基于產(chǎn)教深度融合的“應(yīng)用引領(lǐng)，崗位實(shí)境”工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)模式探究

鄧斌

[摘? ? ? ? ? ?要]? 在工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培訓(xùn)模式的探索中，依據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用企業(yè)及制造集成企業(yè)的充分調(diào)研，梳理工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才職業(yè)崗位職責(zé)和能力標(biāo)準(zhǔn)，確定人才培養(yǎng)目標(biāo)，從人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，圍繞現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化成套裝備中工業(yè)機(jī)器人工作站的典型應(yīng)用聘請(qǐng)行業(yè)企業(yè)一線技術(shù)能手和專家共同確定課程體系，制定課程標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)理論課程及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，共同確定實(shí)訓(xùn)資源建設(shè)方案，聘請(qǐng)企業(yè)兼職教師，實(shí)施課程教學(xué)，共同進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，按照企業(yè)崗位要求設(shè)置教學(xué)環(huán)境和組織教學(xué)實(shí)施，構(gòu)建實(shí)施“應(yīng)用引領(lǐng)、崗位實(shí)境”工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 高職;工業(yè)機(jī)器人專業(yè);人才培養(yǎng)模式

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）22-0180-02

工業(yè)機(jī)器人是模仿人的手臂運(yùn)動(dòng)功能，結(jié)合專用末端操作器，替代人工勞動(dòng)，具備自動(dòng)化、智能化特征，集成系列機(jī)電控制技術(shù)的機(jī)器設(shè)備。伴隨著國(guó)家《中國(guó)制造2025》和《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》的出臺(tái)，工業(yè)機(jī)器人工作站等成套柔性自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)今已廣泛應(yīng)用于我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)的裝配、焊接、噴涂、碼垛、點(diǎn)膠、打磨等典型應(yīng)用場(chǎng)景。

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)業(yè)已成為智能制造領(lǐng)域的關(guān)鍵代表性技術(shù)，和物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G通訊等技術(shù)領(lǐng)域共同構(gòu)成工業(yè)4.0的技術(shù)核心，也是世界制造強(qiáng)國(guó)競(jìng)相爭(zhēng)奪的技術(shù)制高點(diǎn)。高等職業(yè)教育院校開(kāi)辦工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)，就是要緊跟時(shí)代技術(shù)發(fā)展潮流與應(yīng)用需求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)一線的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新應(yīng)用、新標(biāo)準(zhǔn)，不斷優(yōu)化創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，形成內(nèi)容鮮活、層次清晰、體系完整、現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)的課程體系，大力培育高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)技能人才，為我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)向著智能制造高質(zhì)量轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展提供人才保障。

一、密切聯(lián)系行業(yè)企業(yè)，緊跟現(xiàn)場(chǎng)典型應(yīng)用

實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育的產(chǎn)教深度融合，首要任務(wù)就必然是教育向產(chǎn)業(yè)看齊，學(xué)校向行業(yè)中專業(yè)技術(shù)應(yīng)用水平較高的企業(yè)學(xué)習(xí)，學(xué)校的專業(yè)建設(shè)是小手，企業(yè)的技術(shù)應(yīng)用是大手，大手牽小手，學(xué)校在企業(yè)的引領(lǐng)扶助下，才利于健康快速的成長(zhǎng)。學(xué)校專業(yè)建設(shè)的發(fā)展成長(zhǎng)也會(huì)反哺企業(yè)，為企業(yè)技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新，提供人才支撐和智力保障，形成雙向良性互動(dòng)，攜手共同發(fā)展。

平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院于2012年與富士康科技集團(tuán)開(kāi)展校企合作，共建工業(yè)機(jī)器人操作與編程實(shí)訓(xùn)室，并派遣教師赴深圳富士康觀瀾廠區(qū)和鄭州富士康航空港廠區(qū)生產(chǎn)一線頂崗實(shí)習(xí)，培育專業(yè)師資，設(shè)立工業(yè)機(jī)器人與自動(dòng)化技術(shù)訂單班，共育工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用人才。在此校企合作過(guò)程中，教師真實(shí)了解了工業(yè)機(jī)器人在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r和典型應(yīng)用場(chǎng)景，充分掌握了工業(yè)機(jī)器人引入傳統(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的集成開(kāi)發(fā)流程及關(guān)鍵技術(shù)。除了與富士康集團(tuán)這樣的工業(yè)機(jī)器人制造與應(yīng)用兼?zhèn)涞拇笮途C合性制造企業(yè)保持合作交流，我校在專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)模式的探索中，還積極走訪調(diào)研了武漢華中數(shù)控、許昌森源電氣、江蘇匯博、深圳越疆等多家工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用企業(yè)及工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)制造與系統(tǒng)集成企業(yè)，了解不同行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的個(gè)性化需求和創(chuàng)新解決方案，豐富更新應(yīng)用案例教學(xué)素材的積累，補(bǔ)足高職院校專業(yè)教師現(xiàn)場(chǎng)工程經(jīng)驗(yàn)缺乏的短板。

