工業機器人技術專業人才培養的探索與實踐

徐伊岑

摘要：智能制造與智能裝備產業的高速發展，對工業機器人技術專業人才培養提出了更高的要求。結合區域工業機器人應用現狀和市場實際需求，無錫商業職業技術學院調整專業教學計劃、構建教育教學新模式，完善多元考核評價體系，依托校企合作興建機器人產業學院，探索順應供給側改革的人才培養新路徑，為高職院校機器人相關學科深化教學改革探路。

Abstract： With the rapid development of intelligent manufacturing and intelligent equipment industry， higher requirements are put forward for the training of industrial robot technology professionals. Combined with the application status of regional industrial robots and the actual market demand， Wuxi Commercial Vocational and technical college adjusts the professional teaching plan， constructs a new education and teaching mode， improves the diversified assessment and evaluation system， relies on the cooperation between schools and enterprises to build the robot industry college， explores a new path of talent training conforming to the supply side reform， and explores the way for deepening the teaching reform of robot related disciplines in higher vocational colleges.

關鍵詞：人才培養;雙創教育;工業機器人技術;產教融合

Key words： talent training;entrepreneurship and innovation education;industrial robotics;integration of industry and education

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）17-0253-03

0? 引言

以互聯網、人工智能技術為代表的新一輪技術革命加速推動著新興產業的發展及傳統產業的轉型升級，十九大報告提出，要加快建設制造強國，加快發展先進制造業，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合。高職院校作為國家培養技術技能人才的主要陣地，必須順應供給側改革的需求，及時對接區域經濟轉型升級和產業變革需求，綜合考慮學生的職業發展和成長，突破傳統學科間的壁壘，重新進行專業和教學資源的建設。由此，無錫商業職業技術學院工業機器人技術專業（以下簡稱機器人專業）進一步調整教育策略，通過人才培養模式調整，課程實踐體系構建，教學質量控制與提升等多舉措、全方位改革機器人專業人才培養體系，“升級”專業人才的綜合素質，推進創業型經濟發展和創新型國家建設。

1? 人才培養模式的調整

長三角地區經濟發達，智能制造與智能裝備以及與之相關的高技術服務業建設領跑全國，智能制造及裝備行業的設計制造、裝配調試及運行維護、技術支持崗位人才需求量大，每年均新增大量就業崗位，從業人員多，從業人員的技能提升和培訓需求旺盛。從事機器人研發、生產、銷售、應用和技術服務等各環節人才嚴重不足。因此，結合區域工業機器人應用現狀、企業和市場的實際需求，利用校內外實訓實踐基地和現有專業教學資源，依托校企合作單位和行業資源，改革與創新工業機器人專業的人才培養方式，形成具有專業特色的“一融雙創三驅動”的人才培養模式。

1.1 “產教融合”搭平臺

“一融”即為產教融合，結合市場需求進行人才定向培養，實現理論教學與實踐的有效結合，使人才培養更具針對性。要培養高質量的工業機器人技術人才，將涉及到工業機器人整個產業鏈上下游企業、包括第三方認證機構及技能教育培訓機構。本專業與無錫信捷、無錫力優、安徽埃夫特、山東棟梁、蘇州匯博、長春合心、廣東三向等智能制造企業開展深度合作，鏈接產業上、中游鏈條企業的實際需求，實時提供人才培養、項目開發、技術服務與創新等工作，已成為蘇南智能制造及智能裝備產業鏈中提供人才培養及高技術服務為特色的不可或缺的核心鏈條。

由學院和埃夫特智能裝備股份有限公司牽頭，聯合多家自動化技術有限公司和自動化產品及系統供應商共同建設“埃夫特機器人產業學院”，以其為載體，以建設埃夫特機器人應用蘇南培訓基地、工業機器人操作與運維“1+X”職業技能等級認證培訓中心、（力優）新員工崗前培訓基地等項目為抓手，逐步完善產業學院的各項體制機制，優化資源配置，實施校企雙導師制度，堅持課證融通，實訓基地共建，共同制定教學體系、理論課程及實踐課程標準、共同編寫教材及實訓指導書，共同培養學生、社會學員、相關企業技術人員，逐步優化軟硬件資源建設和培訓項目，擴大技能培訓和技術服務力度，切實提升人才培養質量。

1.2 “雙創培養”做支撐

“雙創”指創新創業教育。創新創業不但是個人發展的重要動力，也是國家發展戰略和產業行業發展的必要需求。考慮到機器人產業的高速發展，僅學會現有的工業機器人基本操作等技能不能滿足學生畢業后中長期的職業發展需求，所以本專業將重點培養學生的知識綜合運用能力、創新創業能力等核心素能。工業機器人作為智能制造的通用平臺工具，在不同的行業、不同的產業、不同的場景的應用模式都不一樣，這就要求這個專業的學生除了有扎實的工業機器人編程與操作的專業基礎，還應該具備將工業機器人應用于不同場景的創新能力，而能夠創新性的拓展工業機器人的應用是學生開展創業的一個很有前景的領域。

