基于产教深度融合的“应用引领，岗位实境”工业机器人专业人才培养模式探究
来源:用户上传
作者:邓斌
[摘 要] 在工业机器人专业人才培训模式的探索中，依据对现场工业机器人应用企业及制造集成企业的充分调研，梳理工业机器人技术专业人才职业岗位职责和能力标准，确定人才培养目标，从人才培养目标出发，围绕现场自动化成套装备中工业机器人工作站的典型应用聘请行业企业一线技术能手和专家共同确定课程体系，制定课程标准，开发理论课程及实训项目内容，共同确定实训资源建设方案，聘请企业兼职教师，实施课程教学，共同进行教学评价，按照企业岗位要求设置教学环境和组织教学实施，构建实施“应用引领、岗位实境”工学结合人才培养模式。
[关 键 词] 高职;工业机器人专业;人才培养模式
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）22-0180-02
工业机器人是模仿人的手臂运动功能，结合专用末端操作器，替代人工劳动，具备自动化、智能化特征，集成系列机电控制技术的机器设备。伴随着国家《中国制造2025》和《机器人产业“十三五”发展规划》的出台，工业机器人工作站等成套柔性自动化生产设备现今已广泛应用于我国现代制造业的装配、焊接、喷涂、码垛、点胶、打磨等典型应用场景。
工业机器人技术业已成为智能制造领域的关键代表性技术，和物联网、大数据、人工智能、5G通讯等技术领域共同构成工业4.0的技术核心，也是世界制造强国竞相争夺的技术制高点。高等职业教育院校开办工业机器人技术专业，就是要紧跟时代技术发展潮流与应用需求，结合现场一线的新技术、新工艺、新设备、新应用、新标准，不断优化创新人才培养模式，形成内容鲜活、层次清晰、体系完整、现场适应的课程体系，大力培育高素质专业技术技能人才，为我国传统制造业向着智能制造高质量转型升级发展提供人才保障。
一、密切联系行业企业，紧跟现场典型应用
实现职业教育的产教深度融合，首要任务就必然是教育向产业看齐，学校向行业中专业技术应用水平较高的企业学习，学校的专业建设是小手，企业的技术应用是大手，大手牵小手，学校在企业的引领扶助下，才利于健康快速的成长。学校专业建设的发展成长也会反哺企业，为企业技术的应用与创新，提供人才支撑和智力保障，形成双向良性互动，携手共同发展。
平顶山工业职业技术学院于2012年与富士康科技集团开展校企合作，共建工业机器人操作与编程实训室，并派遣教师赴深圳富士康观澜厂区和郑州富士康航空港厂区生产一线顶岗实习，培育专业师资，设立工业机器人与自动化技术订单班，共育工业机器人自动化现场应用人才。在此校企合作过程中，教师真实了解了工业机器人在现场的应用发展状况和典型应用场景，充分掌握了工业机器人引入传统生产现场的集成开发流程及关键技术。除了与富士康集团这样的工业机器人制造与应用兼备的大型综合性制造企业保持合作交流，我校在专业建设和人才培养模式的探索中，还积极走访调研了武汉华中数控、许昌森源电气、江苏汇博、深圳越疆等多家工业机器人应用企业及工业机器人设计制造与系统集成企业，了解不同行业对工业机器人应用的个性化需求和创新解决方案，丰富更新应用案例教学素材的积累，补足高职院校专业教师现场工程经验缺乏的短板。
二、梳理企业岗位职责，明确人才培养目标
经过充分调研、走访与交流，高职院校会了解到各类型企业生产一线对工业机器人高素质技术技能人才的真实客观需求，明确各类型企业对工业机器人技术人才的岗位设置、岗位职责和岗位能力标准。工业机器人生产制造及系统集成企业主要需求生产制造、设计集成、安装调试、销售及技术服务等专业领域工程师。工业机器人应用企业广泛包括了各类型的制造企业，则需求大量操作与维护、编程与调试、维修与保养等应用技术员。
专业人才培养目标的确定应符合行业对所需人才的培养要求和需求规模，并结合高职教育培养层次特点，将人才培养目标定位在工业机器人的操作与应用、安装与调试、维修与保养等难度适中但需求量大的岗位。主要面向工业机器人的应用企业和系统集成开发企业，培养专门技术人才，从事机器人及其柔性生產系统的运行操作维护、安装调试管理和集成应用编程。
三、定位岗位实境，完善实训资源建设
通过对工业机器人现场典型应用的整理与学习，明确实训室软硬件资源建设定位，构建岗位实境，以现场典型任务工作过程为导向，向企业引进现场典型工作站作为学校实训设备，还可与企业联合开发设计实训教学系统，通过精简集合，将多类典型工业应用和工艺标准在同一套实训系统集中展现，合理布局实训工位，巧妙设计实训任务，梳理实训知识技能要点，培育职业岗位素养，加强操作安全教育。
