智能制造背景下工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)策略與實(shí)踐

摘要：隨著全球制造業(yè)向數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化轉(zhuǎn)型的加速推進(jìn)，智能制造已成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型必須依靠智能制造，而工業(yè)機(jī)器人技術(shù)作為智能制造的核心組成部分，正在逐漸替代傳統(tǒng)的人工操作，特別在重復(fù)性高、精度要求高的制造環(huán)節(jié)。黔西南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才的職業(yè)院校，在智能制造背景下對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的探索和實(shí)踐，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。以黔西南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，深入分析當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的人才需求，根據(jù)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，構(gòu)建一個(gè)科學(xué)合理的人才培養(yǎng)體系。

關(guān)鍵詞：智能制造；工業(yè)機(jī)器人；人才培養(yǎng)

在21世紀(jì)的科技浪潮中，智能制造作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的不斷成熟與應(yīng)用，智能制造不僅提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，還促進(jìn)了生產(chǎn)方式的根本性變革，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)注入了強(qiáng)大動(dòng)力。近年來，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，2024年市場(chǎng)規(guī)模將超過700億元，展現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，這一增長(zhǎng)得益于制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)、勞動(dòng)力成本上升、政策支持以及技術(shù)進(jìn)步等多重因素的推動(dòng)。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2024年6月工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量為53 088套，同比增長(zhǎng)12.4%，1～6月累計(jì)產(chǎn)量達(dá)到283 202套，同比增長(zhǎng)9.6%。中國(guó)是全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，裝機(jī)量全球第一，制造業(yè)機(jī)器人密度達(dá)到每萬名工人392臺(tái)［1］。隨著人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)正加速與這些技術(shù)融合，推動(dòng)機(jī)器人智能化水平的提升，對(duì)研究工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)策略與實(shí)踐具有重要意義。

1工業(yè)機(jī)器人技術(shù)人才市場(chǎng)需求

隨著智能制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)人才的市場(chǎng)需求呈現(xiàn)出快速的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，這不僅體現(xiàn)在數(shù)量的增加上，更體現(xiàn)在對(duì)人才質(zhì)量要求的提高上。2024年中國(guó)已成為工業(yè)機(jī)器人增長(zhǎng)最快的國(guó)家之一，機(jī)器人行業(yè)的飛速發(fā)展，給機(jī)器人專業(yè)的畢業(yè)生提供了更廣闊的就業(yè)前景。在未來十幾年內(nèi)，機(jī)器人專業(yè)的相關(guān)人才需求量將逐年上升。隨著國(guó)家智能制造業(yè)的發(fā)展，還將出現(xiàn)一大批與機(jī)器人相關(guān)的新興產(chǎn)業(yè)，這些新興產(chǎn)業(yè)也對(duì)機(jī)器人專業(yè)人才有著很大的需求量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從事機(jī)器人相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員平均收入一般要遠(yuǎn)高于同期畢業(yè)的其他專業(yè)學(xué)生。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷升級(jí)，黔西南州對(duì)工業(yè)機(jī)器人方面人才的需求也日益增長(zhǎng)，特別是對(duì)于具有專業(yè)技能、創(chuàng)新思維和高度責(zé)任感的人才，更是供不應(yīng)求。在智能制造背景下，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)成為一個(gè)重要課題，對(duì)于推動(dòng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要意義。

2工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)策略

2.1明確培養(yǎng)目標(biāo)與定位

在智能制造背景下“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)策略與實(shí)踐”項(xiàng)目研究需確定人才培養(yǎng)目標(biāo)。在此對(duì)黔西南州內(nèi)貴州鵬升（集團(tuán)）紙業(yè)有限責(zé)任公司、貴州錦興輕合金裝備制造有限公司及省外浙江阿能集團(tuán)有限公司、浙江舜宇光學(xué)有限公司等多家企業(yè)開展調(diào)研，分析省內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才需求、操作技能、具備一線服務(wù)工作的能力和素質(zhì)，包括工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)維護(hù)員、工業(yè)機(jī)器人高級(jí)工程師以及工業(yè)機(jī)器人銷售服務(wù)顧問等，明確工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)具備扎實(shí)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才，需掌握工業(yè)機(jī)器人安裝、調(diào)試、編程、維護(hù)等方面的專業(yè)知識(shí)和職業(yè)技能，以滿足智能制造企業(yè)對(duì)技術(shù)人才的需求［1］，并結(jié)合實(shí)際修訂黔西南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院2024級(jí)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。

