技師學院在智能制造大背景下的工業機器人專業人才培養模式探索

趙坤

摘要：伴隨著“智能制造”、“中國制造2025”、“工業4.0”等概念的提出，我國正在大幅推進制造強國戰略。更加推進了工業機器人在制造行業中的霸主地位。國內高校目前圍繞智能制造，掀起了一股工業機器人教學浪潮。做為工業生產第一線人才培養基地的技師學院，必須迎頭趕上，根據自身特色培養工業機器人基層專業人才。

關鍵詞：工業機器人;技師學院;培養模式

1 技師學院工業機器人專業定位

1.1技師學院開設工業機器人專業之必要性

伴隨著我國綜合國力的提升，中國已經由原來的制造大國走向制造強國，逐步成為了世界制造中心。目前，我國高校中的機器人專業剛剛起步，技師學院的相關專業建設更是在摸索中前行。

目前，相關技術人才的來源，在很大程度上依舊是依靠對原有機電和電氣等專業的畢業生進行短期強化培訓。而這種二次培訓，由于教學時間短，系統性不強，很難達到崗位要求。技師學院所培養的學生往往工作在制造業的第一線，如果相關院校可以把握時代契機，開設相關專業，一來可以緩解我國相關產業對人才的需求壓力，二來可以滿足企業對緊缺人才的要求，搶占就業市場。

1.2工業機器人產業人才供需之分析

我國工業機器人緊缺人才主要分為兩大類。第一類是工業機器人的研發人才，第二類是安裝、維護、調試、銷售人才。前者，我們交由高校去進行人才培養。技師學院主要立足于第二類人才的培養。

就現階段而言，我國工業機器人的主流市場主要由國外品牌占據。前期進入我國的工業機器人經過了較長時間的使用，現已進入故障高峰期。而從國外尋求技術支持成本相對較高，國內急需工業機器人維修人才。于此同時，伴隨著產業結構的調整，我國企業使用工業機器人的比例大幅提高。伴隨而來的，就是需要大量的安裝、調試、維護人員。技師學院只要做好工業機器人下游產業人才的供給，就可以在工業機器人專業人才培養體系中占有一席之地。

1.3基層崗位工業機器人專業人才培養之現狀

長三角、珠三角、京津冀地區是目前我國工業機器人最為密集的產業聚集地。以長三角地區為例，該地區是目前我國最大的工業機器人集聚區。該地區的汽車制造業與電子制造業，對工業機器人有著極強的依賴性。長三角地區的技師學院，應當考慮地域特點，重點培養相關方向的機器人產業技術人才。

大多數企業，需要的并不是工業機器人研發人才，而是具備較強實踐能力的應用、維護、維修技術人員。技師學院應當在人才培養過程中強調配合地域性發展，更有針對性地培養應用方向相對明確的應用型人才。

2 技師學院工業機器人師資建設

2.1 創建學院專職教師團隊

工業機器人教學，并不是一門單一的課程，而是一個綜合性學科。它結合了電氣、電子、通訊、機電、計算機、PLC、數控技術等多個領域的綜合知識。傳統教學中，很多教師對相關知識也是一知半解，根本無法做到將工業機器人和周邊設備進行有機結合。為了讓教師具備扎實的理論知識和豐富的教學實踐經驗，我們應當將相關教師組織在一起，進行系統培訓。當具備扎實的綜合技能之后，再各司其職對學生進行教學。同時，專業團隊可以有更多的精力去時刻關注前沿技術，始終保持教學內容緊跟市場需求。

2.2 創設廠家專業人才智庫

工業機器人生產廠家，始終走在科技最前沿。而廠家工程師除了走在科技最前沿之外，更是具備很強的專業性。正所謂術業有專攻，他們在自己的研究方向上，比教師更加專業。他們豐富的工程實踐經驗，可以更好地為學生提供豐富的教學案例。他們可以聯合應用企業，協助學院制定更加完善且貼近市場前沿的課程體系。充分利用人才智庫模式，可以讓學校培養的技能人才更加貼近企業需求。

2.3 創建企業專項導師體系

在教學過程中，學校無論采取何種方式去嘗試模擬企業場景，都難以真正讓學生體驗到工廠模式。唯有身臨其境，才能感同身受。將實訓平臺送至企業，讓學生在最真實的環境下應用工業機器人。企業工程師長期處于生產第一線，更加了解工業機器人的實際應用知識。通過聘請企業導師，讓他們在工廠模式下指導學生在最短的時間去掌握最實用的工業機器人實操技巧。

3 技師學院工業機器人教學模式

3.1 通過視覺感知誘導學生認知工業機器人

工業機器人設備并不是單一的機器人個體，而是一整套設備綜合使用的結合體。學生在初次接觸工業機器人時，往往缺乏全局思維。我們可以從視覺上建立機器人模型，讓學生從不同角度去觀察機器人。我們加強視覺沖擊，通過視覺模型去讓學生立體化理解工業機器人結構與外圍設備。

3.2 使用虛擬仿真引導學生理解工業機器人

在實際教學當中，由于實驗室環境的制約，導致我們不可能提供足夠數量的機器人本體。正是這種實驗室空間和設備數量的局限性，使得我們不得不分批次進行實訓教學，無形中減少了學生實操的時間。同時，初學者對機器人的操作生疏，難免出現一些誤操作，很容易造成設備損壞和人員傷害。

為了降低實驗室建設成本和提高教學安全性，我們可以通過虛擬仿真軟件，讓學生在教學電腦上通過3D仿真，模擬出一個真實的開發環境，去感受工業機器人的基本操作和示教過程。為后續的現場實操奠定基礎。

3.3 依靠基礎操作指引學生實操工業機器人

工業機器人的基本操作，是技師學院學生必須具備的基本技能。當學生通過仿真教學的學習后，就可以進入實際操作階段。在教學中，我們根據實驗室設備條件，將學生編成多個小組，進行小組化教學。由基礎操作到現場編程，從現場編程到系統集成。讓學生在由簡單到復雜，由基礎到綜合的教學過程中逐步深入，為進一步的工業機器人學習奠定基礎。

3.4 依托智能制造啟發學生掌握工業機器人

智能制造是工業機器人發展的大方向，更是一個多學科綜合應用的產物。在智能制造大方向下，我們學生可以利用智能制造平臺，更好地將PLC、視覺技術、AGV小車、網絡通訊、數控技術、摸具加工等設備有機結合。了解的知識點越多，學生對工業機器人的認知越深入。伴隨著對工業機器人認知的深入，學生對機器人的掌握程度也必然隨之加深。

3.5 借力工學交替推動學生應用工業機器人

學校實驗室中的教學，乃至于所謂的任務驅動，其實在面對實際使用時，都難免有些“紙上談兵”。只有在生產第一線，才能更好的深入了解工業機器人。根據國家相關要求，技師學院的學生必須經過工學交替才能正常畢業。我們正好可以借力學生進入企業實習的契機，讓學生參與企業真實案例，通過解決生產中的實際問題，提升學生整體技能水平。

參考文獻

《工業機器人應用案例集錦》 化學工業出版社 黃風.