譚智

摘? 要：應用工業(yè)機器人是實現(xiàn)中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵技術(shù)，預計到2025年我國機器人市場會保持30%以上的高速增長率。我國要實現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，高職院校就要滿足機器人市場的技術(shù)技能型人才需求。并且在新一輪工業(yè)改革中，要革新工業(yè)機器人技術(shù)及應用課程，圍繞市場人才要求，以工業(yè)機器人專業(yè)技術(shù)人才為范本，建立新型的一體化機器人專業(yè)教育體系以及課程體系。文章針對工業(yè)機器人專業(yè)人才需求和培育現(xiàn)狀，提出了課程開發(fā)理念、校企協(xié)同引入虛擬仿真和企業(yè)工程項目等，從而實現(xiàn)高職專業(yè)課程教學與企業(yè)人才需求的無縫對接，以滿足工業(yè)機器人應用的人才需求。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人;技術(shù)及應用;課程建設(shè)

中圖分類號：G718.5? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：1671-0568（2019）27-0051-03

經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展下，智能技術(shù)以及信息技術(shù)成為工業(yè)發(fā)展的新型技術(shù)，其產(chǎn)品以及技術(shù)設(shè)備等逐步取締了人力生產(chǎn)。在未來十年間，工業(yè)還會不斷地替換傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，用工業(yè)機器人實現(xiàn)工業(yè)一體化、集約化和高效化發(fā)展。為適應社會發(fā)展趨勢，高職正在機電一體化技術(shù)類專業(yè)中開設(shè)工業(yè)機器人技術(shù)及應用課程，或者是獨立開設(shè)工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)，這些課程應面向機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應用技術(shù)型人才需求，完善和健全課程內(nèi)容及教學體系，以解決機器人產(chǎn)業(yè)急需發(fā)展的關(guān)鍵問題。

一、工業(yè)機器人技術(shù)人才需求和課程教學現(xiàn)狀

1.工業(yè)機器人技術(shù)人才需求現(xiàn)狀。工業(yè)機器人應用是實現(xiàn)中國制造業(yè)全面轉(zhuǎn)型升級的技術(shù)手段，現(xiàn)階段我國機器人市場需求量高達67000臺，總數(shù)占全球的30%以上，名列全球首位，且在2025年以前中國機器人市場還會呈現(xiàn)持續(xù)增長趨勢。為進一步推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，達到機器換人的目標，解放勞動生產(chǎn)力，高校需要培育出工業(yè)機器人應用技術(shù)的技術(shù)型人才，高校專業(yè)人才培養(yǎng)則需要與企業(yè)實現(xiàn)定向人才傳輸，保證人才培養(yǎng)和企業(yè)人才需求的無縫對接。自從我國啟動“863計劃”以來，機器人始終是研究與開發(fā)的重點支持項目，但在研發(fā)過程中也面臨工業(yè)機器人專業(yè)應用工程師稀缺問題，隨著機器人在工業(yè)領(lǐng)域應用的爆炸性增長勢態(tài)，高職工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)要面向系統(tǒng)與開發(fā)、技術(shù)集成、系統(tǒng)安裝以及技術(shù)管理等規(guī)劃高層次人才培育機制，以滿足我國工業(yè)機器人技術(shù)與應用人才需求。

2.工業(yè)機器人技術(shù)及應用課程現(xiàn)狀。在國內(nèi)外的機器人人才培養(yǎng)中，許多大學開設(shè)了機器人專業(yè)課程，以研發(fā)新型智能機器人為主，課程內(nèi)容集中在機器人交互、感知以及人工智能方面，還開設(shè)了機器人專業(yè)網(wǎng)絡(luò)公開課。我國則是按照專業(yè)課程體系，面向工業(yè)機器人零部件加工、整機裝配以及拆裝維護等應用型能力，制訂人才培養(yǎng)方案，且課程主要是以理論課程為主，實踐課程課時不足;課程體系不夠完善，內(nèi)容混雜，主次不清，缺乏清晰的教學目標以及人才就業(yè)方向;教學方法單一，還沒有設(shè)置網(wǎng)絡(luò)課程，基本上都是在課堂和實訓中展開教學，學生的學習渠道和鍛煉機會有限;枯燥的課程內(nèi)容削弱了學生的學習興趣，讓學生對機器人技術(shù)的了解有限，也不清楚高端機器人的研發(fā)方向，知識層面局限在教材中，高職教育中機器人專業(yè)教學缺乏自主性和科學性，無法滿足高端人才需求。

