適應(yīng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)產(chǎn)教融合教學(xué)改革與實(shí)踐

呂值敏 陳帥華

摘要：高職工業(yè)機(jī)器人專業(yè)是多學(xué)科的融合，近年來(lái)隨著我國(guó)工業(yè)4.0的展開(kāi)，工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域獲得了快速的發(fā)展。然而傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不能適應(yīng)快速發(fā)展的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。本文分析了我國(guó)機(jī)器人專業(yè)的現(xiàn)狀和人才需求以及存在的問(wèn)題，提出了通過(guò)明確人才培養(yǎng)目標(biāo)、校企合作項(xiàng)目化實(shí)訓(xùn)、以賽促教促學(xué)的教學(xué)改革互動(dòng)機(jī)制以及教學(xué)模式的選擇等教學(xué)改革措施，以期更好地推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)與區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求銜接，服務(wù)地方特色經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)。

關(guān)鍵詞：區(qū)域產(chǎn)業(yè)；工業(yè)機(jī)器人；產(chǎn)教融合；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2018）006-0-02

近年來(lái)，隨著“工業(yè) 4.0”的提出，我國(guó)的人工智能獲得了快速的發(fā)展，例如無(wú)人大巴在深圳的運(yùn)營(yíng)以及支付手段的革新，使我國(guó)在人工智能領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了彎道超車[1]。工業(yè)機(jī)器人是智能化生產(chǎn)的重要組成部分之一，工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，有效地提高了生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)了信息化管理和智能化生產(chǎn)[2]。鑒于此，我國(guó)的眾多高職院校都陸續(xù)開(kāi)設(shè)了工業(yè)機(jī)器人專業(yè)，以期為我國(guó)的工業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，但是就目前而言，高職院校開(kāi)設(shè)的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)暴露出了一些問(wèn)題，例如專業(yè)課程設(shè)置不符合人才培養(yǎng)需求，培養(yǎng)方法不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，社會(huì)實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重不足，與地方經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不相適應(yīng)，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的功能發(fā)揮不夠[3]。這些問(wèn)題嚴(yán)重制約著工業(yè)機(jī)器人專業(yè)適應(yīng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此亟需探索工業(yè)機(jī)器人專業(yè)產(chǎn)教融合，使其適應(yīng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展，從而使二者達(dá)到合一的境界。

一、我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和人才需求

機(jī)器人通過(guò)相關(guān)的軟硬件組合，可以有效的代替人類進(jìn)行很多復(fù)雜的勞動(dòng)，近年來(lái)，由于我國(guó)人口紅利的消失以及工業(yè)化水平的不斷提高，作為全球最重要的制造大國(guó)，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，從2013 年以來(lái)，我國(guó)就成為工業(yè)機(jī)器人的最大消費(fèi)國(guó)，占全球總銷量的四分之一左右，2017我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人銷售達(dá)到了8萬(wàn)臺(tái)，存量達(dá)到了45萬(wàn)，僅僅江蘇一帶使用的工業(yè)機(jī)器人據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)就達(dá)到了3000多家企業(yè)，根據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年我國(guó)的機(jī)器人市場(chǎng)將呈現(xiàn)出爆發(fā)性增長(zhǎng)，推進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)[4]。

我國(guó)機(jī)器人相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展使得其對(duì)人才的需求迅速增加，尤其是工業(yè)機(jī)器人的維修養(yǎng)護(hù)以及程序設(shè)計(jì)都是要求相關(guān)的技術(shù)人員才能完成，但是根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)企業(yè)中尤其缺少這些技術(shù)人才，阻礙了企業(yè)的發(fā)展，這與高職院校在對(duì)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)有直接的關(guān)系，高職院校的機(jī)器人專業(yè)大都是由原來(lái)的自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、傳感器技術(shù)等專業(yè)轉(zhuǎn)化而來(lái)，機(jī)器人專業(yè)將眾多技術(shù)集合，對(duì)從業(yè)人員具有較高的要求，盡管市場(chǎng)需求旺盛，但是人才缺口依舊很大，據(jù)工信部預(yù)測(cè)，2020年我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)需要將近20萬(wàn)的從業(yè)人員，但是從目前的人才貯備來(lái)看，遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求，尤其是具有創(chuàng)新能力和科研能力的高素質(zhì)人才尤為稀缺[5]。

