浅谈新时代中国特色职业教育中工业机器人专业的建设与发展

2019-11-07邓华军段月红谢远辉

时代农机 2019年7期

邓华军，段月红，罗福，魏新，谢远辉

（江西赣州技师学院，江西赣州 341000）

根据国际机器人联合会的统计，2013年我国的工业机器人销售量超越日本，销量达3.7万台，成为全球最大的工业机器人市场，并且每年以30%以上的速度在递增[1]。2017年我国的工业机器人销售量达到11万台，预计到2020年，我国的工业机器人销售量将达到21万台，拥有工业机器人专业技术的人才缺口超过40万，并且，随着我国制造业的转型升级和《中国制造2025》的提出，工业机器人设备和工业机器人技术人才的需求会越来越大[2,3]。

要人才，首要的是抓教育，习近平总书记在十九大报告中把教育称作民生之首。而职业教育作为教育事业的重要组成部分，更是提高国民素质、培养大国工匠的重要手段。正是看到了工业机器人技术工人这一巨大的人才缺口，我国的职业院校从2015年开始纷纷开设了工业机器人的相关专业，为培养工业机器人操作、维护、编程的技能型人才不断地努力、不断地探索。但由于教育资源和教育经验的差异，我国的职业教育发展很不平衡，特别是中西部地区在工业机器人专业的建设和发展中存在严重的不足[4]。

1 工业机器人专业建设中存在的不足之处

1.1 人才培养模式与企业需求不匹配

工业机器人专业在我国可以说是一个非常火爆的新兴专业，就算是职业教育比较成熟的北京、上海等地也是近四五年才开始开设这个专业，与传统的相比，还较缺乏办学经验，这就导致很多学校的人才培养模式不健全，培养出的学生未能满足企业用工需求，毕业生到了企业之后往往需要企业二次培养。再者，人才培养方案未能很好地服务地方经济、地方企业，很多职业院校制定人才培养方案时照搬照套其它学校的人才培养方案，未考虑地方经济的特色，未考虑地方企业的特殊，导致本地企业招不到合适的人才，学生毕业后在本地又很难找到适合自己的岗位[5,6]。

以赣南地区为例，本地区的职业院校开设工业机器人专业时，大多都是在数控专业的基础上加几门工业机器人的专业课就形成了工业机器人专业，但实际还是以数控车、铣等机加工知识为主，学生未能真正学到工业机器人的专业技能，这显然是不合适的。家具产业和稀土产业是赣南地区的两大千亿产业，也是政府重点支持和发展的两大特色支柱产业，其中，家具企业有7000多家，这些企业正在大量引进打磨机器人、喷涂机器人和搬运机器人，相信过不了几年就会普及机器人用于打磨、喷涂和搬运。2018年2月，总投资10亿元的赣州中科拓又达智能装备科技有限公司正式成立，项目建成后每年将生产工业机器人6000台、伺服电机10000台。还有正在建设部分投产的赣州新能源汽车城，项目建成后整车年生产能力超过50万辆，更是要用到成千上万的装配机器人。如果学校制定的人才培养方案不结合这些企业的岗位需求，很容易出现企业招不到人，学生找不到工作的情况。

1.2 课程体系不完善

通过调研赣南地区多所职业院校工业机器人专业的课程体系后，发现有下列问题：第一，现有的课程体系大多是在数控专业的课程基础上加了几门工业机器人的专业课；第二，不管是理论课还是实训课，学生都以数控车、数控铣等课程为主，工业机器人专业课为辅，缺乏自动控制、可编程控制器等方面的课程；第三，未认真分析学情，实际安排教学时实训课所占课时较少。这是由于工业机器人专业是一个新型专业，很多院校没有经验，未结合企业实际的岗位需求就确定了人才培养目标，从而导致课程体系不完善。

1.3 实训室建设不合理

由于工业机器人设备价格比较昂贵，一套工业机器人设备动辄五六十万，要建设一个满足整班学生实训的工业机器人实训室往往成本很高[7,8]，很多学校没有一个软件和硬件完整的实训室供学生实训用，大部分学校只引进了数套教学用的工业机器人设备，在教学过程中难以满足整班学生的教学，教学效果不理想。并且部分学校过分重视和依赖技能竞赛，往往只引进几台技能竞赛用的设备，由于教学用设备和产业型设备的差异性，导致学生毕业进企业后需二次培养。1.4 师资力量太弱小