2.2專業(yè)核心課程的設(shè)置

通過調(diào)研，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)課程體系的構(gòu)建，應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的核心技術(shù)、應(yīng)用及運(yùn)維能力為目標(biāo)，不僅需要學(xué)習(xí)編程和操作的基礎(chǔ)知識(shí)，還需學(xué)習(xí)各種機(jī)器人服務(wù)類的技能。根據(jù)崗位要求和工業(yè)機(jī)器人行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂相關(guān)核心課程的目標(biāo)，結(jié)合課程的知識(shí)和能力以及內(nèi)容，將最先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)融入教學(xué)內(nèi)容中，體現(xiàn)課程的先進(jìn)性和職業(yè)性，提高學(xué)生的職業(yè)能力［2］。課程體系包括專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、專業(yè)選修課程以及實(shí)踐環(huán)節(jié)等多個(gè)部分，以下是部分課程詳細(xì)歸納如下：

（1） 可編程控制技術(shù)：深入了解和掌握PLC可編程控制器的原理、編程及應(yīng)用、生產(chǎn)工藝，為機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。

（2） 工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程：通過現(xiàn)場(chǎng)編程軟件對(duì)機(jī)器人進(jìn)行即時(shí)編程和參數(shù)調(diào)整，操作人員可以在機(jī)器人工作現(xiàn)場(chǎng)直觀地觀察機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡和工作狀態(tài)。

（3） 工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真：在機(jī)器人未直接連接到生產(chǎn)線或?qū)嶋H工作環(huán)境時(shí)，通過軟件對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程和模擬的技術(shù)來提高編程效率和安全性。

（4） 智能視覺技術(shù)應(yīng)用：工業(yè)機(jī)器人在感知、識(shí)別、定位、導(dǎo)航等方面，智能視覺技術(shù)可以精確地識(shí)別出零件的形狀、大小、顏色等特征，確定其位置和姿態(tài)，從而進(jìn)行準(zhǔn)確的抓取和裝配。

（5） 數(shù)字孿生與虛擬調(diào)試技術(shù)應(yīng)用：構(gòu)建機(jī)器人系統(tǒng)的虛擬模型，進(jìn)行虛擬調(diào)試和優(yōu)化，通過模擬生產(chǎn)流程，優(yōu)化工藝、改進(jìn)設(shè)備布局。

（6） 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成：學(xué)習(xí)如何將工業(yè)機(jī)器人與PLC、傳感器、網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)集成在一起，形成完整的自動(dòng)化系統(tǒng)。

（7） 工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維：工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的日常運(yùn)維、故障診斷及排除方法，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

（8） 電工課題實(shí)訓(xùn)：讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握電工知識(shí)和技能。

2.3改革創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

（1） 實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)：將實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目引入課堂教學(xué)，通過項(xiàng)目化教學(xué)，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)估等各個(gè)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力［3］。

（2） 強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)：鼓勵(lì)學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)、科技競(jìng)賽、技能大賽，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神。黔西南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院以大學(xué)科技園為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化平臺(tái)，為學(xué)生提供創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)和資金支持，幫助他們實(shí)現(xiàn)創(chuàng)業(yè)夢(mèng)想［4］。

3工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)實(shí)踐

3.1構(gòu)建校企合作模式

黔西南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為地方高等職業(yè)院校，緊密結(jié)合黔西南州的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，通過構(gòu)建校企合作模式，實(shí)現(xiàn)教育與產(chǎn)業(yè)、學(xué)校與企業(yè)、教學(xué)與生產(chǎn)之間的深度融合。學(xué)校在構(gòu)建校企合作模式時(shí)，展現(xiàn)出了積極的姿態(tài)和多元化的合作方式，積極與貴州錦興輕合金裝備制造有限公司、浙江舜宇光學(xué)有限公司等多家企業(yè)簽訂校企合作協(xié)議，訂單培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的專業(yè)學(xué)生，同時(shí)授予貴州錦興輕合金裝備制造有限公司等多家企業(yè)“教學(xué)實(shí)習(xí)基地”，學(xué)生在企業(yè)中進(jìn)行實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、定崗實(shí)習(xí)，讓學(xué)生在真實(shí)的工作環(huán)境中鍛煉技能、積累經(jīng)驗(yàn)，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工作中，提高專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。學(xué)院積極與工業(yè)機(jī)器人相關(guān)企業(yè)建立緊密的合作關(guān)系，通過共同修訂人才培養(yǎng)方案、共建實(shí)訓(xùn)基地、聯(lián)合開展科研項(xiàng)目等方式，同時(shí)邀請(qǐng)企業(yè)專家進(jìn)校授課，分享行業(yè)前沿技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，提高教學(xué)的針對(duì)性和實(shí)用性。