二、工業(yè)機器人技術(shù)及應用課程建設(shè)的探索

為保證工業(yè)機器人基礎(chǔ)教學以及人才培養(yǎng)質(zhì)量達標，該課程建設(shè)中需要針對企業(yè)對工業(yè)機器人專業(yè)人才需求，促使機器人專業(yè)教學體系建設(shè)與工業(yè)機器人應用人才培養(yǎng)目標和市場實際人才需求無縫對接，以校企合作協(xié)同育人為主要框架，建設(shè)完善的工業(yè)機器人技術(shù)及應用課程。

1.企業(yè)人才需求。目前工業(yè)機器人專業(yè)人才培養(yǎng)特征為“三高一低”，即高技術(shù)門檻、高人才門檻、高資金門檻、低產(chǎn)出。換言之，現(xiàn)階段的專業(yè)人才無法達到企業(yè)用人需求，從企業(yè)經(jīng)營和生產(chǎn)角度來看，企業(yè)對工業(yè)機器人使用的要求是掌握機器人的操作應用技術(shù)，解決工業(yè)機器人實際應用問題，應用專業(yè)知識分析和結(jié)合制造工藝流程實現(xiàn)二次開發(fā)。

因此，企業(yè)對工業(yè)機器人專業(yè)人才的需求一是要具備專業(yè)機器人調(diào)試能力，降低機器人試錯成本，提升設(shè)備周轉(zhuǎn)率以及加快項目實施速度;二是要有創(chuàng)新實踐能力，綜合應用知識分析和操作應用技術(shù)，了解工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)實際情況，掌握機器人專業(yè)知識;三是適應企業(yè)工作環(huán)境，具備較強的職業(yè)素養(yǎng)，能將知識從一個行業(yè)遷移到另一個行業(yè)中，結(jié)合不同行業(yè)工藝要求實現(xiàn)機器人的二次開發(fā)。

2.學校人才培養(yǎng)。學校人才培養(yǎng)必須面向企業(yè)人才需求，從目前企業(yè)應用機器人的實際情況出發(fā)，工業(yè)機器人技術(shù)及應用課程建設(shè)需要以應用型工程人才為核心，模仿制造企業(yè)以及機器人應用企業(yè)，借鑒企業(yè)對工業(yè)機器人人才的培訓體系，制訂符合市場人才需求的課程培養(yǎng)目標。調(diào)整課程內(nèi)容，選取實際案例作為教學內(nèi)容，以點帶面突出重點教學內(nèi)容，精簡工業(yè)機器人相關(guān)理論知識，應用案例式、項目式和任務(wù)型教學方法，將課程知識重點拓展到工業(yè)機器人所涉及的相關(guān)知識。以問題為導向，通過參與式、討論式、互動式教學方法，培養(yǎng)學生的分析能力，并讓學生應用知識在實際企業(yè)工作項目中或是在虛擬仿真實驗中解決問題，在企業(yè)工業(yè)機器人人才指導下，引導學生了解現(xiàn)階段工業(yè)機器人應用存在的問題，并將問題所涉及的理論知識和實踐能力提煉出來，組織學生討論，進一步提升學生分析并解決問題的能力。革新考核方法。課程內(nèi)容和教學方法都發(fā)生了改變，則考核評價也要更加貼合實際問題，面向?qū)W生職業(yè)能力和專業(yè)技能，讓學生在企業(yè)實際工作參與中進行能力測試?；谥R與技能的實用性，通過工業(yè)機器人操作和工作站設(shè)計，重點考核學生問題解決能力，從而保證工業(yè)機器人技術(shù)及應用課程建設(shè)與企業(yè)人才需求無縫對接，課程教育符合企業(yè)崗位實際要求。

三、工業(yè)機器人技術(shù)及應用課程建設(shè)策略

在課程建設(shè)中需要以校企合作為基礎(chǔ)，借助項目式、任務(wù)型或者是案例式教學等，將課程教學內(nèi)容貫穿于整個機器人使用技能、職業(yè)素養(yǎng)的培育中，課程教學以及課程建設(shè)都以應用型技術(shù)人才為核心，展現(xiàn)“做中學”教育理念，增加課程內(nèi)容的選擇性和實現(xiàn)課程知識框架重構(gòu)，培養(yǎng)學生的實際應用能力，突出小型機器人常用控制方法和機器人用戶程序編程的培養(yǎng)，進而有效改革教學評價體系。

1.引入行業(yè)企業(yè)技術(shù)標準，校企協(xié)同制訂課程標準。工業(yè)機器人技術(shù)及應用課程目標制度應該按照“三維目標”明確知識、素養(yǎng)和專業(yè)發(fā)展的要求，明確職業(yè)能力與課程安排的梯次，保證項目功能次序分明，持續(xù)性強化學生實踐能力。

