工业机器人联合创新实训中心的建设研究
2019-06-12杨利高赢谢永超
杨利,高赢,谢永超
(湖南铁道职业技术学院,湖南株洲 412000)
工业机器人技术是实现智能制造的核心领域,根据国家统计局最新数据显示,2017年上半年我国工业机器人产量同比增长高达52.3%。工业机器人产业的发展急需大量的工业机器人应用人才,工业机器人技术专业已经是高职最热门的专业之一,从2013年至2016年,专业开设量每年以500%的速度递增,目前全国开设工业机器人技术专业的高职院校数已经达到440所[1]。如何提高工业机器人专业的人才培养质量,培养符合智能制造时代背景的技能型人才是高职工业机器人专业所面临的新的机遇和挑战。
深化产教融合,促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接,是当前推进人力资源供给侧结构性改革的迫切要求[3]。校企共建联合创新实训中心是提高高职教育实践教学水平的重要载体,是提高人才培养质量的有效途径,是推动高职人才培养模式改革的关键环节,可有力促进专业实践教学水平的提升,更好适应行业和区域经济发展需求。
国内实训中心在运行机制、管理模式、教学管理等方面积累了诸多经验,如大致形成了产教融合、校企合作、创建公司、一体化教学培训等主流管理模式[4];如按照实训中心的功能将中心建设分区[8];如将工业机器人技术和智能制造背景融合,建设复合型的实训中心[9],这些都为本文的研究提供了丰富的实践借鉴。但也存在一些问题,如社会服务力度不够;未完全适应社会经济发展需要;设备使用率不高、更新率不够;实训质量有待提高;共享交流不够等问题[4-6]。笔者团队通过走访调研发现,高职工业机器人实训中心普遍存在与企业合作形式单一,以直接购买实训设备为主;合作企业多为教学仪器厂商等共性。
1 工业机器人联合创新实训中心建设思路
联合创新实训中心的建设主体是学校和企业,为了更好地对接产业链,学校要甄选优质合作企业,比如:行业世界排名靠前的公司、国内创新型高科技企业、具有丰富校企合作经验的教学仪器厂商等建立长效合作机制。
共同管理:成立由校方、企业为主要成员的“实训中心管理指导委员会”,全程参与和指导中心方案设计、项目开发、制度建设和日常运行管理,共同制定中心的管理标准。
联合开发:校企双方联合开发基础实训平台,着重平台的典型性、规范性和扩展性。典型性指开展的实训项目要有典型代表性,能培养学生的基本能力;规范性指实训平台的布局、走线等必须严格符合企业现场要求,从细节培养学生的规范意识;扩展性指实训平台是模块化的、积木化的,能够柔性地拆分,能加装新的扩展模块。开发过程中团队教师全程参与,亦可将开发某些过程设计成教学环节,增加学生动手实践的机会。
创新育人:校企双方签订联合培养协议,合作开发实训计划和大纲,共同制定人才培养标准,组织企业“能工巧匠”进行行业规范和典型应用等知识的授课。必要时可将实训中心延伸至企业,组织教师和学生进企业进行实践学习。
2 工业机器人联合创新实训中心建设内容
根据职业岗位能力模型,工业机器人专业毕业生的职业岗位大致分为初次就业岗位和发展岗位两大类。其中初次就业岗位如工业机器人电气制造助理工程师、工业机器人电气设计助理工程师、工业机器人系统集成助理工程师、工业机器人销售、服务助理工程师、工业机器人品质管理助理工程师等。发展岗位如工业机器人电气制造工程师、工业机器人电气设计工程师、工业机器人系统集成工程师等。通过对这些岗位的能力进行分析,得到细化的专业基础能力、专业核心能力、专业拓展能力。其中专业基础能力的培养(如电路的焊接与调试),主要在其他基础实训室完成;专业核心能力的培养主要在基础实训平台和虚拟仿真平台中进行,专业拓展能力的培养主要在技能竞赛平台和综合应用平台中进行。中心建设四大平台间的关系如图1所示。
图1 中心建设平台
(1)基础实训平台,以主流的六轴机器人为核心,包含上下料输送链、CNC平台、码垛台等周边设备,能够满足工业机器人典型应用实训需求。该平台可以考虑学校自主开发。
(2)虚拟仿真平台,以高配置电脑为核心,安装工业机器人离线编程软件、三维建模软件、数据库开发软件,能够满足工业机器人虚拟仿真实训、工程数据库实训等需求。该平台偏向工业机器人的软件开发。
(3)技能竞赛平台,以全国高职装备制造大类工业机器人技术应用和全国高职装备制造大类制造单元智能化改造与集成技术两大赛项设备为核心。该平台基本覆盖了智能制造、云数据、人工智能、机器人等传统工科的技能点,借助技能竞赛“培优”的方式,期望培养出一部分优秀的“新工科”人才。
(4)综合应用平台,以3D成像及3D打印、工件加工与打磨、工业机器人数控加工、工业机器人点焊等工作站为核心,培养学生工业机器人工作站集成与维护的综合技能。该平台考虑以企业开发为主,高度模拟企业实际项目。
3 工业机器人联合创新实训中心运行机制
联合创新实训中心建成后,如何高效合理地运行是需要思考的重点问题。可以从以下几点来思考。
服务学生:中心可以成为学生课堂学习和课外自主学习的平台。中心应该对工业机器人及相关专业的学生全天开放,学生不仅可以在中心进行理论学习和实训,还可以开展第二课堂、技能竞赛、创新创业、毕业设计等自主学习活动。
服务学校:中心可以成为校企共同育人的纽带。教师根据专业需求和企业岗位需求开发实训项目,能培养学生的专业能力和岗位能力。反过来教师的教学能力和科研水平也得到了提升。
服务社会:中心可以成为学校师资培训和科学研究的平台。中心可以承担新进教师、实训教师的岗前培训,还可以为教师进行科学研究提供实验设备,反过来教师的研究成果又能反哺教学和培训。学校可以依托中心承担国培或省培项目,为其他职业院校教师技能提升开展服务,还可以服务于周边社区、中小学、企业、行业,努力提高社会服务能力。