結合已有資源和設備，構建合理的、面向機器人專業的雙創人才培養體系。一年級突出專業認知和職業發展。除了大學生職業生涯規劃、創新思維與創業實務等通識課程的教育外，有針對性地開展系列實踐活動，如杰出校友演講會，邀請創新創業成功的畢業生回校進行經驗介紹;專家報告會，邀請知名企業家分享技術動態和行業發展趨勢;走訪見習參觀，對接真實工作環境和項目作業內容等，提升學生專業和雙創意識。

二年級突出專業教育和創新教育。在專業教學中充分挖掘創新創業元素，在校企共建的產業學院平臺上，建設跨專業交叉融合創新課程，形成理念先進、動態優化的“專創融合+交叉融合”課程群，并逐步形成校企雙師共同授課的機制。基本做到在“專業基礎課程”、“專業核心類課程”中分配4-8課時的專創融合訓練模塊。針對企業用人需求或實時項目，組建項目工作室，吸納有潛質的學生開展相關科技創新實踐或模擬設計訓練等，著重創新創業訓練，培養學生開創性的工程思維能力。

三年級突出專業實踐和創業教育。結合“1+X”證書制度試點工作的安排，推行職業技能等級證書或職業資格證書的考證工作。將企業實際項目加以改造，融入專業綜合實訓、頂崗實習、畢業設計等教學模塊中。結合工業機器人應用案例和產業學院工作，開展技術培訓、應用創新等各項社會服務，充分挖掘崗位需求和創業契機，提升專業技能，拓展雙創能力培養的途徑和方法。

1.3 “三種驅動”提干勁

工業機器人作為一門跨學科，高度綜合的專業，融合了機械、電子、自動控制、檢測與通信、人工智能等多門學科和技術。其產業應用及其廣泛，對從業技術人員的綜合職業能力提出了較高要求。若按照傳統的知識傳授形式，教學任務繁重，內容枯燥深奧，學生的創造性和積極性將受到極大遏制。由此，在教學過程中采用三種主要的驅動方式，調動學生學習的積極性和主動性，促使學生在逐步掌握專業知識和技能的基礎上，不斷發掘自身潛能，提升專業學習的興趣和成就感。

一是“專業社團驅動”?；趯I課程和學習興趣，建立相關專業社團，由教師和高年級優秀學生組成指導老師團隊，定期開展培訓和活動。如“CAD制圖”、“3D建模”“機器人應用與創新”等社團，在夯實課內已學內容的基礎上，進行技能強化和興趣培養，以豐富的課外活動調動學生的專業學習熱情。通過社團的學習和培養，摸底學生的專業潛質和綜合素養，還可初步進行競賽學生或項目人員的選拔。

二是“競賽培優驅動”。競賽非常考驗學生的綜合素質。設置競賽激勵機制，積極鼓勵和指導學生參加各級各類職業技能大賽、創新設計大賽以及創新創業訓練計劃等項目。對接競賽任務和評分標準，以賽促教，以賽促學，將專業核心的知識要點、技能要求和職業素養融入到課程教學內容和考核標準中，并通過日常教學外的培優強化訓練，進一步提升學生獨立思考、解決問題的能力，激發學生刻苦奮斗、勇于拼搏的精神和團隊榮譽感。

三是“實踐創新驅動”。依托校企合作和產業學院不斷引入優質的社會服務和企業項目，通過挑選優秀學生加入教師科研和技術服務團隊，與教師一起共同開展應用課題研究，從事機器人后市場技術開發，根據項目實際需要到合作企業進行兼職實踐等活動。讓學生接觸行業企業一線，通過專業知識技能換取勞動報酬，激發學生專業學習熱情和動力，讓學生在實戰中提升專業技能，提高學習實效。

2? 課程實踐體系的構建

依據國家有關規定，以及機器人專業高等職業學校專業教學標準等，結合學校辦學特色和定位，構建主要由通識教育課程+專業（群）課程+素質能力拓展課程的專業課程實踐體系。通識課程由公共基礎必修課程組和公共基礎選修課程組構成，占總學時約30%;專業（群）課程包含專業基礎必修課程組、專業核心必修課程組、專業（群）拓展選修課，占總學時約60%;素質能力拓展課程包含個性化課程組和第二課堂活動，主要結合機器人專業特點開設滿足創新創業、學歷提升，以及二級學院間的交叉融合通識課程，約占總學時的10%。充分考慮專業群通識技能教育、專業技能實踐的培養，借助合作企業的資源和技術，利用已有設備，進行專業課程實踐體系的構建，形成產教深度融合的人才培養體系，如圖1所示。

