工业机器人技术专业人才培养的探索与实践

徐伊岑

摘要：智能制造与智能装备产业的高速发展，对工业机器人技术专业人才培养提出了更高的要求。结合区域工业机器人应用现状和市场实际需求，无锡商业职业技术学院调整专业教学计划、构建教育教学新模式，完善多元考核评价体系，依托校企合作兴建机器人产业学院，探索顺应供给侧改革的人才培养新路径，为高职院校机器人相关学科深化教学改革探路。

Abstract： With the rapid development of intelligent manufacturing and intelligent equipment industry， higher requirements are put forward for the training of industrial robot technology professionals. Combined with the application status of regional industrial robots and the actual market demand， Wuxi Commercial Vocational and technical college adjusts the professional teaching plan， constructs a new education and teaching mode， improves the diversified assessment and evaluation system， relies on the cooperation between schools and enterprises to build the robot industry college， explores a new path of talent training conforming to the supply side reform， and explores the way for deepening the teaching reform of robot related disciplines in higher vocational colleges.

關键词：人才培养;双创教育;工业机器人技术;产教融合

Key words： talent training;entrepreneurship and innovation education;industrial robotics;integration of industry and education

中图分类号：G642                   文献标识码：A                       文章编号：1674-957X（2021）17-0253-03

0  引言

以互联网、人工智能技术为代表的新一轮技术革命加速推动着新兴产业的发展及传统产业的转型升级，十九大报告提出，要加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。高职院校作为国家培养技术技能人才的主要阵地，必须顺应供给侧改革的需求，及时对接区域经济转型升级和产业变革需求，综合考虑学生的职业发展和成长，突破传统学科间的壁垒，重新进行专业和教学资源的建设。由此，无锡商业职业技术学院工业机器人技术专业（以下简称机器人专业）进一步调整教育策略，通过人才培养模式调整，课程实践体系构建，教学质量控制与提升等多举措、全方位改革机器人专业人才培养体系，“升级”专业人才的综合素质，推进创业型经济发展和创新型国家建设。

1  人才培养模式的调整

长三角地区经济发达，智能制造与智能装备以及与之相关的高技术服务业建设领跑全国，智能制造及装备行业的设计制造、装配调试及运行维护、技术支持岗位人才需求量大，每年均新增大量就业岗位，从业人员多，从业人员的技能提升和培训需求旺盛。从事机器人研发、生产、销售、应用和技术服务等各环节人才严重不足。因此，结合区域工业机器人应用现状、企业和市场的实际需求，利用校内外实训实践基地和现有专业教学资源，依托校企合作单位和行业资源，改革与创新工业机器人专业的人才培养方式，形成具有专业特色的“一融双创三驱动”的人才培养模式。

1.1 “产教融合”搭平台

“一融”即为产教融合，结合市场需求进行人才定向培养，实现理论教学与实践的有效结合，使人才培养更具针对性。要培养高质量的工业机器人技术人才，将涉及到工业机器人整个产业链上下游企业、包括第三方认证机构及技能教育培训机构。本专业与无锡信捷、无锡力优、安徽埃夫特、山东栋梁、苏州汇博、长春合心、广东三向等智能制造企业开展深度合作，链接产业上、中游链条企业的实际需求，实时提供人才培养、项目开发、技术服务与创新等工作，已成为苏南智能制造及智能装备产业链中提供人才培养及高技术服务为特色的不可或缺的核心链条。

由学院和埃夫特智能装备股份有限公司牵头，联合多家自动化技术有限公司和自动化产品及系统供应商共同建设“埃夫特机器人产业学院”，以其为载体，以建设埃夫特机器人应用苏南培训基地、工业机器人操作与运维“1+X”职业技能等级认证培训中心、（力优）新员工岗前培训基地等项目为抓手，逐步完善产业学院的各项体制机制，优化资源配置，实施校企双导师制度，坚持课证融通，实训基地共建，共同制定教学体系、理论课程及实践课程标准、共同编写教材及实训指导书，共同培养学生、社会学员、相关企业技术人员，逐步优化软硬件资源建设和培训项目，扩大技能培训和技术服务力度，切实提升人才培养质量。

1.2 “双创培养”做支撑

“双创”指创新创业教育。创新创业不但是个人发展的重要动力，也是国家发展战略和产业行业发展的必要需求。考虑到机器人产业的高速发展，仅学会现有的工业机器人基本操作等技能不能满足学生毕业后中长期的职业发展需求，所以本专业将重点培养学生的知识综合运用能力、创新创业能力等核心素能。工业机器人作为智能制造的通用平台工具，在不同的行业、不同的产业、不同的场景的应用模式都不一样，这就要求这个专业的学生除了有扎实的工业机器人编程与操作的专业基础，还应该具备将工业机器人应用于不同场景的创新能力，而能够创新性的拓展工业机器人的应用是学生开展创业的一个很有前景的领域。

