工业机器人产教融合应用型人才培养探究

2023-04-27李然袁海兵陈君宝陈勇

现代商贸工业 2023年10期

李然袁海兵陈君宝陈勇

摘要：“产教融合”是职业技术教育应用型人才培养的有效手段，是资源和技术、人才定位和岗位需求、素质和职业发展等的深度融合，“双元制”、CDIO是职业教育“产教融合”应用型人才培养的主要模式。大强智能从职教学生就业出发，针对工业机器人“产教融合”应用型人才培养的落地，进行了实训基地、师资队伍及教材、信息化平台等的建设与实施，“大强模式”的成功应用，对工业机器人专业“产教融合”应用型人才培养具有一定的借鉴意义。

關键词：产教融合；工业机器人；应用型人才培养

中图分类号：TB 文献标识码：A doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.10.087

0 引言

国务院办公厅2017年12月《关于深化产教融合的若干意见》中指出，“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”。《中国制造2025》从国家层面确定了我国建设制造强国的总体战略：要以新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，实现制造业由大变强的历史跨越。智能制造是先进制造技术与新一代信息技术的深度融合，贯穿于产品、制造、服务全生命周期的各个环节及制造系统集成，实现制造的数字化、网络化、智能化，不断提升企业的产品质量、效益、服务水平，推动制造业创新、绿色、协调、开放、共享发展，工业机器人的广泛使用是实现我国智能制造强国的关键因素。

国际机器人联合会统计数据显示，全球工业机器人市场从2013年到2018年期间以5.4%的复合年增长率发展，中国在2014年已经成为全球最大的工业机器人消费国。预计未来几年，中国机器人市场需求量将达到64200台，占全球总量的30%，居全球之首。未来10年，中国的机器人市场还可能有30%以上的增长。到2025年，工业机器人装机量将达到100万台，大概需要20万工业机器人专业应用型人才。

1 工业机器人专业升级必要性

工业机器人是我国实现智能制造的关键因素，工业机器人专业升级是我国从制造大国向制造强国转变的重要途径。工业机器人技术作为智能制造技术的一种实现手段，其广泛应用使得智能制造技术得以深入发展。工业机器人技术的发展和大量应用，对机器人应用企业、相关从业人员以及职业教育人才培养提出了更高的要求，企业、职业院校和从业人员面临着巨大的挑战，对企业而言，机器人正在改变着企业的经营理念，生产模式正在发生变革，变革方向不断向批量化、规模化方向发展，企业技术更新换代迫在眉睫；对从业人员而言，机器人正在改变着工作方式，使生产方式向自动化、智能化转型，工作岗位正在发生更换，以工业机器人为代表的自动化和智能化岗位将逐步取代人工岗位；新、旧岗位的快速更迭急需工业机器人专业应用型人才；对于职业院校而言，前10年的发展积累了大量的固定资产，但职业院校与企业在应用型人才培养上对接的距离逐年在增大，如何使现有的硬件资源有效匹配应用型人才培养，是职业院校急需解决的难题。

以汽车零部件加工为例，以往汽车零部件加工采用人工上下料、人工检测等方式进行，自动化程度低，引入工业机器人自动化生产线后，汽车零部件生产过程中的机床上下料、数控加工、产品全检（或抽检）、码垛、搬运等工位均可由工业机器人实现，自动化、智能化程度很高。由工业机器人参与的工业变革，岗位上，增加了工业机器人集成设计、安装、调试（新产品）、维护与保养等；设备改造上，增加了工业机器人系统、电气控制系统（机器人、数控、外部设备控制）、工装夹具（配套设备）、行走轴（第七轴）；应用型人才培养上，新增了电工基础、电气安装与调试、电气设备维护与保养等课程；就业机会上，新增了工业机器人集成商以及加工企业等新的就业企业。

2 “产教融合”应用型人才培养

2.1 “产教融合”内容

“产教融合”从实践中来，到实践中去，培养人才的应用技术来源于应用案例的积累，并将应用技术转化为教学资源，以项目案例主导教学过程，以就业质量检验教学效果。工业机器人“产教融合”应用型人才培养的内容包括：

