新工科背景下高職院校工業機器人專業建設方案研究

楊小強

（重慶科創職業學院，重慶 永川 402160）

智能制造、大數據、物聯網、云計算等“新經濟”近兩年蓬勃發展，服務于“新經濟”、“新技術”的“新工科”人才培養越來越受到教育主管部門和各學校的重視。2017年教育部啟動了“新工科”發展研究工作，并形成了“新工科”建設復旦共識、天大行動路線、北京指南。高職院校在參與“新工科”建設過程中，辦學理念、人才培養、實訓基地建設、師資建設、課程建設、校企合作、創新創業等方面都要發生重大變化，這就要求高職院校一方面要主動布局新工科專業建設，提前布局培養引領未來技術和產業發展的人才；另外一方面還需加快對傳統工科專業的轉型升級，對現有工科專業的培養方案、培養模式進行改革創新，以適應“新經濟”的發展對傳統工程專業人才培養提出的嚴峻挑戰。本文將從區域集群產業的生產實際出發 ，分析工業機器人專業人才在區域經濟建設中的應用需求，探討構建面向區域集群產業的工業機器人應用型創新人才的培養模式和建設機制。

1 區域集群產業生產現狀與工業機器人需求調研

重慶市十三五規劃指出將重點培育壯大六大百億級產業集群，依托現有產業基礎，進一步培育壯大機器人及智能裝備產業。突出機器人及智能裝備產業首要地位，堅持自主培育和招商引資相結合，大力培育壯大工業機器人、服務機器人、數控機床及關鍵零部件和增材制造（3D打印）等產業鏈，推動機器人及智能裝備在生產制造和日常生活中的應用，培育機器人及智能裝備百億級產業集群。到2020年，力爭機器人及智能裝備產業實現產值250億元，其中規上產值200億元。重慶市作為傳統的裝備制造城市，裝備制造、電子信息、汽摩產業非常發達，并已經形成了區域性、集群性、專業化、社會化大協作的生產格局。隨著重慶市產業結構升級，3000余家規模以上（年產值5000萬元）都急需進行智能化、數字化改造。按照每個企業需要10個人計算，需要機器人相關專業人才30000人。構建面向區域集群產業的工業機器人創新人才培養，建設具有地方特色的工業機器人專業培養模式，從而開發出區域經濟建設所呼喚的優質人才資源。

2 構建面向區域產業集群的工業機器人專業應用型創新人才培養模型

結合區域集群產業需求分析，從培養主動適應地方經濟需要，既具備扎實的現代工業機器人安裝、調試、維護方面的專業知識和操作技能，又具備扎實的工業機器人技術基礎，具有較寬的知識面、較好的工業機器人實際應用能力和持續改善不斷創新的能力，能熟練應用機器人相關知識對生產系統進行規劃、設計、評價和創新的應用型高級專門人才為培養目標。提出一個主體（人才），四大支柱（基礎、口徑、能力、素質），十三項培養指標的工業機器人專業應用型創新人才的培養模型如圖1所示。

圖1 工業機器人專業應用型創新人才的培養模型

3 建立產學相結合的工業機器人教學體系

針對工業機器人技術應用型創新人才培養模式和課程體系結構，提出以工作崗位為導向以區域產業應用為基礎，走產學相結合的教學改革之路。改革現有課程教學內容體系過分強調知識的系統性和完整性，建立課程（或課程群）、學生能力與特定區域產業應用之間的關聯，構建面向區域產業應用的課程教學內容體系。通過對工業機器人技術專業在區域產業典型企業中的應用研究與實踐，實現面向區域產業的課程建設、實訓基地建設以及畢業設計改革，把專業在區域產業中的應用貫穿到理論教學、實訓、課程設計、生產實習和畢業設計等各個教學環節中，形成“知識點案例教學（實訓、理論課程）——課程綜合應用（課程設計）——專業知識綜合應用（生產實習、畢業設計）”這樣環環相扣逐步加強的應用型課程教學內容體系，同時，學生在綜合應用環節中，通過選擇不同的專業應用可實現企業實際崗位“訂單式”的人才培養，達到了寬口徑（項目實施完成后，可提供多個供學生選擇的應用產業）和“強能力”（學生選擇一個產業應用，強化某方面的能力）的有機統一。

4 改革傳統的畢業設計模式建立與區域產業集群無縫對接的畢業設計模式

畢業設計是學生三年所學知識的綜合應用，是反映教學質量的重要環節，是體現學生素質、能力、質量水平的重要標志。針對應用型創新人才培養目標，構建面向區域產業無縫對接的畢業設計模式，實現畢業設計從選題到完成整個過程與用人單位對畢業生崗位要求的有機結合，即畢業設計的題目來源于區域產業典型企業的生產實際，畢業設計的過程按照生產的實際要求在企業里完成，畢業設計的指導教師由學校專業教師和企業工程師組成，畢業設計的結果接受生產實際的檢驗。通過該畢業設計模式的有效實施，加大產學結合力度，增加與地方產業的緊密程度，實現專業的區域產業應用、畢業設計和就業的三位一體。

5 依托地方機器人產業，以實訓中心和學生社團為

平臺，以學生科研為載體，構建與教學內容體系互動的學生課外科技創新創業體系和創新平臺

開展以項目為驅動的學生課外科技創新教育依托重慶、永川機器人產業集群和我校中加高新技術實訓中心，建立學生主題研究項目和區域產業的耦合機制，建設區域集群產業發展的主題研究項目群，構建課程設計、畢業設計、相關競賽等相互促進的學生課外科技創新體系和創新平臺，如圖2所示。

圖2 面向區域產業的學生創新體系

利用此平臺建設挑戰杯、電子設計、機器人夾具設計、機器人控制與應用等國家級大賽在內的創新創業工作室。以實訓實習為基本構架，與企業建設創業教育實踐基地，學生在公司里按教學計劃實踐和體驗創業，定期舉辦相關創業大賽，形成濃厚的創業氛圍。

同時，積極探索學科指導、學生社團出人、企業出資的“三位一體”的競賽模式，鼓勵學生在公開刊物上發表學術論文，同時給予獎勵。大力聘請校外專家開展學生科研課題報告會，充分利用學校已有資源為學生科技活動提供條件。鼓勵學生參加教師的科研課題，設立“科研助手崗位”，將組織學生赴高新技術企業或現代化程度高的企業參觀學習，使學生在交流學習的活動中受到創造創新思想的熏陶和啟迪，增加學生的創新意識和創業能力，強化學生的工業機器人專業技能，為應用型創新人才的創造精神和創新能力的培養提供條件。

6 結語

新工科要求高校培養的機器人人才不僅能夠通過專業知識解決當前問題，有較強的專業學習能力，而且具備良好的創新意識，有較好的社會、經濟等全方位人文素養，能靈活應對未來可能出現的各種情況。本方案從應用型人才培養模型、產學結合的教學過程、畢業設計改革、課外科技創新創業體系和創新平臺搭建等方面進行研究，結合新工科對工業機器人技術專業應用型人才需求進行規劃，并根據方案實施情況及時總結，貼近需求，完善高職工業機器人專業人才培養模式及課程體系。