工業機器人應用與維護專業高技能人才培訓模式研究與實踐

摘要：探討了如何打造工業機器人應用與維護專業高技能人才培訓模式，從職業崗位、專業技能以及個人素養出發，并分析了工業機器人行業人才需求方向；從技術、資金、師資、校企合作等方面出發，闡述了工業機器人應用與維護專業高技能人才培養問題；選擇“崗課賽證融通”高技能人才培訓模式，解決課程設置、技術應用、校企合作以及教師能力問題；通過實際案例分析，為相關院校提供發展路徑，旨在強化工業機器人應用與維護專業高技能人才培訓模式在產業發展中的作用。

關鍵詞：工業機器人應用與維護專業；高技能人才；培訓模式

中圖分類號：G712? 收稿日期：2023-02-18

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.05.028

1 工業機器人行業人才需求分析

現代社會產業發展結構實現了轉型升級，人才需求從熟練勞動力、初級技能人才轉變為中級技能人才、高級技能人才，特別是在職業崗位、專業技能、個人素養等方面提出了更新的要求。

從職業崗位方面來看，工業機器人需要儲備多個方面的專業人才，才可保證整個行業持續發展。例如，機器人銷售、機器人售后支持、機器人開發、機器人安裝調試、機器人工作站操作、機器人編程調試、機器人維護等方面的專業人才。

從專業技能方面來看：a.需要具備扎實的機械類基礎技能的專業人才。例如，可以看懂機械圖紙、可以使用軟件制圖，包括3D模型和2D工程圖；可以完成機械部件設計等[1]。b.需要儲備機器人專業理論知識的專業人才。例如，廣義坐標、立體視覺等。c.需要了解單片機開發的專業人才。例如，利用單片機編程語言，編寫機器人程序，按照客戶需求移動機器人。d.需要了解自動控制及電機驅動的專業人才。在設計機器人時，需要了解調速、起動與電磁之間的關系，保證機器人協調運動。

從個人素養方面來看，工業機器人應用與維護專業高技能人才需要具備高度責任感以及思想道德水平。例如，世界觀、人生觀、價值觀正確；工作安全意識高、工作責任感強；對工業機器人產業發展有一定判斷力，有自己的專業見解等。

2 工業機器人應用與維護專業高技能人才培養現狀

2.1 課程體系構建有待完善

部分學校在構建新型高技能人才培訓模式時，未重視課程體系的升級與更新，造成課程專業技能培訓與產業崗位人才需求方向不一致，無法填補崗位人才缺口、保障生產流程有序開展。因此在構建培訓模式時，學校應充分考慮崗位需求，結合實際完善課程體系。

2.2 專業技術與設備投入度低

工業機器人應用與維護專業學習需要結合先進技術設備，才可保證學生學習有效性，使其在課堂學習與實踐應用中逐漸提升專業技能水平[2]。但是部分學校資金水平有限，導致專業技術與設備投入度低，既阻礙了專業教學活動的拓展，也減少了學生在校實踐機會。

2.3 未充分利用校企合作優勢

在學習工業機器人應用與維護專業的過程中，多涉及機器人安裝、維修、故障檢測等實踐內容，學校需要通過深化校企合作，為學生提供專業實訓基地，保證學生在校期間可以多參與實踐活動，增加機器人應用與維護專業能力。但是部分學校在開展校企合作期間未充分利用合作優勢，通過拓寬合作渠道為學生提供更寬廣的實踐空間，造成工業機器人應用與維護專業高技能人才培訓遲緩。

2.4 培訓模式單一

部分學校在選擇高技能人才培訓模式時，并未考慮行業發展方向、學生學習特點、教師教學能力等，造成培訓模式單一，無法幫助學生習得實用性專業內容，不利于學生專業能力的提升、人才培養目標的實現。例如，教師在開展教學活動時，忽略了學生主體地位，過于強調理論知識的講授，導致教學時間過長，學生實踐時間縮短，背離了人才培訓構建初衷。

3 工業機器人應用與維護專業高技能人才培訓模式

為培養高技能專業人才，全國職業教育大會提出：推動“崗課賽證融通”綜合育人，提高教育質量。職業院校應積極探索“崗課賽證融通”高技能人才培養模式，強化工業機器人應用與維護專業的適應性，不斷發揮人才培訓作用，迎合產業人才需求[3]。

