浅谈本科院校工业机器人专业的人才培养模式

吴蕾 肖书浩

摘要：本文通过分析目前工业生产中扮演举足轻重角色的工业机器人的优势与特色，以及结合市场对该专业的需求，对本科院校开展工业机器人专业的人才培养模式进行了探讨，旨在培养的本科毕业生相对于高职院校的机器人专业毕业生具有更广的就业面、更高的就业平台起点以及较大的技术成长空间。

关键词：工业机器人；人才培养；专业需求

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）17-0085-02

工业机器人专业是目前最热门的专业之一，从近两年开设工业机器人专业的高等院校不断攀升的报考人数就能看出市场对这方面人才的需求。家长们迫切希望自己的孩子能够通过专业性、系统性的专业培训从而有一个良好的就业前景。武昌首义学院为了满足市场对工业机器人专业人才的需求，开设了机械电子工程专业工业机器人方向，后续还将开设工业机器人技术专业。武昌首义学院是全国首批、华中地区首家开设工业机器人技术专业人才培养的本科院校。我们在专业课程设置、人才培养模式方面做了很多市场调研及探讨，并且与武汉金石兴机器人自动化工程有限公司合作办学，目的是体现专业特色，并且使得我们的本科毕业生相对于高职高专的机器人专业毕业生具有更广的就业面、更高的就业平台起点以及较大的技术成长空间。

一、工业机器人专业发展现状及需求

现在中国已经成为世界的制造业中心，国内装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期，特别是对于沿海的众多制造企业，由于用工成本不断提高，用工荒日益凸显，迫使企业采取各种方法应对，而用机器人技术改造传统产业，提高企业的市场竞争力无疑是首选方法之一。21世纪是人工智能的新启元，智能制造成为传统制造业转型升级、高端装备制造业走出去及降低企业运营成本的必由之路，工业机器人及智能装备制造产业将拥有前所未有的发展机遇。

工业机器人广泛应用于如汽车、家政服务、电力设施、自动化办公等行业。尤其在一些工况条件恶劣、不适宜人工参与的作业中，工业机器人更是得到广泛应用。“工业时代的机器人战略”势必导致一批生产人员转行（一个机器人可以替代2—4个熟练工人）。例如，富士康科技集团启动了“百万机器人”上岗计划，已经在全国范围暂停招普工。从表面上看，工业机器人的大规模上岗确实会对毕业生的就业造成困扰，但机器人毕竟是机器，是需要人去控制及辅助生产的。因此它的出现也会带来新的机遇，如更加智能化的机械手的研发、机械手相应夹具的设计以及熟练地对机器人进行操控和故障诊断及维护等工作。机器人产业的发展需要强力的机器人技术支撑。因此本专业学生就业行业广泛、就业前景无忧、就业质量较高。

二、本科院校相较于高职院校开设工业机器人专业所具备的资源优势

目前，工业机器人专业的人才培养处于刚刚起步的阶段，很多高职院校采用订单班的模式，为企业培养符合特定需求的专业人才。这种模式固然有其毕业就能立即就业的优势，但是这种针对某种特殊工种的培训使得学生并不具备系统的专业知识，专业知识储备的欠缺会成为他们职业发展的瓶颈，一旦工厂要更换新的自动化生产线他们就面临着下岗的危机，或者不得不接受再培训。工业机器人专业是一个综合性的学科，除了机器人自身的课程学习，该专业的开设还需要多门学科的支持，如电工电子、计算机、机械电子工程、工程化学、自动控制等专业。这就需要一支具备不同专业知识背景的教师队伍。同时为提高学生的实操能力，学校也应配备相应的实训条件。武昌首义学院的机电与自动化学院完全满足以上所述的专业需求。该学院所开设的传统本科专业有自动化、电气工程及其自动化、机械电子工程专业、专科有机电一体化及机械制造及其自动化专业。开设工业机器人这个新的专业只需将一部分从事机械专业教学的老师和从事自动化控制专业教学的教师投入进来，集中强化培训学习。同时，学院购入了ABB公司的多功能机器人系统，建立了专门的机器人实训室，可以模拟工厂模式完成案例式教学及实训操作。对于机器人专业的核心课程如机器人离线编程等，我们采用了校企合作的方式，与武汉金石兴机器人自动化工程有限公司建立了合作办学，全面系统性地进行专业人才的培养，提高学生的核心竞争力。

三、本科院校工业机器人专业的人才培养模式

大部分高职院校开设工业机器人技术专业的人才培养定位是工业机器人的在线与离线编程、工业机器人的故障诊断及维护和工业机器人本体的调试及安装。而武昌首义学院是本科院校，我们的毕业生培养目标是能与专门领域要求相结合的高端复合型、高素质技能型人才。

（一）培养目标

工业机器人专业面所服务的对象是机器人制造厂商及其集成商、使用工业机器人的客户等。前者对于专业人才的需求是设计集成、制造及安装调试、销售及现场技术支持工程师；后者的需求是编程与调试、操作、维修与保养等应用工程師。因此机器人专业学生的培养目标是具备良好的职业道德素养、扎实的工程实践基础、较强的可持续发展能力，掌握工业机器人在线及离线编程、设计集成、运营维护及调试维修等专业知识与技能，并能根据现场的工况需求，运用所学的机械原理与机械产品设计知识，设计出符合机器人动作的夹具，从而提高机器人的使用能力及应用范围，提高机器人的利用率。培养目标主要体现在以下几个方面。

1.掌握工业机器人设计、制造以及工业机器人周边设备的通讯知识；掌握电气方面的基础知识；熟悉机械及电气制图基础知识，能够设计出与工况需求配套的机械手夹具。

2.能对PLC系统进行基本设计及维护；能使用工控机、触摸屏编写人机界面程序；能组装、安装、调试常用工业机器人辅具；掌握工业机器人装配、调试、动态监测、故障诊断知识等。

3.培养学生良好的英语与信息技术应用能力，能读懂工业机器人相关产品英文操作手册等；培养良好的职业道德、科学创新精神；良好的沟通团队协作能力、自我学习及终身学习的能力等。

（二）核心课程与实践环节

课程体系包括专业课程的学习、专业技能训练、综合技能训练和创新能力训练四大模块。工业机器人专业所学的主要课程包括：机械制图及CAD、机械原理、机械制造基础、机电传动控制、电工电子、液压与气动、电气控制与PLC、单片机原理及应用、传感器与检测技术、工业机器人基础、自动机与自动线、工业机器人在线及离线编程、工业机器人系统集成等。

在实践环节，我们采用项目式教学，学生每次在实训室需完成一个实际的案例，如机械手码垛、机械手自动上下料、机械手与外部PLC通信等。学生需要对硬件系统进行接线、对机器人进行在线或离线编程以及调试来完成所规定的内容。这样可以使学生充分消化课堂所学知识，提高动手能力及解决实际工程应用中所要面对的各种疑难杂症。

四、结束语

本科专业开展高层次的工业机器人专业已经是潮流所驱，借助本科院校良好的专业建设平台以及高素质的双师型教师队伍、精良的实训设备、紧密的校企合作以及学校领导的高度重视，培养的毕业生将掌握工业机器人的核心生产技术，为“中国制造2025”添砖加瓦。

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