3.2建設(shè)實(shí)踐教學(xué)基地

3.2.1校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地

黔西南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(yè)機(jī)器人專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè)，遵循“從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從仿真到實(shí)操、從系統(tǒng)到綜合”的原則。目前建有機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室，配置有機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握機(jī)器人典型機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制架構(gòu)和軟件操作方法，親自動(dòng)手進(jìn)行機(jī)器人拆裝組合，鍛煉識(shí)圖能力、工具使用能力和裝配能力［5］。工業(yè)機(jī)器人操作編程實(shí)訓(xùn)室，提供真實(shí)的工業(yè)機(jī)器人設(shè)備和編程軟件，讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行編程和操作練習(xí)，掌握工業(yè)機(jī)器人編程與操作的核心技能。下一步打算建設(shè)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成實(shí)訓(xùn)室，模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，讓學(xué)生參與工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)集成項(xiàng)目，學(xué)習(xí)如何將工業(yè)機(jī)器人與其他自動(dòng)化設(shè)備集成到生產(chǎn)線中，提高系統(tǒng)集成與維護(hù)的能力。工業(yè)機(jī)器人智能制造綜合實(shí)訓(xùn)室，結(jié)合智能制造的實(shí)際需求，打造綜合性的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，讓學(xué)生在實(shí)際項(xiàng)目中體驗(yàn)工業(yè)機(jī)器人的智能制造過程，培養(yǎng)綜合應(yīng)用能力。

3.2.2校外實(shí)訓(xùn)基地

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)與貴州鵬升（集團(tuán)）紙業(yè)有限責(zé)任公司、貴州錦興輕合金裝備制造有限公司建立校外實(shí)習(xí)基地，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)參與到企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目。通過校外實(shí)習(xí)，學(xué)生可以更深入地了解行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，提升自己的實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。

3.3建設(shè)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)

加強(qiáng)與黔西南州內(nèi)相關(guān)企業(yè)，如貴州鵬升（集團(tuán)）紙業(yè)有限責(zé)任公司與貴州錦興輕合金裝備制造有限公司的合作，共同開發(fā)和完善工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)，包括校本教材、課件、案例、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目等，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)材料和實(shí)踐機(jī)會(huì)。同時(shí)積極申報(bào)院級(jí)、省級(jí)精品在線課程，建立在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，方便學(xué)生和企業(yè)員工隨時(shí)隨地獲取學(xué)習(xí)資源，提高學(xué)習(xí)效果。

3.4強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)

加大對(duì)專業(yè)教師的培訓(xùn)力度，鼓勵(lì)教師參加各種專業(yè)培訓(xùn)和學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，提升教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力。建立教師企業(yè)工作站，鼓勵(lì)教師赴企業(yè)一線實(shí)踐鍛煉，了解行業(yè)最新動(dòng)態(tài)和技術(shù)需求，提高教學(xué)的針對(duì)性和實(shí)用性。建立柔性人才引進(jìn)制度和兼職教師人才庫(kù)，聘請(qǐng)來自企業(yè)、行業(yè)的專業(yè)人才擔(dān)任兼職教師，為學(xué)生傳授實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。

注釋：

①數(shù)據(jù)來源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)布：2024年6月份規(guī)模以上工業(yè)增加值增長(zhǎng)5.3%。

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基金項(xiàng)目：教育部第三期供需對(duì)接就業(yè)育人項(xiàng)目“智能制造背景下的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)策略與實(shí)踐”（2024011266090）

作者簡(jiǎn)介：方靜，男，貴州普安人，副教授，本科，研究方向：機(jī)械電子。