其中，依托產業學院和校企合作，以六自由度機器人ER3B-C30為主要教學對象，構建某國產發動機yc6105Q飛輪檢測系統的自動化產線教學平臺，開發共建課程模塊12項，形成一條完整的生產教學線。通過人工手動將發動機yc6105Q的飛輪進行分揀，并按要求放置于檢測托盤的搬運流水線上，運送至檢測工位后，視覺檢測系統執行拍照，記錄飛輪的外形、結構以及裝配孔徑尺寸等具體數據并和機器人系統平臺中存儲的合格零件進行比對。若外形正常，結構完整，尺寸誤差均在規定范圍內，飛輪零件合格，由機器人將其抓取搬運放置于成品流水線位置等待下一步操作;若有任一檢查項報警，則由機器人將不合格飛輪抓取放置于缺陷件處理處。

通過發動機yc6105Q飛輪檢測系統的自動化產線教學平臺的使用，使學生逐步掌握工業機器人的基本知識、主體結構、控制方式、檢測系統、驅動方式、操作編程以及集成應用等知識技能。同時，該平臺作為校企合作開發的檢測系統，用于飛輪及相關內燃機配件的初步分揀和檢測，極大的提高了實際檢測的速度和準確性，使檢測效率大幅提高。

如通過機器人機械系統與建模課程的學習，學習典型機器人的機械結構，完成機器人本體的三維建模;通過電氣設計技術基礎課程的學習，繪制其電控柜的電氣設計圖;通過工業機器人離線編程與仿真課程和工業機器人操作與運維課程，學習并掌握工業機器人的操作、編程以及機器人系統的集成應用，并通過自動化產線與集成控制等課程進行技能強化以通過“1+X”職業技能等級考證。專業選修課程主要對合作企業的用人要求、實際項目以及技能大賽培訓要點進行設置。

3? 教學質量的提升與控制

機器人專業嚴格把控人才培養過程中的每一個環節，不斷完善教育管理體系，嚴格按照專業人才培養方案和課程標準規定的內容制定具體教學實施方案，明確工作任務、教學載體、資源條件，結合學生特點，運用合適的教學方法和手段開展教學工作。結合校企合作項目、行業產業發展特點，適時調整和補充各類教學資源，保證專業的可持續發展。在學校教學質量管理制度基礎上，制定和出臺了系列教學管理文件，規范教師、學生行為規范，明確教師責任義務，量化考核機制，為全面狠抓教學質量提升提供了制度保障和長效實施依據。

加強教學團隊建設和師資培訓，通過內培外引，校企互兼互聘的方式組建了一支以專為主、專兼結合，具備“雙師”素質的教學團隊。分批指派教師參加國家工信部、機械行指委、江蘇匯博機器人、上海ABB工程有限公司、上海發那科培訓中心技術股份有限公司等各級各類工業機器人技能培訓和師資培訓，獲得行業、企業相應證書和資質認證，技能技術水平過硬。兼職教師資源庫由企業一線工作人員和行業資深專家組成，既有較高理論水平又有豐富實踐經驗，與專任教師實施“雙崗制”實戰教學，共同參與學院專業、課程、實訓基地建設及日常教學工作，完成對學生的培養。

改革考核模式和評價標準，除基本理論知識的常規考核外，構建多元評價體系，注重考核學生的實踐動手能力和開創性工程能力和創新創業思維能力。專業課程組在課程學習過程中遵循多元化原則，給出自評、互評、教師評價等，并針對不同任務和學習模塊的特殊性進行過程性賦分、成果性得分等，最后綜合得出考核分值。對接學生參與的競賽、企業項目完成情況和貢獻大小，對應相關課程，給予成績并取得學分。同時健全考核機制，將校內外教學過程、日常考勤、學習表現、和課外答疑以及職業素養統一納入學業考核。

4? 結束語

隨著區域經濟和產業結構的調整，學院在機器人專業建設上逐步加碼，所在專業群成功申報為無錫市重點專業群，持續進行專業調研和走訪，大力推進埃夫特機器人產業學院的建設與發展，在教育培訓、技術服務、應用創新等各方面積極開展相應工作，現已逐步形成課堂教學與專業實踐為基礎，競賽創新與項目訓練為提升，產教融合與多元評價為保障的人才培養質量提升的新路徑。在學院“十四五”規劃和“雙高建設”任務的推進下，機器人專業將進一步引入企業資源、對接大賽項目，探索多元培養模式，提升教師理論教學和專業實踐能力，完善多元考核評價體系，為培養適應時代需求和社會發展的高質量專業人才提供參考。

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