工業機器人產教融合應用型人才培養探究

李然 袁海兵 陳君寶 陳勇

摘?要：“產教融合”是職業技術教育應用型人才培養的有效手段，是資源和技術、人才定位和崗位需求、素質和職業發展等的深度融合，“雙元制”、CDIO是職業教育“產教融合”應用型人才培養的主要模式。大強智能從職教學生就業出發，針對工業機器人“產教融合”應用型人才培養的落地，進行了實訓基地、師資隊伍及教材、信息化平臺等的建設與實施，“大強模式”的成功應用，對工業機器人專業“產教融合”應用型人才培養具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：產教融合；工業機器人；應用型人才培養

中圖分類號：TB?????文獻標識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.10.087

0?引言

國務院辦公廳2017年12月《關于深化產教融合的若干意見》中指出，“深化產教融合，促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈有機銜接，是當前推進人力資源供給側結構性改革的迫切要求”。《中國制造2025》從國家層面確定了我國建設制造強國的總體戰略：要以新一代信息技術與制造業深度融合為主線，以推進智能制造為主攻方向，實現制造業由大變強的歷史跨越。智能制造是先進制造技術與新一代信息技術的深度融合，貫穿于產品、制造、服務全生命周期的各個環節及制造系統集成，實現制造的數字化、網絡化、智能化，不斷提升企業的產品質量、效益、服務水平，推動制造業創新、綠色、協調、開放、共享發展，工業機器人的廣泛使用是實現我國智能制造強國的關鍵因素。

國際機器人聯合會統計數據顯示，全球工業機器人市場從2013年到2018年期間以5.4%的復合年增長率發展，中國在2014年已經成為全球最大的工業機器人消費國。預計未來幾年，中國機器人市場需求量將達到64200臺，占全球總量的30%，居全球之首。未來10年，中國的機器人市場還可能有30%以上的增長。到2025年，工業機器人裝機量將達到100萬臺，大概需要20萬工業機器人專業應用型人才。

1?工業機器人專業升級必要性

工業機器人是我國實現智能制造的關鍵因素，工業機器人專業升級是我國從制造大國向制造強國轉變的重要途徑。工業機器人技術作為智能制造技術的一種實現手段，其廣泛應用使得智能制造技術得以深入發展。工業機器人技術的發展和大量應用，對機器人應用企業、相關從業人員以及職業教育人才培養提出了更高的要求，企業、職業院校和從業人員面臨著巨大的挑戰，對企業而言，機器人正在改變著企業的經營理念，生產模式正在發生變革，變革方向不斷向批量化、規模化方向發展，企業技術更新換代迫在眉睫；對從業人員而言，機器人正在改變著工作方式，使生產方式向自動化、智能化轉型，工作崗位正在發生更換，以工業機器人為代表的自動化和智能化崗位將逐步取代人工崗位；新、舊崗位的快速更迭急需工業機器人專業應用型人才；對于職業院校而言，前10年的發展積累了大量的固定資產，但職業院校與企業在應用型人才培養上對接的距離逐年在增大，如何使現有的硬件資源有效匹配應用型人才培養，是職業院校急需解決的難題。

以汽車零部件加工為例，以往汽車零部件加工采用人工上下料、人工檢測等方式進行，自動化程度低，引入工業機器人自動化生產線后，汽車零部件生產過程中的機床上下料、數控加工、產品全檢（或抽檢）、碼垛、搬運等工位均可由工業機器人實現，自動化、智能化程度很高。由工業機器人參與的工業變革，崗位上，增加了工業機器人集成設計、安裝、調試（新產品）、維護與保養等；設備改造上，增加了工業機器人系統、電氣控制系統（機器人、數控、外部設備控制）、工裝夾具（配套設備）、行走軸（第七軸）；應用型人才培養上，新增了電工基礎、電氣安裝與調試、電氣設備維護與保養等課程；就業機會上，新增了工業機器人集成商以及加工企業等新的就業企業。

2?“產教融合”應用型人才培養

2.1?“產教融合”內容

“產教融合”從實踐中來，到實踐中去，培養人才的應用技術來源于應用案例的積累，并將應用技術轉化為教學資源，以項目案例主導教學過程，以就業質量檢驗教學效果。工業機器人“產教融合”應用型人才培養的內容包括：

