，可從事技術難度較低的體力勞動，并且與人工勞動力相比具有更高的工作效率，目前在我國已經有了一定的市場。機器人的操作和日常維護等工作都需要專業的技術人員，這對人才培養提出了新的要求。高職院校作為技術型人才培養的主要基地之一，更應進一步完善相應的課程體系，明確工業機器人專業的職業素養和要求，培養適合市場發展的人才。同時還應該進一步強化學校和相關企業的合作，著重培養學生的實踐操作能力，加強師資隊伍的建設以提高其教學質量并構建以工作崗位為導向的專業課程體系，培養適用于工業機器人領域的高素質應用型人才。