（1）教学资源融合应用技术：师资队伍、教材等教学资源需围绕学生就业需要的应用技术展开，在师资队伍建设上，根据行业、地区及企业要求，应培养理论和实践经验丰富的工业机器人应用型、集成型高级技术工程师；在教材选择及编写上，根据企业用人需求，教材内容应覆盖智能制造企业急需的工业机器人集成设计、设备维修、机器人装配、机器人本体维修等。

（2）人才培养定位融合岗位需求：工业机器人应用型人才培养应定位于企业岗位需求，依据企业岗位为学生量身定制人才培养计划，培养过程与企业生产管理模式相匹配，将学生入职时的职业岗前培训融合到人才培养过程之中，为企业培养动手能力强、“招之能做、做之能成”的应用型人才。

（3）实训设备融合生产工艺：基于企业智能制造的需要，工业机器人实训设备来自于企业生产一线，实训时的模拟产品样件、产品制造工艺、夹具、辅具、量检具等均和企业产品制造过程相吻合，为工业机器人应用型人才培养与企业的零对接奠定坚实基础。

（4）素质教育融合岗位职业发展：为了对学生的岗位职业发展做好前期铺垫，在人才培养过程中需融入个人测评、职业发展路径规划、职业发展咨询以及职业认知升级等丰富多彩的素质教育。

2.2 “产教融合”人才培养模式

产教融合，不是简单意义的校企合作，而是以实际案例为基础的教学资源、实训设备、教学场景、训练模式、专业师资以及就业资源等全面融汇贯通的模式。

（1）“双元制”人才培养模式：“双元制”（Double System）是指以就业为导向，将职业院校和企业并列为人才培养主体的职业教育模式。“双元制”应用型人才培养模式有两层含义：一是育人主体的双元，育人主体既包含职业院校，又包含用人单位；二是学生身份的双元，学生扮演着企业员工和职业院校学生的双重角色，每一“元”都是应用型人才培养过程中不可或缺的重要组成部分。学生在职业院校和企业分别接受理论培养和实践技能培训，企业和职业院校共同执行学生的人才培养计划。

“双元制”应用型人才培养特点：一是“产教融合”模式的职业教育始终贯穿在工业机器人应用型人才培养全过程，职业院校与企业育人主体深度融合、学生双重身份深度融合、理论与实践深度融合；二是应用型人才培养任务由两个主体共同承担，职业院校传授工业机器人专业理论知识并培养学生的职业素质，企业在真实工作场景中培训学生的职业技能，学生通过生产劳动学习使用先进的工业机器人设备并完成实践培训。

（2）CDIO人才培养模式：2000年10月，美国麻省理工学院（Massachu-setts Institute of Technology，MIT）联合瑞典皇家工学院（KTH Royal Institute of Technology，KTH）、瑞典查尔姆斯理工大学（Chalmers University of Tech-nology，CTH）、瑞典林雪平大学（ Linkping University，LiU）首次提出CDIO工程教育理念，即conceiving（构思）-designing（设计）- implementing（实现）-operating（运作），并启动了CDIO工程教育改革计划。

CDIO人才培养模式把工业机器人理论知识学习与实践能力培养紧密结合起来，并通过工业机器人应用培养学生的专业能力、职场适应能力以及团队协作能力。该模式的核心是让学生“学中做”“做中学”“学中练”“练中学”“学中用”“用中学”，以项目的形式将“学、做、练、用”四位一体深度融合。具体实施过程，首先，由教师结合企业生产实际提出项目构思；其次，学生依据项目构思，进行企业实际生产的项目模拟设计；然后，学生依靠企业的工业机器人资源实现项目构思和设计；最后，利用企业丰富的校企合作条件，实现项目的整体运作。

3 大强智能“产教融合”人才培养

3.1 大强智能工业机器人优势

深圳大强智能科技有限公司（以下简称“大强智能”）是一家以推动智能制造技术发展为宗旨的创新型教育培训公司，该公司将科技成果转化为人才培养技术和生产力技术，着重培养智能制造工业机器人应用技术人才，在工业机器人应用型人才培养领域拥有强大优势：