二、工業(yè)機(jī)器人專業(yè)產(chǎn)教存在的問(wèn)題

盡管我國(guó)已經(jīng)有接近上百所高職院校開(kāi)設(shè)了工業(yè)機(jī)器人專業(yè)，但是大部分學(xué)校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)都是由自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、傳感器技術(shù)專業(yè)等轉(zhuǎn)變而來(lái)，由于我國(guó)工業(yè)機(jī)器人理論研究與工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展速度脫節(jié)，使得工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)缺乏有效的理論指導(dǎo)。另外在我國(guó)高職院校普遍存在的現(xiàn)象是工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才的培養(yǎng)與市場(chǎng)脫節(jié)，不能有效的服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)，部分學(xué)生的社會(huì)認(rèn)可度較低，人才培養(yǎng)定位不準(zhǔn)，跟風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重。其次是工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)差，專業(yè)課程設(shè)置不符合人才培養(yǎng)需求，培養(yǎng)方法不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，社會(huì)實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重不足，與地方經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不相適應(yīng)，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的功能發(fā)揮不夠。教師的理論水平和實(shí)踐能力有待提升，科研能力薄弱也是普遍存在的問(wèn)題之一。工業(yè)機(jī)器人的迅速發(fā)展給工業(yè)機(jī)器人人才的培養(yǎng)帶來(lái)了挑戰(zhàn)也帶來(lái)了機(jī)遇。眾所周知，工業(yè)機(jī)器人專業(yè)是跨學(xué)科專業(yè)，包含了計(jì)算機(jī)、通信以及工程等學(xué)科，因此工業(yè)機(jī)器人人才的培養(yǎng)不能按照原來(lái)的傳統(tǒng)模式進(jìn)行，而要提高教師的理論和實(shí)踐水平，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教融合，加大對(duì)軟硬件設(shè)備的投入，進(jìn)行相關(guān)理論的研究，提高科研水平，積極適應(yīng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

三、適應(yīng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)產(chǎn)教融合教學(xué)改革

（一）明確工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

工業(yè)機(jī)器人開(kāi)設(shè)的院校已經(jīng)突破了100所，但是每一所高職院校都具有獨(dú)特的師資、設(shè)備以及理念，盡管大部分院校的培育目標(biāo)具有一致性，但是層次上的區(qū)別不容忽視。其中綜合實(shí)力較強(qiáng)的高職院校培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該是高層次的，要著重培養(yǎng)高級(jí)技能型人才，要比普通的院校的培養(yǎng)目標(biāo)高，重視學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對(duì)于普通高職院校在工業(yè)機(jī)器人人才的培養(yǎng)應(yīng)該以實(shí)際夠用為原則，著力培養(yǎng)技能型人才。另外可以在不同層次的院校推行“雙證制”，采取階梯遞進(jìn)的形式，使畢業(yè)生具有更高的職業(yè)能力和服務(wù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)能力。另外也要強(qiáng)化教學(xué)管理，特別是對(duì)高職院校的學(xué)生要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)基礎(chǔ)文化知識(shí)的教學(xué)，嚴(yán)格考試制度。這就要求工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教師要善于總結(jié)適于工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教學(xué)的新方法，建立科學(xué)的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

（二）校企交替、教學(xué)與生產(chǎn)結(jié)合的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)體系

