基于學習投入度的高職工業機器人技術專業人才培養模式探索

□唐 敏

隨著傳統制造業的改造升級和人工成本的快速上升，工業機器人作為典型的智能制造設備，市場規模日益擴大。工業機器人產業的發展需要大量的技能型人才。目前國內高職院校中，工業機器人技術專業的人才培養剛剛起步，機器人專業的人才儲備明顯不足[1～2]。如何辦好工業機器人技術專業，培養出編程、操作及系統開發的工業機器人高級技能人才，是擺在人們面前的一個重要課題。人才培養質量的高低、高校對學生產生的影響，在很大程度上取決于學生個體的學習投入度[3]。本文從提高學生的學習投入度著手，對工業機器人技術專業人才培養模式進行研究，使工業機器人技術專業培養出來的學生既能馬上適應企業的要求，又能在以后的工作中具備可持續發展的能力。

一、構建現代學徒制人才培養模式，創設情境，激發學生個人學習興趣

產教融合、校企合作已成為我國職業教育改革的方向之一，現代學徒制作為破解傳統職業教育人才培養“瓶頸”及師資困境的有效手段，為高職人才培養提供了新的思路[4]。現代學徒制人才培養模式是建立在校企合作的基礎上，將學生的培養工作放在第一位的培養模式[5]。在該模式中，院校和企業共同承擔起人才培養工作，明確自身定位和主要職責，著力做好統籌規劃，整合職業教育資源，通過技能技術的培養，創設學習情境，能夠提高學生的學習投入度。院校和企業深度融合共建工業機器人技術專業，構建現代學徒制的人才培養模式，針對工業機器人技術專業在人才崗位所需要的知識和技能進行分析，確定人才培養目標及定位，制定以現代學徒制為基礎的工業機器人技術人才培養方案，建立“專業基礎課程+學校專業課程+企業實踐課程”課程體系，構建“學生——學徒一體、工學交替”的人才培養模式，如圖1所示。第一學年以學校的人文素養課程和專業通知教育課程為主，培養學生專業基礎技能，該學年的大部分教學任務是在學校完成，在企業完成為期一周的專業認識實習和聘請企業高級管理人員定期開展企業文化認識講座，使學生對所學專業和未來從事的工作崗位有初步的認識。第三學期學生在校學習專業理論知識，訓練專業基礎技能，采用理實一體化教學授課方式為主，以學校教育為主、企業教師參與為輔。第四學期學生進行崗位定向培養，成立定向班，將根據企業的具體生產狀況進行企業課程的學習，由校企合作完成，企業委派技術骨干擔任企業導師，以師帶徒的方式為主要授課方式，采取企業單獨完成或學校上課企業考核等方式進行[6]。第四學年學生進入企業進行帶薪頂崗實習，通過企業和學生雙向選擇，確定學徒將要從事的工作崗位，由企業制定、師傅和專業教師共同對學生進行技能訓練指導，完成頂崗實習。

圖1 現代學徒制培養模式各學年安排

二、“互聯網+”技術引入到課程教學中，改變教學模式和學習方式，調動學生的學習主動性

“互聯網+”代表著一種先進的生產力，“互聯網+”的提出給教育帶來新的契機。隨著網絡技術、信息技術、數字技術、終端技術的快速發展，傳統課堂的教學模式發生和學生學習方式發生改變，運用信息化手段教學，利用信息技術整合教學資源，是教育未來發展的一個趨勢。其中在線課程是以學生為中心的教與學的教學模式，向學生提供不受時間空間限制的全時空學習環境。在專業課程建設過程中，學院機器人技術專業按學生的學習需求建設兩門在線課程，一門是專業群的平臺課“工業現場網絡通信技術應用”，在教學過程中采用線上線下混合式教學，線上課程要求學生課前完成自主學習內容，形成對知識內容結構的基本認識；線下課程主講教師串講知識點，學生分小組交流學習，并完成實操學習任務。另一門課程是專業核心課程“工業機器人現場編程”，這門課程主要是培養學生機器人現場操作及編程能力，為了讓學生在課內有足夠的時間進行實操練習，要求學生所有理論知識部分均在線上課程學習，不占用課上時間。線下課程教師不再對理論內容進行講授，學生直接對機器人進行編程與操作，學生在操作過程中遇到不懂的問題，可以通過在線觀看視頻、微課的形式自主解決，改變了以往教學過程中教師反復示范操作，學生圍觀的現象，培養了學生自主學習能力和獨立解決問題的能力，調動學生的學習主動性。

三、建設實訓基地，開發實訓項目，提升學生學習的自主性和互動性

研究表明：院校對實習實訓支持力度對學生的自主性學習投入和互動性學習投入的影響較大。學院非常重視實習實訓在人才培養中的重要地位。其中工業機器人實訓基地被教育部職業教育與成人教育司高職發展處確立為“教育部工業機器人領域職業教育合作項目”工業機器人應用人才培養中心。學院工業機器人實訓基地總體上分為四個實訓區，其中工業機器人裝調、維護實訓區主要是武漢華中數控機器人，用于學生完成機器人的機械裝調和電氣接線，培養學生機器人安裝、維護能力。工業機器人離線仿真實訓區，由28套工業機器人仿真設備和5臺機器人工作站組成，可以離線仿真ABB、安川及發那科三種不同品牌的機器人，讓學生通過模擬仿真，了解機器人的操作，培養學生離線編程能力。工業機器人生產線實訓區，由5臺江蘇匯博機器人生產線組成，該機器人生產線采用模塊化設計，每個功能模塊相對獨立，可根據要求自由搭配功能模塊。可以完成工業機器人操作、工業視覺檢測、PLC編程、HMI界面設計、電氣系統設計與接線等實訓。工業機器人系統集成區，是根據國家職業技能大賽硬件要求標準建設的，一方面用于培養參賽選拔學生；另一方面用于日常教學工作，培養學生對機器人工作站中PLC編程與調試、傳感器、相機視覺識別系統、AGV小車、現場總線、工業機器人編程與操作等綜合運用能力。院校除了對實習實訓的硬件支持，還需要加強軟件投入，打造專業化的實習實訓指導教師隊伍和完善的管理制度，保證學生的實習實訓成效。