摘? 要 面對“中國制造2025”,首先分析工業機器人行業發展現狀和趨勢,然后研究我國高職院校工業機器人專業發展現狀及理論研究成果。在此基礎上,從工業機器人專業的人才培養定位和人才培養觀念、課程體系建設、實驗實訓室建設、師資隊伍培養等四個方面,提出行之有效的建議。
關鍵詞 中國制造2025;高職院校;工業機器人;實驗實訓室;人才培養模式
中圖分類號:G712? ? 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2018)21-0120-03
1 前言
2015年,國務院順應第四次工業革命發展趨勢,提出“中國制造2025”國家戰略。“中國制造2025”的核心是智能制造,而智能制造的核心則是工業機器人。因此,對于高職院校而言,辦好高職院校工業機器人專業,提升工業機器人專業的人才培養質量,具有重大意義。
2 “中國制造2025”背景下工業機器人行業發展現狀及趨勢
國際標準化組織(International Organization for Standardization,ISO)對機器人的定義為:機器人是一種自動的、位置可控的、具有編程能力的多功能機械手,這種機械手具有幾個軸,能夠借助于可編程序操作處理各種材料、零件、工具和專用裝置,以執行種種任務。國際機器人聯合會(International Federation of Robotics,IFR)
對機器人的定義為:機器人是一種半自主或全自主工作的機器,它能完成有益于人類的工作,應用于生產過程稱為工業機器人,應用于特殊環境稱為專用機器人(特種機器人),應用于家庭或直接服務人稱為(家政)服務機器人。由IFR和ISO定義可知,工業機器人是機器人自動化機器,而不是像人一樣的機器。
目前,國外工業機器人技術已日益成熟,其中典型的應用領域為焊接、噴涂、組裝、采集和放置、產品檢測和測試等,也已形成一批引領產業發展的公司,如德國的KUKA Roboter、日本的FANUC、Yaskawa、瑞典的ABB Robotics、
美國的Adept Technology、英國的Autotech Robotics、意大利的COMAU等公司。其中,日本是工業機器人應用范圍最廣泛、生產規模最大的國家,其次為德國、美國等國家。
我國工業機器人產業近年來發展迅猛,產業規模迅速膨脹,關鍵技術有所突破,但整個產業的關鍵部件嚴重依賴進口,還缺乏整體核心技術的突破,如高精密減速器方面有很大差距,此外,在制造工藝與整套裝備方面,缺少高效、高速度與高精密的伺服電動機、控制器等關鍵部件。總的來說,我國工業機器人技術亟待加強核心技術的研究。同時,我國工業機器人應用技術人才的培養也刻不容緩。
3 我國高職院校工業機器人專業發展現狀及專業的理論研究現狀
根據本課題組前期調研可知,全國高職院校開設工業機器人專業的情況為:2013年三所,2014年九所,2015年45所,2016年240所,2017年404所。湖南省高職院校開設工業機器人情況為:2014年三所,2015年七所,2016年21所,2017年躍升到35所。
通過中國知網檢索發現,研究高職院校工業機器人專業的論文一共有44篇,其中2009年一篇,2010年兩篇、2012年一篇,2013年四篇,2015年八篇,2016年19篇,2017年截至檢索時為九篇。通過本課題組的梳理發現,在這44篇研究論文之中,真正論述工業機器人職業教育方面的論文有12篇,其中一篇為中文核心論文,九篇為一般期刊,其他三篇為會議論文。
在這12篇文章中,一篇論文論述工業機器人專業工作頁的開發,一篇論文論述開設工業機器人專業的可行性,兩篇論文論述機器人時代的職業教育,這四篇論文對本課題的研究沒有很大的參考價值。其他八篇論文中,有四篇論文論述工業機器人校企合作方面的內容,兩篇論文論述工業機人專業實驗實訓室建設,具有一定的參考價值。還有兩篇論文,一篇為張可安在中國自動化學會中南六省(區)2010年第28屆年會發表的會議論文《廣州市機電技師學院機器人應用人才培養探索》,主要闡述了該校推進工業機器人應用與維護專業建設,開發了機器人、機械、電氣控制三部分內容的課程體系,并致力于用有中國特色雙元制“校企合一”模式;另一篇為王志強在《吉林省經濟管理干部學院學報》發表的《工業機器人應用與維護專業建設探索與實踐》,主要闡述了在專業人才培養過程中應建立“企業環境、項目模式”的工學結合人才培養方式,完善“以工作任務為導向”的專業課程體系,構建學校與企業共建的多功能實訓基地,突出體現職業教育人才培養特色,為全面提高學生的職業能力和綜合素質提供保障。
