中職學校開設工業機器人專業的探討

劉安軍

(湖北新產業技師學院,湖北 咸寧 437100)

1 概述

機器人技術作為20世紀人類最偉大的發明之一，自20世紀60年代初問世以來，經歷了50多年的發展已取得顯著成果。工業機器人在工業生產中具有如下優點：

（1）不僅可以提高產品質量，而且能保持產品的質量穩定。

（2）提高了勞動生產率，降低了成本。

（3）改善了勞動環境，保證生產安全，減輕、甚至避免有害工種（如焊接）對工人身體的侵害，避免危險工種（比如沖壓）對工人身體的傷害。

（4）一些國家如日本、歐洲老齡化嚴重，或有一些工作，人們不愿干，解決了勞動力不足的問題。

（5）降低了對工種熟練程度的要求，不再要求每個操作者都是熟練工，從而解決熟練工不足的問題。

由于上述優點，工業機器人在制造業中使用越來越廣泛，歐美日等發達國家都在普遍使用機器人，極大地提高了制造業的制造水平和競爭力，多數主要的國家都把工業機器人的研制與應用提高到了相當的高度，都在大力發展和應用工業機器人，相應地對從事研究開發和使用工業機器人的人才需求也越來越多。

2中國工業機器人發展現狀

我國是一個制造大國，是世界工廠，但現在也面臨勞動力成本不斷上升，與周邊的越南、緬甸等發展中國家相比，競爭力不占有優勢，而且也面臨勞動力不足的問題。因此面臨制造業轉型與升級的問題，這就必須引進和發展工業機器人。

經過這些年的發展，中國是當前全球最大的機器人市場，市場需求近年來增長迅猛。2016年，中國工業機器人的使用新增達到8萬臺，同比增長34%，占全球產量的近三分之一。但是能熟練操作、編程、維護工業機器人的人才嚴重缺乏，缺口很大。

3 國家對工業機器人的政策

隨著工業機器人在制造業中的影響力增大，是智能制造中的重要基礎組成部分，政府也十分重視工業機器人，一直在引導和推進工業機器人的發展。2013年工信部發布《關于推進工業機器人產業發展的指導意見》，2014年，隨著“東莞一號”《關于大力發展機器人智能裝備產業打造有全球影響力的先進制造基地的意見》文件及各項扶持政策的出臺，“機器換人”在珠三角的制造業重鎮-東莞轟轟烈烈的開展，并在全國掀起了一場“機器換人”的浪潮。“十三五”期間，我國制造業將進入轉型升級的關鍵期，與之緊密相連的機器人產業將迎來黃金發展期，機器人產業作為《中國制造2025》劃定的十大重點發展領域。

4 中職學校工業機器人專業的建設

隨著工業機器人在我國制造業的呈現爆發性增長，能熟練操作使用工業機器人的人才需求缺口巨大，急需中職學校和社會培訓機構培養這方面的人才。近幾年，許多中職學校開始開設工業機器人專業，由于是一個全新的專業，沒有先例可循，因此不同的學校開設的課程和水平差異較大。結合我校的開設情況，以及對其它學校的考察，探討如下：

4.1 工業機器人課程安排

根據我校的情況，企業工業機器人應用的實際需求和工業機器人技術的特點，我校工業機器人專業的課程開設，是在原有的機械專業的基礎上改造而設置的，側重于工業機器人技術集成、應用、安裝、維護和保養，因而設置的有關專業課程有電子電工、計算機基礎知識及編程、機械原理、機械制圖、AUTOCAD、機器人基礎知識、工業機器人應用技術、PLC控制技術、金屬材料與熱處理、傳感器技術、極限測量與配合、機械制造工藝技術、液壓傳動與氣動技術等等課程。由于目前教材沒有比較適合中職學校工業機器人專業的，我們通過各種渠道尋找教材，包括一些培訓機構和企業，同時根據實際教學的經驗合理地修改教材內容。