首先，準確掌握“崗課賽證融通”育人理念，促使學生在此培訓理念下學習與產業崗位需求一致的專業技能。其中，“崗”指的是課程標準應與產業崗位需求一致；“課”指的是課程體系，應銜接職業標準與崗位職責，進行能力培養；“賽”指的是職業院校技能大賽，通過競賽提高專業教學水平；“證”指的是職業技能等級證書，利用證書評價學生專業學習水平。工業機器人應用與維護專業高技能人才培訓模式應以“崗課賽證融通”育人理念為發展基礎，落實人才培養相關教育工作，以滿足工業機器人產業人才需求。

3.1 注重專業課程改革，建設針對性課程體系

高技能人才培訓模式的發展基礎為課程體系，學校應根據現下的行業人才需求方向，設置針對性強的課程體系[3]。以“一體化教學”為例，這種課程體系解決了理論教學與實踐教學無法相融合的問題，實現了“教師引導、學生自主學習”的教學目標。學校可以借鑒此種課程體系，完成專業課程改革。

a.進行課程開發。學校需廣泛調查行業市場動向，并與企業內部員工進行交流，明確工業機器人應用與維護人才培養目標[4]。將培養目標作為培訓模式主要導向，微粒化機械、電氣、技能考核等方面內容；將行業崗位職責作為教學載體，設計一體化學習內容：串聯機電一體化技術—機器人維護與保養—機器人安裝、調試與維修—機器人應用—機器人工作站管理內容。

b.課程體系改革過程中，教材編寫也是一項重要環節。“一體化教學”課程體系下，應以人才培養、典型學校任務為核心目標，結合學習任務與教學內容，編寫一體化專業教材。學校可打破原有課程基本框架，根據典型學習任務，重新組合不同課程教材，如《工業機器人安裝與調試》、《工業機器人工作站保養與維護》，編寫與行業人才需求相符的教材，以便于學生可以掌握實用內容。對于教材內容的更新，學校可以根據行業發展走向進行定期改編，以確保教材時新，提高學生專業技能水平，使其就業后可以快速獲得歸屬感和價值感。

3.2 引進最新技術課程，培養學生實操能力

信息技術發展迅速，工業機器人相關產業技術不斷更新，為培養與時俱進的高技能人才，學校應引進最新技術課程，給學生提供更大學習空間。以PLC技術為例，這種技術在工業機器人控制系統中具有極高的應用價值，學校在培養高技能人才時，可建設PLC技術課程，將其作為重點基礎課程[5]。采取項目教學方法，對學生進行學習考核與評價，以增進學生技術操作能力、解決問題的能力以及團隊協作能力。

由于市場上的PLC生產商具有較大差異性特點，無法通用編程指令與軟件，因此學校在引進設備時，應盡量選擇市場應用面廣、發展前景客觀的設備進行教學應用，避免引進多類型設備提升設備采購成本，降低技術操作教學效果。例如，教師可以選擇西門子S7-1200設備進行教學，主要原因在于它的性價比高、經濟成本低、應用范圍廣，比較適用于專業教學。教學中，教師可借助多媒體設備介紹西門子S7-1200全套接線（圖1）引導學生掌握理論知識。接著，通過實踐操作鞏固理論知識，練習電路檢測、電路故障排查、軟件應用等技術內容。實踐操作可采用小組形式，用來加強學生團隊協作能力，促進學生實現多維度發展。每完成一個學習項目后，進行一次小組匯報，讓學生互相分享實踐心得、展現實踐成果，以激發學生學習積極性。

3.3 落實“產教融合”目標，深化校企合作內容

高技能人才培訓模式的起源點為“產教融合”，該政策的提出為職業院校發展提供了新發展機遇，為行業人才基礎構建提供了新發展動力。學校應落實相關政策目標，積極深化校企合作內容，構建合理高技能人才培訓模式，為行業發展保駕護航[5]。

a.選擇經濟實力強、業界口碑良好的企業進行長期合作，保證實訓基地建設的有效性。綜合實力達到標準的企業有助于在校學生的實踐與學習：學生可以在企業實踐中得到正向發展、積累豐富實習經驗，實現高技能人才培養目標。學校和企業可以根據專業特點、企業崗位需求、未來行業發展方向、現代學生學習特點，打造多元化、實踐性強的專業實訓基地，為工業機器人應用與維護專業教學提供良好實踐空間。

b.在與企業長期合作期間，學校應抓住合作機會，輸送教師與在校學生到企業實踐，以加強教師與學生各方面能力。一方面，教師可以通過實踐開闊眼界，對行業發展有更新認知。通過這種形式，可以有效激勵教師加強自身專業能力與教學能力，使其打造更加實用的專業課堂；另一方面，工業機器人應用與維護專業本身具有較強實踐性特點，學生可以借助實踐機會，對所學理論知識有進一步了解，使其可以快速內化知識點，如工業機器人安裝、維修、維護、故障排查等，對專業學習產生濃厚的探索欲和學習欲，在專業領域實現長足發展。最后，學校可以針對教師實踐和學生實踐結果，完善高技能人才培訓模式，保證人才培訓更加高效。企業也可根據反饋結果，評價學生綜合能力，選擇技能水平強、個人素養高的學生入職，不僅可以降低人才招聘成本，也可以促進企業持續發展，實現校企合作實際目標。