我校现已建成工业机器人操作与编程实训室、工业机器人快换系统实训室、工业机器人应用系统实训室。其中，工业机器人操作与编程实训室，主要完成工业机器人的安全操作规程教育、软件系统操作及设置、轨迹规划与运动编程等实训任务。工业机器人快换系统实训室通过六轴工业机器人、工具架、变位机、自动夹治具、上料机输送线、视觉识别构建为一套多功能快换系统，工业机器人可根据喷釉、打磨、焊接、码垛、点胶、装配、循迹等加工工艺环节的需求，自动换接不同的专用末端工具，参与完成连续柔性自动化生产任务。工业机器人应用系统实训室将立体仓库、码垛机器人、AGV、PLC、变频器、触摸屏组态设计、零件视觉识别定位、零件缺陷检测等设备及技术构造为一个完整的自零件出库、运输、识别、定位、筛选、装配到成品入库为一体的工业机器人技术应用柔性生产系统。 未来我校工业机器人专业计划结合本地煤炭及尼龙化工行业特色，聚焦“智慧矿山”建设，建设特种搜救排险机器人应用实训室，该类型机器人是针对矿难、地震、化工事故现场勘查排险等情景而设计的专用机器人，集成了工业机器人臂和智能视觉及环境感知系统，采用轮腿结构作为行走机构，轮腿半径的可变化设计可进一步提高机器人的越障能力，整体结构的仿生设计使机器人能够自主稳定适应复杂地形，具有越障能力强、功能多、体积小、能耗低等特点，具备“环境探测”“人员搜索”“辅助救援”等功能，可快速锁定被困人员所处区域。温度、可燃气体浓度等传感器的应用可实时监测灾难现场的环境情况，及时掌握被困人员的生存状态以及现场环境状况，并可对被困人员进行营养补给。该机器人系统同时也是搭载平台，借助机器人优越的越障性能，可以为机器人搭载一定体积的其他救援排险设备。针对不同应用场合，对机器人功能进行模块化调整，从而实现一个移动平台可以有多种应用场合的用途。
四、校企共同参与，开发课程内容组织教学实施
通过对行业企业的广泛持续走访、交流、调研与顶岗学习，同时对标学习先进院校工业机器人专业人才培养模式和培养经验，与工业机器人制造企业及应用企业共同梳理工业机器人技术专业人才职业岗位职责和能力标准，确定人才培养目标，从人才培养的目标出发，围绕现场自动化成套装备中工业机器人工作站的典型应用和对工业机器人设备引入现有生产系统的改造升级需求，聘请行业企业一线技术能手和专家共同确定课程体系、制定课程标准、开发理论课程及实训项目内容，共同确定实训设备引进、改造及开发建设方案，聘请来自企业的技术人员作为专业兼职教师，共同实施课程教学、进行教学评价，积极联系促成校企合作，校企共建“校中厂”，按照企业岗位要求设置教学环境和组织教学实施，构建实施“应用引领、岗位实境”工学结合人才培养模式。
“应用引领”指的是根据现场工业机器人工作站的典型应用和对工业机器人设备引入现有生产系统的改造升级需求，校企合作开发工业机器人搬运工作站、工业机器人焊接工作站、工业机器人喷涂工作站、工业机器人码垛工作站、工业机器人装配工作站等项目，以这些项目为载体开发教学资源，进行专业核心能力培养，使学生掌握工业机器人运行操作、安装调试、现场编程、维护保养及故障诊断等专业岗位能力。
“岗位实境”指按照企业真实岗位设置教学环境和组织教学实施。根据企业现场的职业能力培养流程与需求，配套建设企业岗前培训课堂、虚拟仿真车间和“教学做一体化”工业机器人工作站实训基地。教师在这样的“岗位实境”教学环境中，以典型工作任务为载体，将职业资格标准、安全生产规范、行业企业标准融入课程，使理论与实践、知识与技能自然衔接有效融合，培养出符合岗位能力标准、胜任岗位工作职责的专业人才。
五、人才培养模式改进方向
虽然，目前我们的课程建设、实训资源建设及教学实施，在依据专业岗位能力需求，明确人才培养目标的基础上，校企共同参与取得了一些成绩，但仍需要不断拓展产教融合、校企合作的深度和广度，力争把高职院校的工业机器人专业建设为工业机器人技术应用展示和创新推广的平台，集合配置行业企业、科研院所、高等教育院校、社会培训机构等多方需求和资源，把工业机器人应用的技术发展趋势与潮流，在我们的职业教育课堂落地生根、枝繁叶茂，指引我们人才培养模式的不断改进。
参考文献：
[1]姜大元.当代世界职业教育發展趋势研究[M].北京：电子工业出版社，2012.
[2]张永民，陈小艳，周斌.基于专业社团平台的机器人产业人才培养模式研究[J].常州信息职业技术学院学报，2014（4）.
◎编辑 李 静
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15040996.htm