结合已有资源和设备，构建合理的、面向机器人专业的双创人才培养体系。一年级突出专业认知和职业发展。除了大学生职业生涯规划、创新思维与创业实务等通识课程的教育外，有针对性地开展系列实践活动，如杰出校友演讲会，邀请创新创业成功的毕业生回校进行經验介绍;专家报告会，邀请知名企业家分享技术动态和行业发展趋势;走访见习参观，对接真实工作环境和项目作业内容等，提升学生专业和双创意识。

二年级突出专业教育和创新教育。在专业教学中充分挖掘创新创业元素，在校企共建的产业学院平台上，建设跨专业交叉融合创新课程，形成理念先进、动态优化的“专创融合+交叉融合”课程群，并逐步形成校企双师共同授课的机制。基本做到在“专业基础课程”、“专业核心类课程”中分配4-8课时的专创融合训练模块。针对企业用人需求或实时项目，组建项目工作室，吸纳有潜质的学生开展相关科技创新实践或模拟设计训练等，着重创新创业训练，培养学生开创性的工程思维能力。

三年级突出专业实践和创业教育。结合“1+X”证书制度试点工作的安排，推行职业技能等级证书或职业资格证书的考证工作。将企业实际项目加以改造，融入专业综合实训、顶岗实习、毕业设计等教学模块中。结合工业机器人应用案例和产业学院工作，开展技术培训、应用创新等各项社会服务，充分挖掘岗位需求和创业契机，提升专业技能，拓展双创能力培养的途径和方法。

1.3 “三种驱动”提干劲

工业机器人作为一门跨学科，高度综合的专业，融合了机械、电子、自动控制、检测与通信、人工智能等多门学科和技术。其产业应用及其广泛，对从业技术人员的综合职业能力提出了较高要求。若按照传统的知识传授形式，教学任务繁重，内容枯燥深奥，学生的创造性和积极性将受到极大遏制。由此，在教学过程中采用三种主要的驱动方式，调动学生学习的积极性和主动性，促使学生在逐步掌握专业知识和技能的基础上，不断发掘自身潜能，提升专业学习的兴趣和成就感。

一是“专业社团驱动”。基于专业课程和学习兴趣，建立相关专业社团，由教师和高年级优秀学生组成指导老师团队，定期开展培训和活动。如“CAD制图”、“3D建模”“机器人应用与创新”等社团，在夯实课内已学内容的基础上，进行技能强化和兴趣培养，以丰富的课外活动调动学生的专业学习热情。通过社团的学习和培养，摸底学生的专业潜质和综合素养，还可初步进行竞赛学生或项目人员的选拔。

二是“竞赛培优驱动”。竞赛非常考验学生的综合素质。设置竞赛激励机制，积极鼓励和指导学生参加各级各类职业技能大赛、创新设计大赛以及创新创业训练计划等项目。对接竞赛任务和评分标准，以赛促教，以赛促学，将专业核心的知识要点、技能要求和职业素养融入到课程教学内容和考核标准中，并通过日常教学外的培优强化训练，进一步提升学生独立思考、解决问题的能力，激发学生刻苦奋斗、勇于拼搏的精神和团队荣誉感。

三是“实践创新驱动”。依托校企合作和产业学院不断引入优质的社会服务和企业项目，通过挑选优秀学生加入教师科研和技术服务团队，与教师一起共同开展应用课题研究，从事机器人后市场技术开发，根据项目实际需要到合作企业进行兼职实践等活动。让学生接触行业企业一线，通过专业知识技能换取劳动报酬，激发学生专业学习热情和动力，让学生在实战中提升专业技能，提高学习实效。

2  课程实践体系的构建

依据国家有关规定，以及机器人专业高等职业学校专业教学标准等，结合学校办学特色和定位，构建主要由通识教育课程+专业（群）课程+素质能力拓展课程的专业课程实践体系。通识课程由公共基础必修课程组和公共基础选修课程组构成，占总学时约30%;专业（群）课程包含专业基础必修课程组、专业核心必修课程组、专业（群）拓展选修课，占总学时约60%;素质能力拓展课程包含个性化课程组和第二课堂活动，主要结合机器人专业特点开设满足创新创业、学历提升，以及二级学院间的交叉融合通识课程，约占总学时的10%。充分考虑专业群通识技能教育、专业技能实践的培养，借助合作企业的资源和技术，利用已有设备，进行专业课程实践体系的构建，形成产教深度融合的人才培养体系，如图1所示。

