基于產教深度融合的“應用引領，崗位實境”工業機器人專業人才培養模式探究

鄧斌

[摘? ? ? ? ? ?要]? 在工業機器人專業人才培訓模式的探索中，依據對現場工業機器人應用企業及制造集成企業的充分調研，梳理工業機器人技術專業人才職業崗位職責和能力標準，確定人才培養目標，從人才培養目標出發，圍繞現場自動化成套裝備中工業機器人工作站的典型應用聘請行業企業一線技術能手和專家共同確定課程體系，制定課程標準，開發理論課程及實訓項目內容，共同確定實訓資源建設方案，聘請企業兼職教師，實施課程教學，共同進行教學評價，按照企業崗位要求設置教學環境和組織教學實施，構建實施“應用引領、崗位實境”工學結合人才培養模式。

[關? ? 鍵? ?詞]? 高職;工業機器人專業;人才培養模式

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號]? 2096-0603（2019）22-0180-02

工業機器人是模仿人的手臂運動功能，結合專用末端操作器，替代人工勞動，具備自動化、智能化特征，集成系列機電控制技術的機器設備。伴隨著國家《中國制造2025》和《機器人產業“十三五”發展規劃》的出臺，工業機器人工作站等成套柔性自動化生產設備現今已廣泛應用于我國現代制造業的裝配、焊接、噴涂、碼垛、點膠、打磨等典型應用場景。

工業機器人技術業已成為智能制造領域的關鍵代表性技術，和物聯網、大數據、人工智能、5G通訊等技術領域共同構成工業4.0的技術核心，也是世界制造強國競相爭奪的技術制高點。高等職業教育院校開辦工業機器人技術專業，就是要緊跟時代技術發展潮流與應用需求，結合現場一線的新技術、新工藝、新設備、新應用、新標準，不斷優化創新人才培養模式，形成內容鮮活、層次清晰、體系完整、現場適應的課程體系，大力培育高素質專業技術技能人才，為我國傳統制造業向著智能制造高質量轉型升級發展提供人才保障。

一、密切聯系行業企業，緊跟現場典型應用

實現職業教育的產教深度融合，首要任務就必然是教育向產業看齊，學校向行業中專業技術應用水平較高的企業學習，學校的專業建設是小手，企業的技術應用是大手，大手牽小手，學校在企業的引領扶助下，才利于健康快速的成長。學校專業建設的發展成長也會反哺企業，為企業技術的應用與創新，提供人才支撐和智力保障，形成雙向良性互動，攜手共同發展。

平頂山工業職業技術學院于2012年與富士康科技集團開展校企合作，共建工業機器人操作與編程實訓室，并派遣教師赴深圳富士康觀瀾廠區和鄭州富士康航空港廠區生產一線頂崗實習，培育專業師資，設立工業機器人與自動化技術訂單班，共育工業機器人自動化現場應用人才。在此校企合作過程中，教師真實了解了工業機器人在現場的應用發展狀況和典型應用場景，充分掌握了工業機器人引入傳統生產現場的集成開發流程及關鍵技術。除了與富士康集團這樣的工業機器人制造與應用兼備的大型綜合性制造企業保持合作交流，我校在專業建設和人才培養模式的探索中，還積極走訪調研了武漢華中數控、許昌森源電氣、江蘇匯博、深圳越疆等多家工業機器人應用企業及工業機器人設計制造與系統集成企業，了解不同行業對工業機器人應用的個性化需求和創新解決方案，豐富更新應用案例教學素材的積累，補足高職院校專業教師現場工程經驗缺乏的短板。

二、梳理企業崗位職責，明確人才培養目標

經過充分調研、走訪與交流，高職院校會了解到各類型企業生產一線對工業機器人高素質技術技能人才的真實客觀需求，明確各類型企業對工業機器人技術人才的崗位設置、崗位職責和崗位能力標準。工業機器人生產制造及系統集成企業主要需求生產制造、設計集成、安裝調試、銷售及技術服務等專業領域工程師。工業機器人應用企業廣泛包括了各類型的制造企業，則需求大量操作與維護、編程與調試、維修與保養等應用技術員。

專業人才培養目標的確定應符合行業對所需人才的培養要求和需求規模，并結合高職教育培養層次特點，將人才培養目標定位在工業機器人的操作與應用、安裝與調試、維修與保養等難度適中但需求量大的崗位。主要面向工業機器人的應用企業和系統集成開發企業，培養專門技術人才，從事機器人及其柔性生產系統的運行操作維護、安裝調試管理和集成應用編程。

三、定位崗位實境，完善實訓資源建設

通過對工業機器人現場典型應用的整理與學習，明確實訓室軟硬件資源建設定位，構建崗位實境，以現場典型任務工作過程為導向，向企業引進現場典型工作站作為學校實訓設備，還可與企業聯合開發設計實訓教學系統，通過精簡集合，將多類典型工業應用和工藝標準在同一套實訓系統集中展現，合理布局實訓工位，巧妙設計實訓任務，梳理實訓知識技能要點，培育職業崗位素養，加強操作安全教育。

