工業機器人專業“數自融通”人才培養模式的研究

莫秀英，鄭漢尚

（廣州華商職業學院，廣東 廣州 511300）

關鍵字：工業機器人專業；數自融通；人才培養模式；智能技術

1 引言

當前我國已經進入以智能產業為主導的新經濟發展時期，智能技術成為經濟增長的新動能、產業發展的新藍海、高質量發展的新引擎。而機器人作為集人工智能、機械、電子、計算機和傳感器等多學科先進技術于一體的自動化裝備也不可避免地向著智能化發展，智能機器人將是大勢所趨。“中國制造 2025”戰略和“工業 4.0”概念的提出，智能工業機器人技術已經成為最熱門的工業應用技術。

房地產公司碧桂園的創始人楊國強宣布進軍機器人領域，計劃5年投資800億人民幣，引進一萬名全球頂級的機器人專家和研究人員，打造機器人全產業鏈高地。企業考慮到未來職業崗位可能只有兩類：一類是程序性勞動，另一類是創造性勞動。程序性勞動可以由智能機器人實現，目前我國機器人應用型人才存在很大的缺口。高職院校作為一線機器人操作的人才培養主力軍，承擔著為我國機器人行業輸送大量具有機器人操作技能人才的艱巨任務。

新的技術的產生、新的業態、新的經濟，所以一定會催生新的產業、新的崗位，新的產業和新的崗位一定會需要新的職業教育，因此有很多高職院校相繼開設了工業機器人專業，試圖通過工業機器人專業教育培養更多工業機器人專業人才，為社會提供更多的發展力。目前國內的工業機器人專業人才培養有北京航空航天大學、中國科學院等高等學府和科研機構，著力于工業機器人研發和系統應用等高端領域，而針對工廠等一線機器人操作及維護技術應用型人才的培養國內還處于起步階段。

工業機器人專業以“數字計算機控制機器的人工智能”基本理念為出發點，按照數字化技術和自動化技術融會融通的實施路徑，改造現有專業人才培養體系，建設適應專業智能化改造的“數自融通”專業課程，推進工程技術類專業職業人才培養的技術和能力體系適應人工智能技術發展。

2 研究意義

2015年，黨的十八屆五中全會通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》明確指出，加快建設制造強國，實施《中國制造2025》。2017年，中共十九大報告再次明確指出，加快建設制造強國，加快發展先進制造業。

《中國制造2025》是我國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領，全球制造業面臨重大的調整，制造業的發展離不開工業機器人技術的創新。在智能時代的背景下，高職院校是人才輸出的主力軍，通過創新的工業機器人技術人才培養方案，為社會輸出更多的技能型人才，機器人專業是集人工智能、機械、電子、計算機、傳感器等多學科一體的一門學科，雖然機器人技術不斷發展擴大，但是機器人專業還是一個新興的專業。大部分職校的機器人專業課程設置不夠完善，注重課程知識結構的學習，輕學科之間的交叉融合。機器人教育涉及物理、工程、藝術、生物等多學科知識，強調應用教育機器人來解決實際問題，這與STEAM（Science，Technology，Engineering，Art，Math）教育的跨學科理念吻合，強調多學科的交叉融合，以培養學生的創新精神與實踐能力。強調通過跨學科整合來學習多學科知識，課程學習注重與學生實際生活相聯系。

結合我院的特點，實現機器人專業“數自融通”人才培養模式，智能工程學院由原來的機電工程學院、汽車工程學院、建筑工程學院合并而成，現由“智能建造專業群”“智能制造專業群”“智能汽車專業群”組成。三大領域的學生強強聯合，開創新的人才培養模式。隨著“中國制造2025”持續不斷推進，智能制造技術、智能控制技術、新能源技術、智能建造技術迅猛發展，智能網聯、工業互聯、大數據推動了數字智能時代的到來。用人工智能賦能智能工程學院現有的3個專業群（組團）10個專業，對各專業進行“數字化+自動化+智能化”的改造升級，升級技能培養體系和知識體系，改進教學條件、升級技術手段，使人才培養能夠適應和符合數字智能時代產業發展的需要。

3 “數自融通”人才培養模式的研究

產業數字化和自動化是實現智能制造的重要內涵，隨著人工智能技術發展，出現了“數字化+智能化”“自動化+智能化”以及“數字化+自動化+智能化”的全新工業生產模式，需要研究掌握數字化技術、自動化技術、人工智能技術的技術技能人才的人才培養模式。將人工智能、數字化技術、自動化技術在工程人才培養中有機融合，強調數字化工具運用、自動化技術實現的“數自融通”。