（1）工业机器人品牌：拥有国际六大品牌共计70余套工业机器人以及国内自主品牌工业机器人；

（2）工业机器人种类：包含六轴、四轴（SCARA）、并联（DELTA）、AGV以及协作机器人在内的多种类型工业机器人设备；

（3）应用技术合作企业：得到来自海尔、华为、VIVO、OPPO等深、莞、惠中大型高新企業的全面支持；

（4）项目实训案例：集合全国600多家工业机器人应用案例，实训案例包含3C、CNC、压铸、打磨、搬运、焊接、上下料等；

（5）领先技术：拥有“智能制造应用集成设计”培训机构资质，拥有发明、实用新型、外观设计、软件著作等专利22项。

3.2 大强智能应用型人才培养

大强智能基于“双元制”、CDIO人才培养理念和模式，针对工业机器人“产教融合”应用型人才培养，进行了以下几个方面的重点建设和实施：

（1）“理实一体化”实训基地建设：根据珠三角地区企业用人需求，大强智能建立了工业机器人编程与调试、工业机器人生产应用、机器人拆装、PLC编程基础、机电应用、创客、机器人视觉应用、机器人协作、智能生产线等10多个“理实一体化”实训基地，大强智能工业机器人实训体系框架如

（2）师资队伍及教材建设：根据工业机器人“产教融合”应用型人才培养需要，大强智能在师资队伍和专业教材方面进行了重点建设，师资队伍方面，着力打造“双师型”教师队伍，拥有100多位来自深、莞、惠等地区工业机器人应用型、集成型企业高级工程师参与教学，理论和实践经验丰富；教材方面，自主编写了22套工业机器人应用教材，教材体系涵盖工业机器人实操、编程与调试、维护与保养、仿真、机电基础（三菱、西门子）、智能产线、MES系统等，教材基本涵盖基地内所有机器人品牌，教材开发者（工程师）主要来自以下行业：系统集成设计、手机配件制造、建材灯具制造、汽车生产、设备维修、机器人装配、电器制造、显示屏装配、汽车配件生产、机器人本体维修等，部分教材如图3所示。

（3）信息化教学平台建设：为了适应应用型人才培养、学生就业以及企业用人需要，大强智能建立了“任我选”信息化教学系统，信息化教学系统框架如图4所示，该系统将整个教学过程融入互联网和大数据分析中，将在线学习、在线考试、人才服务、职业规划等功能采用模块化方式进行整合，为学生、企业提供一站式应用型人才培养服务。

信息化教学系统在应用型人才培养过程中能够最大限度地跟踪学生的学习进度，及时发现学生短板，使学生能够更快、更精准地掌握工作知识和技能；通过互联网能够及时得到用人单位的用人需求、技术要点反馈，实时调整人才培养方案，使人才培养能够精准的对接就业岗位；在线论坛使学生终生享受和分享有针对性的技术服务与团队智慧；职业规划能够为学生的职业发展以及职业匹配提供一对一的增值服务，同时，配套的培训课程将为学生的发展扫除障碍，提供助力。该系统构建了人才培养、学生学习以及企业用人需求为一体的生态系统，为工业机器人应用型人才精准培养、零对接企业奠定了坚实基础。

4 结束语

本文以工业机器人“产教融合”应用型人才培养为切入点，首先，以汽车零部件加工为例，分析了企业、职业院校和从业人员所面临的挑战，探讨了职业教育工业机器人专业建设升级的客观必要性；其次，从教学资源与应用技术、人才培养定位与岗位需求、实训设备与生产工艺、素质教育与岗位职业发展等方面深入探讨了“产教融合”内容以及“双元制”、CDIO“产教融合”人才培养模式；最后，结合大强智能实际，探讨了工业机器人“产教融合”应用型人才培养的落地实施。大强智能成功应用“产教融合”模式，培养的工业机器人应用型人才深受深、莞、惠等珠三角地区中、大型高新技术企业的欢迎和肯定，该模式对我国工业机器人“产教融合”应用型人才培养具有一定的借鉴和参考意义。

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