大量的實(shí)踐證明校企合作可以實(shí)現(xiàn)雙贏的局面，在工業(yè)機(jī)器人專業(yè)表現(xiàn)為要把“工學(xué)結(jié)合、校企合作”作為人才培養(yǎng)模式改革的切入點(diǎn)，引導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容與方法的改革。例如大學(xué)一年級(jí)時(shí)開(kāi)設(shè)“機(jī)器人認(rèn)知”相關(guān)基礎(chǔ)課程，有條件的情況下帶學(xué)生到合作企業(yè)參觀機(jī)器人，聘請(qǐng)相關(guān)技術(shù)人員為學(xué)生講解機(jī)器人的特點(diǎn)和應(yīng)用以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。在大學(xué)二年級(jí)開(kāi)設(shè)與大學(xué)一年級(jí)相銜接的專業(yè)課程，例如“機(jī)器人操作與編程”和“機(jī)器人綜合實(shí)訓(xùn)”等，由于這些課程的特點(diǎn)，高職院校的這些課程應(yīng)該在企業(yè)專家指導(dǎo)下在實(shí)訓(xùn)中心完成，另外鼓勵(lì)學(xué)生考取相關(guān)的資格證書(shū)。大學(xué)三年級(jí)的時(shí)候，安排學(xué)生去企業(yè)實(shí)習(xí)，這樣一來(lái)，企業(yè)得到了廉價(jià)勞動(dòng)力，學(xué)生也完成職業(yè)角色的轉(zhuǎn)化。另外，要積極推行訂單班的產(chǎn)教融合教學(xué)模式，進(jìn)而加強(qiáng)校企合作。例如相關(guān)院校可以主動(dòng)去企業(yè)了解企業(yè)的人才需求，與企業(yè)協(xié)商制定人才培養(yǎng)方案。例如一般理論課由專任教師完成，實(shí)踐部分更多的由企業(yè)進(jìn)行承擔(dān)，在對(duì)學(xué)生的成績(jī)考核中也納入企業(yè)的考核標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)可以根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)向?qū)W校提出合理化的培養(yǎng)建議，培養(yǎng)出企業(yè)需要的人才。學(xué)生通過(guò)去企業(yè)實(shí)習(xí)掌握所需技能，接觸企業(yè)文化，吸引其好的一面成為班級(jí)文化，甚至可以引進(jìn)企業(yè)的管理模式，培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德。

（三）形成了以賽促教、以賽促學(xué)的教學(xué)改革互動(dòng)機(jī)制

根據(jù)相關(guān)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分高職院校的機(jī)器人專業(yè)采用“現(xiàn)代學(xué)徒制人才培養(yǎng)模式”，通過(guò)校企合作，實(shí)現(xiàn)雙元招生、基地、產(chǎn)訓(xùn)一體等。另外高職院校在對(duì)機(jī)器人專業(yè)的培養(yǎng)中要形成以賽促教和以賽促學(xué)，要求學(xué)生不僅會(huì)簡(jiǎn)單的組裝和管理，而且要積極參加各種級(jí)別的機(jī)器人專業(yè)相關(guān)賽事，對(duì)優(yōu)秀的個(gè)人和團(tuán)隊(duì)進(jìn)行表彰。同時(shí)在日常的教學(xué)中可以組建小組，實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，讓學(xué)生帶著任務(wù)去學(xué)習(xí)，通過(guò)“學(xué)中玩”“玩中學(xué)”的過(guò)程中培養(yǎng)濃厚的興趣，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。最后也要增加移動(dòng)機(jī)器人比賽項(xiàng)目的場(chǎng)地建設(shè)，提升了學(xué)生的各方面能力，學(xué)校定期組織教師參加機(jī)器人專業(yè)相關(guān)培訓(xùn)，及時(shí)把握社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，邀請(qǐng)或聘任企業(yè)的相關(guān)高技能人員作為實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，為培養(yǎng)高技能人才提供指導(dǎo)和經(jīng)驗(yàn)。

（四）教學(xué)模式的選擇

工業(yè)機(jī)器人專業(yè)是眾多學(xué)科的延伸和集合，相對(duì)比較抽象，高職院校學(xué)生的文化課知識(shí)大都比較薄弱，因此在教學(xué)模式的選擇上也要考慮個(gè)體的特點(diǎn)，采用合適的教學(xué)模式及手段。例如通過(guò)信息技術(shù)的展示使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解更加深刻，增加實(shí)踐的教學(xué)比重，把理論和實(shí)踐相結(jié)合，制定“崗位、證書(shū)、課程”三位一體的人才培養(yǎng)模式，嘗試項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)和仿真教學(xué)等教學(xué)方法，通過(guò)以真實(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)所見(jiàn)即所得的離線編程，實(shí)現(xiàn)了仿真和實(shí)際操作的無(wú)縫連接。

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作者簡(jiǎn)介：呂值敏（1981-），女，漢族，重慶人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，主要從事智能控制研究。

基金項(xiàng)目：校企合作機(jī)制下計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)理實(shí)一體化教學(xué)模式改革研究與實(shí)踐，項(xiàng)目編號(hào)：17XJJG010。