由上可見,我國高職院校工業機器人專業開設時間短,研究成果少,專業建設還處在探索之中,任重道遠。
4 “中國制造2025”背景下提升高職院校工業機器人專業人才培養質量對策研究
面對“中國制造2025”,我國高職院校亟待培養一批工業機器人方面的應用型人才,對此提出相應對策。
提升工業機器人專業的人才培養定位和人才培養觀念? “中國制造2025”背景下的新興專業,其專業定位和傳統行業的專業定位相比發生很大改變。傳統高職院校的專業其技術含量較低,培養的人才主要從事一些重復性強、技術含量低的崗位,而面對第四次工業革命和產業革命的到來,高職院校培養學生的就業崗位的技術含量急劇上升。以前學生如果在學校里基礎沒有打好,經過公司培訓,也可以很好地適應崗位,因為這些崗位還是以動手操作為主;而未來專業的技術含量較高,如果學生在學校沒有打下很好的基礎,在公司里則很難通過培訓來彌補。以工業機器人專業為例,其培養的人才不單純是安裝調試,還要能夠編程,因此對學生基礎提出新的要求。在此背景下,高職院校對學生的人才培養定位和人才培養觀念亟待改變。
努力完善工業機器人專業的課程體系建設? 工業機器人專業還是一個新興專業,在全國的本科院校和高職院校開設時間都很短,專業建設都還沒有很好地經過市場檢驗,課程體系都還在探索之中,很多教材還是由一些企業商家編寫,片面性太強,定位不準確,一家之言過多。因此,工業機器人專業的專業建設首先要從課程體系入手,盡快盡早地確立完善的、系統的、科學的課程體系。
構建工業機器人專業課程體系過程中,首先要把握該專業的特征和特點,工業機器人專業很好地體現了在“中國制造2025”背景下,工業生產由傳統的剛性生產轉化為柔性生產,這也將對學生的多元化知識體系提出更高的要求。但多元職業教育不同于精英教育,在具體的構建過程中,不但要包括必需的理論知識和實踐知識,還要包含更多的電類、控制類知識,同時要包括一些營銷、溝通和展示方面的課程。
此外,目前工業機器人專業課程體系建設的最大特點是必須要保持開放性和創新性。由于工業機器人是一個新興產業,很多技術還在研發之中,之后相關的新技術還將不斷出現,因此,該專業必須時刻保持開放性和創新性,一方面要跟蹤技術發展前沿,另一方面不斷將這些新技術吸納到課程之中。
積極做好工業機器人專業實驗實訓室建設? “中國制造2025”工業機器人專業實驗實訓室建設要做好兩個方面:一是積極研究理論課程和實訓課程的開課比例;二是積極解決設備數量采購和設備更新速度之間的矛盾。
傳統專業理論課和實訓課一般要求是1:1的開課比例,這個也是高職界積極推崇的開課比例。隨著“中國制造2025”對產業轉型升級的推進,高職院校學生所從事崗位的技術含量將大大提升,對學生的理論要求將更高,因此必須要再一次打破、探討理實課程之間的合理比例。此外,現在很多工業機器人還是初期階段的產品,隨著這個行業的進一步爆發,更多的新設備將出現。因此,在建設該實驗實訓室過程中,要很好地解決數量和更新之間的矛盾,防止出現大量實驗實訓設施還沒有發揮作用就已經落伍的問題。
大力培養高水平的師資隊伍? 教育最終的決定因素還是教師。由于工業機器人專業不但對高職院校而言是一門新興專業,對本科院校也是一門新興專業,而只有很少的一些研究生的研究方向和此專業相關,因此,高職院校要積極做好師資隊伍建設,通過引、轉、培、練等手段,培養一支合格的師資隊伍。高職院校首先要根據專業特點、課程特點,引進一些有相關學術背景的教師;其次是讓相關專業的教師進行轉崗。如機電一體化、電氣工程及自動化等專業的專業教師都可以轉崗,由這些教師構成師資隊伍的基本班底,再對他們進行培訓,讓他們多動手、多訓練,最終培養出一支高水平的師資隊伍。
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*基金項目:2017年度湖南省哲學社會科學基金課題(“2025湖南智造”高職項目)“‘中國制造2025背景下工業機器人專業人才培養模式創新研究”(課題編號:17YBG017)。
作者:沈言錦,湖南汽車工程職業學院,副教授,博士研究生,主要研究方向為職業教育與機械工程(412001)。