（1）基礎(chǔ)認知應用與操作目標。此目標主要是與工業(yè)機器人認知以及操作等基本問題有關(guān)，要求專業(yè)人才掌握機器人調(diào)試、維護以及操作等基本能力，解決實際工業(yè)機器人應用的基本問題。

（2）工業(yè)機器人編程目標。此目標升級到專業(yè)技術(shù)層面，旨在讓學生學習工業(yè)機器人編程語言以及仿真編程知識，掌握編程技巧以及初步的程序調(diào)試能力，保證在機器人實際應用中能夠及時解決軟件問題。

（3）工業(yè)機器人綜合技能目標。這個目標是從學生今后工作角度提出的，要求學生積極參與到工業(yè)機器人的應用項目中，掌握綜合應用基礎(chǔ)能力，學習典型的工業(yè)機器人二次開發(fā)工程知識，從企業(yè)生產(chǎn)角度，致力于實現(xiàn)工業(yè)機器人的二次開發(fā)。

2.引入企業(yè)真實項目，實現(xiàn)課程一體化發(fā)展。課程建設(shè)中校企要依據(jù)企業(yè)真實項目的實施過程，讓現(xiàn)場工程師依據(jù)項目方案要求，構(gòu)建模擬仿真工程的全部設(shè)備模型和動作程序，圍繞項目整合課程內(nèi)容，制訂實踐教學項目。實踐教學項目要按照“真、仿、實”三步走，將工程案例實際內(nèi)容引入到課堂教學中，通過技術(shù)提煉以及能力培訓等，豐富課程教學內(nèi)容并服務(wù)教學項目。

校企應該充分利用現(xiàn)有的現(xiàn)代信息化技術(shù)手段，搭建模擬仿真環(huán)境，如在碼垛工作站設(shè)計與調(diào)試中，將數(shù)字化教學資源充分地應用到單元教學中，教師將生產(chǎn)線上工業(yè)機器人將成品料箱碼垛的情境利用VR技術(shù)進行再現(xiàn)，學生通過真實環(huán)境的感受進入企業(yè)工作環(huán)境，更加直觀地了解任務(wù)目標，然后教師通過虛擬化設(shè)計，在三維動畫上導入工作過程，讓學生了解仿真機器人的碼垛功能，最后讓學生在實訓室中進行多功能機器人工作站設(shè)計，培養(yǎng)實踐能力。

課程建設(shè)中要圍繞項目整合課程內(nèi)容，開發(fā)校本教材，將企業(yè)機器人應用案例與理論知識結(jié)合，保證教材知識的實用性，校企協(xié)同編寫適合學生學習的教材。例如，側(cè)重于工業(yè)機器人編程和調(diào)試，課程內(nèi)容要與虛擬仿真技術(shù)結(jié)合，基于企業(yè)機器人工作過程實現(xiàn)課程開發(fā)、設(shè)計與考核，并在教學中創(chuàng)建工作任務(wù)，由專任教師與企業(yè)教師共同開發(fā)設(shè)計教學情景和教學環(huán)境，達到課程教學的職業(yè)性、實踐性等要求。

為滿足社會對工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)人才需求，高職工業(yè)機器人技術(shù)及應用課程建設(shè)要面向機器人應用工程師缺乏問題，建立新型的學科體系以及培養(yǎng)模式，推動機器人產(chǎn)業(yè)繼續(xù)發(fā)展，培育出合格的工業(yè)機器人專業(yè)人才，保證人才培養(yǎng)與人才需求無縫對接。

參考文獻：

[1] 郝建豹.工業(yè)機器人技術(shù)及應用課程建設(shè)的探索[J].廣東職業(yè)技術(shù)教育與研究，2017，（1）：28-31.

[2] 焦玉成，陳海霞，杜逸鳴.工業(yè)機器人課程實驗教學探索與實踐[J].電子制作，2017，（20）：57-58.

[3] 蔣正炎，檀祝平.高職工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)課程教學資源開發(fā)路徑研究[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2018，（11）：47-52.

[4] 劉坤，劉娣，畢云蕊.應用型本科機器人專業(yè)課程體系建設(shè)的探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2018，（15）：30-32.

[5] 劉小波.工業(yè)機器人基礎(chǔ)實踐課程設(shè)計與探索[J].教育現(xiàn)代化，2018，5（43）：152-156.

責任編輯? 陳? 佩