“數自融通”的基本內涵是指，培養掌握數字化和自動化技術，能夠實施智能產品的開發和服務，智能系統集成、工程實施以及運維的技術技能人才。數自融通追求的是能力目標，目的是培養掌握數字化技術和自動化技術并能夠融會貫通運用兩種技術的專業人才。

下面通過專業人才培養方案制訂、課程體系重構、實踐基地平臺建設、課程標準、教材建設、師資隊伍建設、教學組織和教學標準研制等一系列內涵建設和改革，闡述工業機器人專業“數自融通”人才培養模式。

3.1 專業人才培養方案制訂和課程體系重構

一是按照人工智能賦能專業的基本思路開展專業課程體系建設，制定人才培養方案。新增人工智能技術應用專業，梳理已有專業崗位數字化技術和智能化應用場景和崗位要求，構建“數字化技術+自動化技術+智能化技術”的課程架構，如圖1所示，適應“具備專業能力、掌握智能技術、熟練數字化工具”的專業技術人才培養目標。二是篩選成熟的數字化產品、工具和應用，梳理智能化技術內涵，進行人才培養方案的數字化升級，在此基礎上，結合本專業技術應用場景，融入和運用自動化技術，形成“數自融通”課程；三是人才培養方案通過課程模塊優化設計，適應能力分級培養和技能分級培養。

圖1 “數字化技術+自動化技術+智能化技術”的課程架構

3.2 實踐基地平臺建設

實施“人工賦能”人才培養模式改革，課程建設是根本，實踐教學平臺建設是支撐，項目將推進建設符合人才培養需要、適應數字化能力培養、自動化技術培養、智能化應用能力培養的實踐教學平臺，實施產教融合，開展數字化、自動化、智能化應用的技術服務能力建設，產學研一體，推進創意、創新和創造。

人工智能實踐基地平臺的建設既要考慮滿足教學需要，同時兼顧科研創新需要。以人工智能技術理論基礎出發，以服務應用為目標，以傳感與智能感知、智能裝備與機器人、機電協作與數字孿生為重點，打造機電、車輛、建筑專業交叉融合創新的集產學研服一體的實踐教學基地。人工智能創新實踐基地平臺建設如圖2所示。

圖2 人工智能創新實踐基地平臺建設

3.3 課程標準、教材建設

各專業根據課程體系梳理和歸納課程內容，研究制訂課程標準并與企業合作開發配套教材。具體指標為：完成各專業的專業核心課程標準，完成“數自融通”課程教材建設并初步形成教學信息資源。在課程標準和教材建設過程中，要充分融入一體化教學理念，讓學生學中做，做中學，提高他們對知識與技能的運用，更重要的是提高他們的綜合職業能力，強調團隊意識，讓學生學會與人溝通，善于合作，今后不論是從事什么樣的工作，都有比較好的適應能力。課程的考核強調學生數自融通素養和能力培養，學生的成績不能僅僅是最后的考核，要與平時的表現、每一次任務的執行與考核掛鉤，再結合最后的期末成績，三者按照一定的比例，最終得出學生的成績。

3.4 教師隊伍建設

以專業升本師資團隊建設要求為標準，通過引進、培訓相結合，建設一支技術能力、教學能力相長的“數自融通”教學團隊。師資隊伍建設中共有6名專任教師和2名外聘教師；擁有1名教授、1名高級實驗師（副高級）；3名教師具有碩士學位；2名雙師型教師；3名骨干教師和1名具有企業經驗的教師；并配備專業實驗教師1名；師生比達到1：22，符合專業的發展和教學要求。在配備教師的同時，專業核心課都配備了具有中級職稱的教師作為專任教師。實驗室指導教師進行高級工的考證及派往校外實習基地進行交流培訓，每年都會派出教師參加相關工業機器人培訓項目，讓教師隊伍更加壯大。

大部分高校教師從學校出來再到學校工作，缺少社會的鍛煉，很多知識都是基于書上的理論，缺乏工程項目開發能力。從社會招聘“雙師型”（教師+工程師）的教師隊伍，在師資隊伍中占一半，彌補教師隊伍的不足。機器人技術更新換代很快，需要定期組織教師參加機器人的培訓，增強師資的實力，例如組織高職院校教師“工業機器人青年教師企業實踐培訓（國培）”培訓班。重視科研，成立科研小組，根據學科發展動態，擬定專業研究課題，定期進行調查研究和發表論文，提升團隊教師的整體科研水平。

3.5 教學組織和教學標準研制

研究制訂和改革教學組織方案，通過對課程教學內容、條件、組織、方法等的規范和標準化，形成教學（實施）標準（規范）。具體指標為：完成“數自融通”課程的課程教學標準（規范）。“數自融通”課程建設如圖3所示。

圖3 “數自融通”課程建設

4 結束語