工业机器人专业在我国兴起的时间不长，目前还没有科班出身的教师，大部分工业机器人专业的教师是从机械、电气和自动控制等专业转过来的，并且由于教师自身工作忙、缺乏培训、缺乏企业锻炼等原因，导致工业机器人专业教师的业务能力和教科研能力不如数控等传统专业强。

很多职业院校在建设工业机器人这个专业时都存在上述不足之处，这些问题的存在严重制约着工业机器人专业的建设和发展，在充分利用现有资源和条件的情况下，如何弥补这些不足，建设一个满足企业需求，服务地方经济的特色专业显得尤为重要。

2 中国特色职业教育背景下工业机器人专业建设的几点举措

2.1 以服务地方企业为宗旨确定人才培养目标和人才培养模式

结合赣南地区经济的特色，中职学生培养的目标应该是工业机器人的操作与编程、工业机器人的安装与调试、工业机器人的维护与保养。培养出的人才应具备以下知识能力：具备机械制图、机械连接和传动、液压和气动等方面的知识；具备电气制图、电子元器件装配、安全用电等方面的知识；具备计算机基础、自动控制、人工智能等方面的知识；学会工业机器人的基本操作，能操作工业机器人对家具产品进行打磨、喷涂；能根据实际需求编制工业机器人程序并调试；认识工业机器人各个零部件，具备一定的机械装配知识，能对工业机器人进行组装和调试。

赣南地区与工业机器人相关的企业主要有运用打磨、喷涂工业机器人的家具企业，生产制造工业机器人和伺服电机的中科拓又达智能装备科技有限公司，利用工业机器人进行整车装配的新能源汽车城，利用工业机器人进行上下料和智能制造的格特拉克传动系统有限公司和赣州群星机械有限公司等企业。办好职业教育离不开企业的支持，校企合作是培养学生技术能力的一个重要环节，学校应结合本地企业的特点，和本地企业建立长期的合作关系，共建实训室、共享资源，创新教学模式，使学生既能在课堂上学，又能在岗位中做，从而提高人才培养质量。汇聚学校和企业的资源，由此确定的人才培养模式是“以岗位定学习、工学交替、校企合作”[9]。

2.2 构建合理的课程体系

根据人才培养目标和岗位需求，以五年制高技班为例，公共基础课按国家要求开设，本文不讨论，学生四年半的时间在校学习，最后一个学期去企业顶岗实习。表1为具体的专业课程和实训课程以供参考，将工业机器人专业课程进行分类：第一类是机械类课程，要求学生学会机械制图、机械传动、机械装配、三维建模和机加工方面的知识；第二类是电控类课程，要求学生学会电气装配、自动控制、触摸屏编程等方面的知识；第三类是机器人类课程，要求学生学会工业机器人技术基础、示教编程、离线编程、典型应用编程等方面的知识。

实际安排每个学期的课程时注意由易到难、循序渐进和前后课程之间的联系。实训课程的安排应灵活多样，重在训练学生的课堂知识转化能力和实际动手能力。学校有条件完成的实训课可安排在每个学期的最后2～4周在校内实训室完成，像工业机器人综合应用实训课这种综合性较强的课程可利用校企合作的方式在企业实训室完成，并尽可能创造条件让学生以工学交替的方式在寒暑假期间到企业跟岗实训。

表1 专业课程和实训课程设置

2.3 大力发展工学交替和校企合作

目前，很多职业院校和企业都建立了合作关系，形式多样，有共建实训室、定向培养等。但工学交替这种新的教育模式却未能很好的开展，所谓工学交替是一种将学习与工作相结合的教育模式，形式多种多样，组织学生在学校与企业两个不同的学习场合，分别在课堂与车间两个不同的学习环境、运用不同的学习方式交替完成理论与实践知识学习的过程。工业机器人专业是一个实践性很强的专业，在学校内部闭门造车是培养不出高技能人才的，学校应主动利用好本地企业的资源，尝试多种形式的工学交替教育模式，真正让学生完成一个理论-实践-再理论-再实践的学习过程。同时也让专业教师有更多的机会去企业锻炼，开拓眼界，对提升教师队伍的业务能力和教科研水平有重大帮助。