工業機器人課程體系建設探究

石俊杰　劉娜

【摘要】隨著現代科技的飛速發展，工業機器人行業得到廣泛應用，對該專業人才的需求量逐年遞增，尤其是工業機器人的應用方面人才更為稀少，在工業機器人行業的人才缺乏的情況下，中高職院校應以培養具有高素質高技能的工業機器人應用型技能人才，建設工業機器人專業為我國工業機器人產業發展提供生力軍。本文以培養應用型專業人才為目標，構建工業機器人專業人才培養課程體系。

【關鍵詞】機器人專業 人才培養 課程體系 研究

【基金項目】河源市哲學社會科學“十二五”規劃一般項目（HYSK16P11）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）31-0003-02

一、工業機器人專業人才需求

2015年5月19日國務院印發的《中國制造2025》站在歷史的新高度，從戰略全局出發，明確提出了我國實施制造強國戰略的第一個十年的行動計劃，提出了加快制造業轉型升級、提升增效的重大戰略任務和重大政策舉措，工業機器人在其中發揮了不可替代的作用。

我國是國際上最大工業機器人市場，每年生產6萬多臺機器人，新型機器人生產企業正以“中國速度”的趨勢逐年遞增。展望2017年，我國工業機器人產業的發展，有諸多種國家頒布的好政策等有利因素，同時也受國際因素影響等不利因素。

在新形勢下，諸多因素推動著我國工業機器人的發展，然而有一個嚴重問題阻礙在工業機器人行業的發展，遇到的最大“攔路虎”不是技術方面也不是經濟問題，而是應用型專業人才嚴重缺失。高職高專開設工業機器人專業、建設工業機器人實訓基地、通過工學一體的培養模式培養復合型高技能人才為我國工業機器人產業發展提供技術支持，解決專業人才匱乏的問題，所以專業建設成為一個迫在眉睫的問題。

工業機器人產業的發展對專業技術人才有著不同的需求，大致分為研發工程師、方案設計與應用工程師、調試工程師、操作及維護人員四種類型。四個類型的人才需求呈金字塔式，操作及維護人員缺口尤為嚴重，工業機器人應用產業需要具有一定專業知識的專業人員進行調試、操作及維護，保障設備的正常運行和微整，工業機器人企業也需要具有一定專業知識的技術型銷售人員及售后服務。

當下，專業人才缺口已經成為工業機器人產業發展的“攔路虎”。現在部分企業已經對原有生產線進行改建，后期維護運行技術已經成為亟待解決的問題。例如富士康企業，“百萬機器人換人”計劃逐漸展開，一線工人將被工業機器人取代，然而工業機器人的專業人才缺乏導致富士康機器換人計劃一再延后。

二、國內工業機器人專業課程體系現狀

我國制造業正處于從傳統的人工逐漸向智能化的轉型期，尤其是我國沿海地區的很多制造企業，經常出現用工荒，工人工資水平逐漸提高，增加成本，迫使企業采取方法應對，同時促進了工業機器人技術的發展。目前，應用型院校機電一體化、電氣自動化專業已經開設了專業基礎課，如機械設計基礎、機械制圖、單片機及應用等課程。但對于工業機器人技術、工業機器人操作與編程、工業機器人裝配與調試等工業機器人專業課程尚未開設，工業機器人專業人才培養體系、課程體系尚未形成。

三、工業機器人技術專業人才培養目標定位

工業機器人技術專業建設沒有完整的體系，還處于摸索階段，很多企業的機器人產業編程、維護、安裝、調試等工作人員都是通過將電氣自動化、機電一體化專業的人員二次培訓后進入工作崗位的，這就造成一定的難度，一是畢業后的再培訓增加了企業的成本，而且短期之內難以達到崗位要求，二是學生在校所學知識不能最大限度地發揮，增加了學生的就業難度。所以在高職高專開設工業機器人專業是大勢所趨。為了培養出高素質的專業技能人才，院校將工業機器人人才培養目標的定位要以企業應用型人才缺乏為導向，將院校的專業人才培養定位為具有編程、操作、調試與維護技能的應用型人才，以培養應用性技能為中心，故所有的教學環節都要圍繞這個中心開展，采用以工學一體，校企共建的教學方式，培養具備應用操作技能的應用型人才，進而實現校企的無縫對接。

通過到企業深入調研后，對工業機器人行業崗位需求進行分析，得出企業所需的機器人專業技能人才的崗位有：自動化生產線設計、安裝及調試（包括工程制圖、PLC機電傳動控制、機械設計等），電機控制安裝維修（包括變頻技術、傳感器機器人與控制技術），機器人操作編程維修（單片機、工業機器人編程、傳感器檢測技術等），自動化設備的銷售及客服（市場營銷、專業英語、生產組織與管理）。

四、課程體系構建

工業機器人對學校是較新的應用技術領域，有其獨到的知識和特點，因此從學校到授課教師都需要一個過程進行工業機器人技術方面的培訓和整合。同時工業機器人又是一個機電一體化產品，其構成也離不開基礎的機電課程和周邊基礎應用技術，依據指導教學標準，根據企業調研及專家訪談的成果，企業對工業機器人應用與維護方向的人才需求主要針對由工業機器人組成的機電系統的維護與優化，以及自動化生產制造系統的方案設計與夾具工藝設計，為工業機器人技術專業定制開發了課程結構，結合了原有教育體系和資源，整合了最新的工業機器人理論和應用，滿足教學需求，對此設計該專業的四層課程結構，如圖一所示：

其中，四層課程結構中每個課程都對應著一個教學階段，同時對應著企業需求的技能階段，每個課程組都按照教學及人才成長的基本規律設計安排，具體的課程如下圖二至圖五所示：

1.基礎知識學習與訓練

該部分是在加強學生的基礎知識，培養學生工業機器人崗位的基本素質。模塊的主要課程包括：語文、數學、專業英語等，幫助學生樹立正確的世界觀，培養學生綜合素質。開展認識實習，熟悉崗位工作內容，了解企業的生產過程。

2.專業基礎學習與技能訓練

專業基礎的學習與訓練是讓學生掌握機械原理、液壓與氣動、電氣控制等相關知識，培養學生專業基本技能和職業素質。在實操車間里完成模擬仿真實驗、機器人驅動控制實驗、機器人維修維護及故障診斷。通過工學一體化教學讓學生打下扎實的基礎。

3.專業核心課程學習與技能訓練

通過學習專業核心課程工業機器人的基本操作、應用維護、維修，培養工業機器人專業學生的專業應用能力，有助于他們更好地適應機器人裝調與維護崗位。在教師的引導下，由淺入深地講授現代工業自動化領域廣泛應用的工業機器人基本原理，運用控制編程，典型應用案例相關理論。

4.專業拓展課程的學習與技能訓練

隨著科技的飛速發展，工業機器人學生在學好專業課程的同時也要掌握系統優化升級的相關知識，以便更好的完成校企的無縫銜接。

課程體系構建要以人才培養目標為依據，以校企合一為立足點，依據機器人專業就業崗位職業技能的要求，制訂能滿足崗位需求應用型人才培養課程體系。

五、結論

經過對工業機器人專業課程體系特點進行深入分析，得出了工業機器人課程體系建設的培養目標、教學內容等，建立了工學一體，校企合作的課程體系，對工業機器人專業建設有一定的幫助。

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作者簡介：

石俊杰（1981.9-），女，講師，中山大學工程碩士學位，任職于河源技師學院，任專業組長，從事教育教學工作，研究方向：PLC方向，教學成果：國家專利一項，研發電氣自動化教學控制柜投入使用，獲國家教研成果一等獎。endprint