3.4 打造專業教師團隊，提升教師專業技能

學校構建高技能人才培訓模式，教師團隊建設或不可缺。作為專業知識傳授的主要執行者，教師個人技能水平以及道德素質均會影響到人才培訓模式的效果。學校應大力推行學術交流活動，與業界精英、知名學校專業教師共同進行學術探討與研究，以增進本校教師專業技能能力，如專業理論知識儲備、教學能力、教學認知度等[6]。另外，定期進行高技能人才培訓模式反饋，組織專業教師共同探討教學中遇到的問題，結合教師日常教學考核結果，持續優化人才培訓模式，打造個性化、差異化明顯的培訓內容。例如，由于班級學生人數多，在實踐過程中個人實踐機會少，部分學生無法練習維修等專業技能。教師應針對這一問題向學校進行統一反饋，選擇合適的解決措施消除此類問題。如加大實訓空間構建力度、采用小班制辦學模式等。

3.5 培訓案例分析

某中職院校辦學以來，以創新性、實驗性與示范性為辦學理念，深化校企合作與課程改革，利用云平臺教學應用軟件進行教學拓展，培養專業人才。在工業機器人應用與維護專業建設智慧課堂模式：a.課程探索；b.搭建學習平臺；c.提煉模式；d.示范推廣；e.實踐改進。動態追蹤教育資源，掌握專業教學現狀以及教學效果，實時監控教學質量，完成了多維度評價目標。另外，學校邀請合作企業專業論證指導，將企業工作場景進行還原，打造了專業實訓基地。集中“產、學、研、訓、賽、創”，設置綜合性實訓中心。同時采用“以賽促教學轉型升級”方法，積極鼓勵學生參與機器人大賽、職業技能大賽等相關專業性比賽，進一步激活了高技能培訓模式，實現了更長足的發展。

以機器人系統操作職業大賽為例，此次大賽需要參與學生完成以下任務：機器人自動更換、快換夾具，分別完成多個任務，如搬運、軌跡描繪等。競賽考核主要圍繞兩方面進行：a.機器人理論知識；b.實操技能。競賽獎勵：最終獲勝者授予獎金與證書。共分為一等獎、二等獎和三等獎。每一個級別獎金不同，依次減少金額。競賽通過檢驗在校學生在工業機器人系統操作基本技能水平，突出了企業所需專業技能以及新技術應用。無論是參賽學生，還是現場觀看的學生，均可從競賽中獲悉更多關于工業機器人產業的人才需求范圍，了解企業專業人員崗位職責。

4 結語

工業機器人應用與維護專業高技能人才培訓模式應結合行業市場需求，全面了解現下運營企業中的各類崗位職責，制定針對性強的課程體系，培養貼合實際發展現狀的高技能人才。未來社會發展趨向自動化、智能化，工業機器人應用面將逐漸廣泛，學校應做好長期人才培養規劃目標，以順應時代發展，保障社會生產運營有序，為社會經濟提升提供扎實人才基礎。

參考文獻：

[1]李軍工業機器人應用與維護專業核心課程綜合性項目教學法探究——以廣西工業技師學院“工業機器人基本操作與現場編程”課程為例[J]教師，2021（28）：91-92.

[2]黎勇基中職工業機器人應用與維護專業建設及教學探討[J]中學教學參考，2021（3）：86-87.

[3]李小卓，袁璇產教融合視域下工業機器人應用與維護專業“訂單班”建設初探[J]廣西教育，2020（6）：64-65.

[4]張冬柏一體化教學在工業機器人應用與維護專業的應用探索[J].中國培訓，2022（8）：56-58.

[5]唐翠翠工業機器人應用與維護專業“PLC技術”課程教學研究[J].科技與創新，2021（13）：17-18.

[6]夏靜，張文健，李衛兵，等地方學校鍛造人才培養和企業職業培訓的研究與實踐[J]內燃機與配件，2020（5）：257-258.

作者簡介：

黃瑞雪，女，1982年生，高級講師，研究方向為智能制造。