（1）教學資源融合應用技術：師資隊伍、教材等教學資源需圍繞學生就業需要的應用技術展開，在師資隊伍建設上，根據行業、地區及企業要求，應培養理論和實踐經驗豐富的工業機器人應用型、集成型高級技術工程師；在教材選擇及編寫上，根據企業用人需求，教材內容應覆蓋智能制造企業急需的工業機器人集成設計、設備維修、機器人裝配、機器人本體維修等。

（2）人才培養定位融合崗位需求：工業機器人應用型人才培養應定位于企業崗位需求，依據企業崗位為學生量身定制人才培養計劃，培養過程與企業生產管理模式相匹配，將學生入職時的職業崗前培訓融合到人才培養過程之中，為企業培養動手能力強、“招之能做、做之能成”的應用型人才。

（3）實訓設備融合生產工藝：基于企業智能制造的需要，工業機器人實訓設備來自于企業生產一線，實訓時的模擬產品樣件、產品制造工藝、夾具、輔具、量檢具等均和企業產品制造過程相吻合，為工業機器人應用型人才培養與企業的零對接奠定堅實基礎。

（4）素質教育融合崗位職業發展：為了對學生的崗位職業發展做好前期鋪墊，在人才培養過程中需融入個人測評、職業發展路徑規劃、職業發展咨詢以及職業認知升級等豐富多彩的素質教育。

2.2?“產教融合”人才培養模式

產教融合，不是簡單意義的校企合作，而是以實際案例為基礎的教學資源、實訓設備、教學場景、訓練模式、專業師資以及就業資源等全面融匯貫通的模式。

（1）“雙元制”人才培養模式：“雙元制”（Double?System）是指以就業為導向，將職業院校和企業并列為人才培養主體的職業教育模式。“雙元制”應用型人才培養模式有兩層含義：一是育人主體的雙元，育人主體既包含職業院校，又包含用人單位；二是學生身份的雙元，學生扮演著企業員工和職業院校學生的雙重角色，每一“元”都是應用型人才培養過程中不可或缺的重要組成部分。學生在職業院校和企業分別接受理論培養和實踐技能培訓，企業和職業院校共同執行學生的人才培養計劃。

“雙元制”應用型人才培養特點：一是“產教融合”模式的職業教育始終貫穿在工業機器人應用型人才培養全過程，職業院校與企業育人主體深度融合、學生雙重身份深度融合、理論與實踐深度融合；二是應用型人才培養任務由兩個主體共同承擔，職業院校傳授工業機器人專業理論知識并培養學生的職業素質，企業在真實工作場景中培訓學生的職業技能，學生通過生產勞動學習使用先進的工業機器人設備并完成實踐培訓。

（2）CDIO人才培養模式：2000年10月，美國麻省理工學院（Massachu-setts?Institute?of?Technology，MIT）聯合瑞典皇家工學院（KTH?Royal?Institute?of?Technology，KTH）、瑞典查爾姆斯理工大學（Chalmers?University?of?Tech-nology，CTH）、瑞典林雪平大學（?Linkping?University，LiU）首次提出CDIO工程教育理念，即conceiving（構思）-designing（設計）-?implementing（實現）-operating（運作），并啟動了CDIO工程教育改革計劃。

CDIO人才培養模式把工業機器人理論知識學習與實踐能力培養緊密結合起來，并通過工業機器人應用培養學生的專業能力、職場適應能力以及團隊協作能力。該模式的核心是讓學生“學中做”“做中學”“學中練”“練中學”“學中用”“用中學”，以項目的形式將“學、做、練、用”四位一體深度融合。具體實施過程，首先，由教師結合企業生產實際提出項目構思；其次，學生依據項目構思，進行企業實際生產的項目模擬設計；然后，學生依靠企業的工業機器人資源實現項目構思和設計；最后，利用企業豐富的校企合作條件，實現項目的整體運作。

3?大強智能“產教融合”人才培養

3.1?大強智能工業機器人優勢

深圳大強智能科技有限公司（以下簡稱“大強智能”）是一家以推動智能制造技術發展為宗旨的創新型教育培訓公司，該公司將科技成果轉化為人才培養技術和生產力技術，著重培養智能制造工業機器人應用技術人才，在工業機器人應用型人才培養領域擁有強大優勢：