4.2 師資隊伍的建設

工業機器人集合了電子、機械、材料、力學、運動學、計算機、通訊、自動化控制等學科方面的知識，需要建設相應的師資隊伍。我校傳統專業的師資力量比較雄厚，但新學科新技術的師資力量十分欠缺。為了滿足教學，建設一支能勝任這一新型專業的教師隊伍，構建能夠在機器人專業領域能夠獨當一面的專業骨干教師顯得尤為重要。我們通過省培、國培的機會加強老師的培訓，同時還通過企業實踐、機構培訓等途徑，培養一支有影響力的教師隊伍。另外，通過加強校企合作，把企業技術“請進來”，我們的教師“走出去”，使工業機器人專業的教師提高專業水平，成為技術過硬的專業骨于，保證教學質量，滿足企業要求，而不是停留在純理論教學狀態。

4.3 實習基地實驗室的建設

目前，我校已初步建成工業機器人實訓室，包含FANUC激光切割機器人、FANUC焊接機器人、華中數控的工業機器人實訓平臺、計算機等，其中機器人實訓有搬運、碼垛、焊接、切割等大模塊，在一定的程度上涵蓋了工業機器人在工廠自動化生產線中常用的應用。校內教學實訓室雖已初步建成，但設備數目有限，還不能較好滿足教學實訓需求，需要加強和完善。另外，通過與企業共同培養學生、員工技術培訓和新技術推廣應用等形式加強校企合作，形成“互利共贏，共建共享”長效機制，建立穩定、合作良好的校外實習基地，使學生能夠在校完成學習理論知識與基礎操作，在外能結合所學完成企業實際應用，通過這種理論與實踐的結合教學達到比較理想的教學效果。

5 存在的問題

由于工業機器人不僅是一個新的專業，而且這個專業涉及的其它學科知識比較多，本人通過多種渠道了解其它中職和高職學校及本校開設這個專業的情況，發現現在主要存在如下一些問題：

1）開設的課程沒有統一標準。因為是新的專業，沒有可借鑒的經驗，教育和有關部門也沒有制定標準，因此不同的學校開設的課程各不相同，都是根據本校具備的條件，結合機器人技術特點和企業需求確定要開設哪些課程。

2）實訓實習條件還不夠。由于工業機器人使用的范圍很廣泛，學校不可能購買覆蓋各個領域的機器人和配套設備，而且由于機器人及附屬設備比較昂貴，學校沒有那么多資金購買足夠多的設備，而一個班級可能有30～60多人，因此如何保證學生人人能動手，保證實習實訓的時間非常困難。

3）適合教學的教材比較少。工業機器人存在許多品牌，如ABB：ANUC、庫卡、華中數控等等，操作方式及編程方法存在比較大的差異，現有的教材基本是各個廠商提供的使用手冊，或以該手冊為藍本做了一些修改、完善的資料，很少有比較系統、權威、適合學校教學使用的教材。

4）師資力量薄弱。因為這是新的專業，高校也沒有比較系統的開設此專業，因此很難從高校畢業的學生中引進適合教此專業的教師，大多數是其它專業特別是計算機專業的現有教師通過自學或短期培訓機器人知識，然后開始執教這個專業，很顯然不管是知識面還是掌握的程度，都很有限，培養出的學生離企業的要求差距較大。

6 結束語

由于工業機器人在制造業中的眾多優點，它的高速發展是必然的，世界主要國家都會極力發展和使用工業機器人。中國作為制造大國，工業機器人需求十分強勁，是全球需求量最大的市場。隨著國家政策的大力推進，中職學校都陸續開設了工業機器人專業，但基本都處于初步的階段，不僅師資力量不夠，教材也不夠完善和全面，還處于探索階段。如何加強我國中等職業學校乃至高等院校工業機器人專業的建設和發展，怎樣創新教學形態、合理利用資源，使得老師的教學過程變得更簡單，學生的學習過程變得更接近企業的實際情況，及時解決市場的人才荒等問題，還需要每個參與的教師、學校、行業和有關教育部門共同研究和探討。