基于学习投入度的高职工业机器人技术专业人才培养模式探索

□唐 敏

随着传统制造业的改造升级和人工成本的快速上升，工业机器人作为典型的智能制造设备，市场规模日益扩大。工业机器人产业的发展需要大量的技能型人才。目前国内高职院校中，工业机器人技术专业的人才培养刚刚起步，机器人专业的人才储备明显不足[1～2]。如何办好工业机器人技术专业，培养出编程、操作及系统开发的工业机器人高级技能人才，是摆在人们面前的一个重要课题。人才培养质量的高低、高校对学生产生的影响，在很大程度上取决于学生个体的学习投入度[3]。本文从提高学生的学习投入度着手，对工业机器人技术专业人才培养模式进行研究，使工业机器人技术专业培养出来的学生既能马上适应企业的要求，又能在以后的工作中具备可持续发展的能力。

一、构建现代学徒制人才培养模式，创设情境，激发学生个人学习兴趣

产教融合、校企合作已成为我国职业教育改革的方向之一，现代学徒制作为破解传统职业教育人才培养“瓶颈”及师资困境的有效手段，为高职人才培养提供了新的思路[4]。现代学徒制人才培养模式是建立在校企合作的基础上，将学生的培养工作放在第一位的培养模式[5]。在该模式中，院校和企业共同承担起人才培养工作，明确自身定位和主要职责，着力做好统筹规划，整合职业教育资源，通过技能技术的培养，创设学习情境，能够提高学生的学习投入度。院校和企业深度融合共建工业机器人技术专业，构建现代学徒制的人才培养模式，针对工业机器人技术专业在人才岗位所需要的知识和技能进行分析，确定人才培养目标及定位，制定以现代学徒制为基础的工业机器人技术人才培养方案，建立“专业基础课程+学校专业课程+企业实践课程”课程体系，构建“学生——学徒一体、工学交替”的人才培养模式，如图1所示。第一学年以学校的人文素养课程和专业通知教育课程为主，培养学生专业基础技能，该学年的大部分教学任务是在学校完成，在企业完成为期一周的专业认识实习和聘请企业高级管理人员定期开展企业文化认识讲座，使学生对所学专业和未来从事的工作岗位有初步的认识。第三学期学生在校学习专业理论知识，训练专业基础技能，采用理实一体化教学授课方式为主，以学校教育为主、企业教师参与为辅。第四学期学生进行岗位定向培养，成立定向班，将根据企业的具体生产状况进行企业课程的学习，由校企合作完成，企业委派技术骨干担任企业导师，以师带徒的方式为主要授课方式，采取企业单独完成或学校上课企业考核等方式进行[6]。第四学年学生进入企业进行带薪顶岗实习，通过企业和学生双向选择，确定学徒将要从事的工作岗位，由企业制定、师傅和专业教师共同对学生进行技能训练指导，完成顶岗实习。

图1 现代学徒制培养模式各学年安排

二、“互联网+”技术引入到课程教学中，改变教学模式和学习方式，调动学生的学习主动性

“互联网+”代表着一种先进的生产力，“互联网+”的提出给教育带来新的契机。随着网络技术、信息技术、数字技术、终端技术的快速发展，传统课堂的教学模式发生和学生学习方式发生改变，运用信息化手段教学，利用信息技术整合教学资源，是教育未来发展的一个趋势。其中在线课程是以学生为中心的教与学的教学模式，向学生提供不受时间空间限制的全时空学习环境。在专业课程建设过程中，学院机器人技术专业按学生的学习需求建设两门在线课程，一门是专业群的平台课“工业现场网络通信技术应用”，在教学过程中采用线上线下混合式教学，线上课程要求学生课前完成自主学习内容，形成对知识内容结构的基本认识；线下课程主讲教师串讲知识点，学生分小组交流学习，并完成实操学习任务。另一门课程是专业核心课程“工业机器人现场编程”，这门课程主要是培养学生机器人现场操作及编程能力，为了让学生在课内有足够的时间进行实操练习，要求学生所有理论知识部分均在线上课程学习，不占用课上时间。线下课程教师不再对理论内容进行讲授，学生直接对机器人进行编程与操作，学生在操作过程中遇到不懂的问题，可以通过在线观看视频、微课的形式自主解决，改变了以往教学过程中教师反复示范操作，学生围观的现象，培养了学生自主学习能力和独立解决问题的能力，调动学生的学习主动性。

三、建设实训基地，开发实训项目，提升学生学习的自主性和互动性

研究表明：院校对实习实训支持力度对学生的自主性学习投入和互动性学习投入的影响较大。学院非常重视实习实训在人才培养中的重要地位。其中工业机器人实训基地被教育部职业教育与成人教育司高职发展处确立为“教育部工业机器人领域职业教育合作项目”工业机器人应用人才培养中心。学院工业机器人实训基地总体上分为四个实训区，其中工业机器人装调、维护实训区主要是武汉华中数控机器人，用于学生完成机器人的机械装调和电气接线，培养学生机器人安装、维护能力。工业机器人离线仿真实训区，由28套工业机器人仿真设备和5台机器人工作站组成，可以离线仿真ABB、安川及发那科三种不同品牌的机器人，让学生通过模拟仿真，了解机器人的操作，培养学生离线编程能力。工业机器人生产线实训区，由5台江苏汇博机器人生产线组成，该机器人生产线采用模块化设计，每个功能模块相对独立，可根据要求自由搭配功能模块。可以完成工业机器人操作、工业视觉检测、PLC编程、HMI界面设计、电气系统设计与接线等实训。工业机器人系统集成区，是根据国家职业技能大赛硬件要求标准建设的，一方面用于培养参赛选拔学生；另一方面用于日常教学工作，培养学生对机器人工作站中PLC编程与调试、传感器、相机视觉识别系统、AGV小车、现场总线、工业机器人编程与操作等综合运用能力。院校除了对实习实训的硬件支持，还需要加强软件投入，打造专业化的实习实训指导教师队伍和完善的管理制度，保证学生的实习实训成效。