我校現已建成工業機器人操作與編程實訓室、工業機器人快換系統實訓室、工業機器人應用系統實訓室。其中，工業機器人操作與編程實訓室，主要完成工業機器人的安全操作規程教育、軟件系統操作及設置、軌跡規劃與運動編程等實訓任務。工業機器人快換系統實訓室通過六軸工業機器人、工具架、變位機、自動夾治具、上料機輸送線、視覺識別構建為一套多功能快換系統，工業機器人可根據噴釉、打磨、焊接、碼垛、點膠、裝配、循跡等加工工藝環節的需求，自動換接不同的專用末端工具，參與完成連續柔性自動化生產任務。工業機器人應用系統實訓室將立體倉庫、碼垛機器人、AGV、PLC、變頻器、觸摸屏組態設計、零件視覺識別定位、零件缺陷檢測等設備及技術構造為一個完整的自零件出庫、運輸、識別、定位、篩選、裝配到成品入庫為一體的工業機器人技術應用柔性生產系統。

未來我校工業機器人專業計劃結合本地煤炭及尼龍化工行業特色，聚焦“智慧礦山”建設，建設特種搜救排險機器人應用實訓室，該類型機器人是針對礦難、地震、化工事故現場勘查排險等情景而設計的專用機器人，集成了工業機器人臂和智能視覺及環境感知系統，采用輪腿結構作為行走機構，輪腿半徑的可變化設計可進一步提高機器人的越障能力，整體結構的仿生設計使機器人能夠自主穩定適應復雜地形，具有越障能力強、功能多、體積小、能耗低等特點，具備“環境探測”“人員搜索”“輔助救援”等功能，可快速鎖定被困人員所處區域。溫度、可燃氣體濃度等傳感器的應用可實時監測災難現場的環境情況，及時掌握被困人員的生存狀態以及現場環境狀況，并可對被困人員進行營養補給。該機器人系統同時也是搭載平臺，借助機器人優越的越障性能，可以為機器人搭載一定體積的其他救援排險設備。針對不同應用場合，對機器人功能進行模塊化調整，從而實現一個移動平臺可以有多種應用場合的用途。

四、校企共同參與，開發課程內容組織教學實施

通過對行業企業的廣泛持續走訪、交流、調研與頂崗學習，同時對標學習先進院校工業機器人專業人才培養模式和培養經驗，與工業機器人制造企業及應用企業共同梳理工業機器人技術專業人才職業崗位職責和能力標準，確定人才培養目標，從人才培養的目標出發，圍繞現場自動化成套裝備中工業機器人工作站的典型應用和對工業機器人設備引入現有生產系統的改造升級需求，聘請行業企業一線技術能手和專家共同確定課程體系、制定課程標準、開發理論課程及實訓項目內容，共同確定實訓設備引進、改造及開發建設方案，聘請來自企業的技術人員作為專業兼職教師，共同實施課程教學、進行教學評價，積極聯系促成校企合作，校企共建“校中廠”，按照企業崗位要求設置教學環境和組織教學實施，構建實施“應用引領、崗位實境”工學結合人才培養模式。

“應用引領”指的是根據現場工業機器人工作站的典型應用和對工業機器人設備引入現有生產系統的改造升級需求，校企合作開發工業機器人搬運工作站、工業機器人焊接工作站、工業機器人噴涂工作站、工業機器人碼垛工作站、工業機器人裝配工作站等項目，以這些項目為載體開發教學資源，進行專業核心能力培養，使學生掌握工業機器人運行操作、安裝調試、現場編程、維護保養及故障診斷等專業崗位能力。

“崗位實境”指按照企業真實崗位設置教學環境和組織教學實施。根據企業現場的職業能力培養流程與需求，配套建設企業崗前培訓課堂、虛擬仿真車間和“教學做一體化”工業機器人工作站實訓基地。教師在這樣的“崗位實境”教學環境中，以典型工作任務為載體，將職業資格標準、安全生產規范、行業企業標準融入課程，使理論與實踐、知識與技能自然銜接有效融合，培養出符合崗位能力標準、勝任崗位工作職責的專業人才。

五、人才培養模式改進方向

雖然，目前我們的課程建設、實訓資源建設及教學實施，在依據專業崗位能力需求，明確人才培養目標的基礎上，校企共同參與取得了一些成績，但仍需要不斷拓展產教融合、校企合作的深度和廣度，力爭把高職院校的工業機器人專業建設為工業機器人技術應用展示和創新推廣的平臺，集合配置行業企業、科研院所、高等教育院校、社會培訓機構等多方需求和資源，把工業機器人應用的技術發展趨勢與潮流，在我們的職業教育課堂落地生根、枝繁葉茂，指引我們人才培養模式的不斷改進。

參考文獻：

[1]姜大元.當代世界職業教育發展趨勢研究[M].北京：電子工業出版社，2012.

[2]張永民，陳小艷，周斌.基于專業社團平臺的機器人產業人才培養模式研究[J].常州信息職業技術學院學報，2014（4）.

◎編輯 李 靜