（1）工業機器人品牌：擁有國際六大品牌共計70余套工業機器人以及國內自主品牌工業機器人；

（2）工業機器人種類：包含六軸、四軸（SCARA）、并聯（DELTA）、AGV以及協作機器人在內的多種類型工業機器人設備；

（3）應用技術合作企業：得到來自海爾、華為、VIVO、OPPO等深、莞、惠中大型高新企業的全面支持；

（4）項目實訓案例：集合全國600多家工業機器人應用案例，實訓案例包含3C、CNC、壓鑄、打磨、搬運、焊接、上下料等；

（5）領先技術：擁有“智能制造應用集成設計”培訓機構資質，擁有發明、實用新型、外觀設計、軟件著作等專利22項。

3.2?大強智能應用型人才培養

大強智能基于“雙元制”、CDIO人才培養理念和模式，針對工業機器人“產教融合”應用型人才培養，進行了以下幾個方面的重點建設和實施：

（1）“理實一體化”實訓基地建設：根據珠三角地區企業用人需求，大強智能建立了工業機器人編程與調試、工業機器人生產應用、機器人拆裝、PLC編程基礎、機電應用、創客、機器人視覺應用、機器人協作、智能生產線等10多個“理實一體化”實訓基地，大強智能工業機器人實訓體系框架如

（2）師資隊伍及教材建設：根據工業機器人“產教融合”應用型人才培養需要，大強智能在師資隊伍和專業教材方面進行了重點建設，師資隊伍方面，著力打造“雙師型”教師隊伍，擁有100多位來自深、莞、惠等地區工業機器人應用型、集成型企業高級工程師參與教學，理論和實踐經驗豐富；教材方面，自主編寫了22套工業機器人應用教材，教材體系涵蓋工業機器人實操、編程與調試、維護與保養、仿真、機電基礎（三菱、西門子）、智能產線、MES系統等，教材基本涵蓋基地內所有機器人品牌，教材開發者（工程師）主要來自以下行業：系統集成設計、手機配件制造、建材燈具制造、汽車生產、設備維修、機器人裝配、電器制造、顯示屏裝配、汽車配件生產、機器人本體維修等，部分教材如圖3所示。

（3）信息化教學平臺建設：為了適應應用型人才培養、學生就業以及企業用人需要，大強智能建立了“任我選”信息化教學系統，信息化教學系統框架如圖4所示，該系統將整個教學過程融入互聯網和大數據分析中，將在線學習、在線考試、人才服務、職業規劃等功能采用模塊化方式進行整合，為學生、企業提供一站式應用型人才培養服務。

信息化教學系統在應用型人才培養過程中能夠最大限度地跟蹤學生的學習進度，及時發現學生短板，使學生能夠更快、更精準地掌握工作知識和技能；通過互聯網能夠及時得到用人單位的用人需求、技術要點反饋，實時調整人才培養方案，使人才培養能夠精準的對接就業崗位；在線論壇使學生終生享受和分享有針對性的技術服務與團隊智慧；職業規劃能夠為學生的職業發展以及職業匹配提供一對一的增值服務，同時，配套的培訓課程將為學生的發展掃除障礙，提供助力。該系統構建了人才培養、學生學習以及企業用人需求為一體的生態系統，為工業機器人應用型人才精準培養、零對接企業奠定了堅實基礎。

4?結束語

本文以工業機器人“產教融合”應用型人才培養為切入點，首先，以汽車零部件加工為例，分析了企業、職業院校和從業人員所面臨的挑戰，探討了職業教育工業機器人專業建設升級的客觀必要性；其次，從教學資源與應用技術、人才培養定位與崗位需求、實訓設備與生產工藝、素質教育與崗位職業發展等方面深入探討了“產教融合”內容以及“雙元制”、CDIO“產教融合”人才培養模式；最后，結合大強智能實際，探討了工業機器人“產教融合”應用型人才培養的落地實施。大強智能成功應用“產教融合”模式，培養的工業機器人應用型人才深受深、莞、惠等珠三角地區中、大型高新技術企業的歡迎和肯定，該模式對我國工業機器人“產教融合”應用型人才培養具有一定的借鑒和參考意義。

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