其中，依托产业学院和校企合作，以六自由度机器人ER3B-C30为主要教学对象，构建某国产发动机yc6105Q飞轮检测系统的自动化产线教学平台，开发共建课程模块12项，形成一条完整的生产教学线。通过人工手动将发动机yc6105Q的飞轮进行分拣，并按要求放置于检测托盘的搬运流水线上，运送至检测工位后，视觉检测系统执行拍照，记录飞轮的外形、结构以及装配孔径尺寸等具体数据并和机器人系统平台中存储的合格零件进行比对。若外形正常，结构完整，尺寸误差均在规定范围内，飞轮零件合格，由机器人将其抓取搬运放置于成品流水线位置等待下一步操作;若有任一检查项报警，则由机器人将不合格飞轮抓取放置于缺陷件处理处。

通过发动机yc6105Q飞轮检测系统的自动化产线教学平台的使用，使学生逐步掌握工业机器人的基本知识、主体结构、控制方式、检测系统、驱动方式、操作编程以及集成应用等知识技能。同时，该平台作为校企合作开发的检测系统，用于飞轮及相关内燃机配件的初步分拣和检测，极大的提高了实际检测的速度和准确性，使检测效率大幅提高。

如通过机器人机械系统与建模课程的学习，学习典型机器人的机械结构，完成机器人本体的三维建模;通过电气设计技术基础课程的学习，绘制其电控柜的电气设计图;通过工业机器人离线编程与仿真课程和工业机器人操作与运维课程，学习并掌握工业机器人的操作、编程以及机器人系统的集成应用，并通过自动化产线与集成控制等课程进行技能强化以通过“1+X”职业技能等级考证。专业选修课程主要对合作企业的用人要求、实际项目以及技能大赛培训要点进行设置。

3  教学质量的提升与控制

机器人专业严格把控人才培养过程中的每一个环节，不断完善教育管理体系，严格按照专业人才培养方案和课程标准规定的内容制定具体教学实施方案，明确工作任务、教学载体、资源条件，结合学生特点，运用合适的教学方法和手段开展教学工作。结合校企合作项目、行业产业发展特点，适时调整和补充各类教学资源，保证专业的可持续发展。在学校教学质量管理制度基础上，制定和出台了系列教学管理文件，规范教师、学生行为规范，明确教师责任义务，量化考核机制，为全面狠抓教学质量提升提供了制度保障和长效实施依据。

加强教学团队建设和师资培训，通过内培外引，校企互兼互聘的方式组建了一支以专为主、专兼结合，具备“双师”素质的教学团队。分批指派教师参加国家工信部、机械行指委、江苏汇博机器人、上海ABB工程有限公司、上海发那科培训中心技术股份有限公司等各级各类工业机器人技能培训和师资培训，获得行业、企业相应证书和资质认证，技能技术水平过硬。兼职教师资源庫由企业一线工作人员和行业资深专家组成，既有较高理论水平又有丰富实践经验，与专任教师实施“双岗制”实战教学，共同参与学院专业、课程、实训基地建设及日常教学工作，完成对学生的培养。

改革考核模式和评价标准，除基本理论知识的常规考核外，构建多元评价体系，注重考核学生的实践动手能力和开创性工程能力和创新创业思维能力。专业课程组在课程学习过程中遵循多元化原则，给出自评、互评、教师评价等，并针对不同任务和学习模块的特殊性进行过程性赋分、成果性得分等，最后综合得出考核分值。对接学生参与的竞赛、企业项目完成情况和贡献大小，对应相关课程，给予成绩并取得学分。同时健全考核机制，将校内外教学过程、日常考勤、学习表现、和课外答疑以及职业素养统一纳入学业考核。

4  结束语

随着区域经济和产业结构的调整，学院在机器人专业建设上逐步加码，所在专业群成功申报为无锡市重点专业群，持续进行专业调研和走访，大力推进埃夫特机器人产业学院的建设与发展，在教育培训、技术服务、应用创新等各方面积极开展相应工作，现已逐步形成课堂教学与专业实践为基础，竞赛创新与项目训练为提升，产教融合与多元评价为保障的人才培养质量提升的新路径。在学院“十四五”规划和“双高建设”任务的推进下，机器人专业将进一步引入企业资源、对接大赛项目，探索多元培养模式，提升教师理论教学和专业实践能力，完善多元考核评价体系，为培养适应时代需求和社会发展的高质量专业人才提供参考。

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