二、梳理企業(yè)崗位職責(zé)，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)

經(jīng)過(guò)充分調(diào)研、走訪與交流，高職院校會(huì)了解到各類型企業(yè)生產(chǎn)一線對(duì)工業(yè)機(jī)器人高素質(zhì)技術(shù)技能人才的真實(shí)客觀需求，明確各類型企業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)人才的崗位設(shè)置、崗位職責(zé)和崗位能力標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)制造及系統(tǒng)集成企業(yè)主要需求生產(chǎn)制造、設(shè)計(jì)集成、安裝調(diào)試、銷售及技術(shù)服務(wù)等專業(yè)領(lǐng)域工程師。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用企業(yè)廣泛包括了各類型的制造企業(yè)，則需求大量操作與維護(hù)、編程與調(diào)試、維修與保養(yǎng)等應(yīng)用技術(shù)員。

專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的確定應(yīng)符合行業(yè)對(duì)所需人才的培養(yǎng)要求和需求規(guī)模，并結(jié)合高職教育培養(yǎng)層次特點(diǎn)，將人才培養(yǎng)目標(biāo)定位在工業(yè)機(jī)器人的操作與應(yīng)用、安裝與調(diào)試、維修與保養(yǎng)等難度適中但需求量大的崗位。主要面向工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用企業(yè)和系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)企業(yè)，培養(yǎng)專門技術(shù)人才，從事機(jī)器人及其柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行操作維護(hù)、安裝調(diào)試管理和集成應(yīng)用編程。

三、定位崗位實(shí)境，完善實(shí)訓(xùn)資源建設(shè)

通過(guò)對(duì)工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)典型應(yīng)用的整理與學(xué)習(xí)，明確實(shí)訓(xùn)室軟硬件資源建設(shè)定位，構(gòu)建崗位實(shí)境，以現(xiàn)場(chǎng)典型任務(wù)工作過(guò)程為導(dǎo)向，向企業(yè)引進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)典型工作站作為學(xué)校實(shí)訓(xùn)設(shè)備，還可與企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)精簡(jiǎn)集合，將多類典型工業(yè)應(yīng)用和工藝標(biāo)準(zhǔn)在同一套實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)集中展現(xiàn)，合理布局實(shí)訓(xùn)工位，巧妙設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，梳理實(shí)訓(xùn)知識(shí)技能要點(diǎn)，培育職業(yè)崗位素養(yǎng)，加強(qiáng)操作安全教育。

我校現(xiàn)已建成工業(yè)機(jī)器人操作與編程實(shí)訓(xùn)室、工業(yè)機(jī)器人快換系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室。其中，工業(yè)機(jī)器人操作與編程實(shí)訓(xùn)室，主要完成工業(yè)機(jī)器人的安全操作規(guī)程教育、軟件系統(tǒng)操作及設(shè)置、軌跡規(guī)劃與運(yùn)動(dòng)編程等實(shí)訓(xùn)任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人快換系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室通過(guò)六軸工業(yè)機(jī)器人、工具架、變位機(jī)、自動(dòng)夾治具、上料機(jī)輸送線、視覺(jué)識(shí)別構(gòu)建為一套多功能快換系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人可根據(jù)噴釉、打磨、焊接、碼垛、點(diǎn)膠、裝配、循跡等加工工藝環(huán)節(jié)的需求，自動(dòng)換接不同的專用末端工具，參與完成連續(xù)柔性自動(dòng)化生產(chǎn)任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室將立體倉(cāng)庫(kù)、碼垛機(jī)器人、AGV、PLC、變頻器、觸摸屏組態(tài)設(shè)計(jì)、零件視覺(jué)識(shí)別定位、零件缺陷檢測(cè)等設(shè)備及技術(shù)構(gòu)造為一個(gè)完整的自零件出庫(kù)、運(yùn)輸、識(shí)別、定位、篩選、裝配到成品入庫(kù)為一體的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用柔性生產(chǎn)系統(tǒng)。

未來(lái)我校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)計(jì)劃結(jié)合本地煤炭及尼龍化工行業(yè)特色，聚焦“智慧礦山”建設(shè)，建設(shè)特種搜救排險(xiǎn)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)訓(xùn)室，該類型機(jī)器人是針對(duì)礦難、地震、化工事故現(xiàn)場(chǎng)勘查排險(xiǎn)等情景而設(shè)計(jì)的專用機(jī)器人，集成了工業(yè)機(jī)器人臂和智能視覺(jué)及環(huán)境感知系統(tǒng)，采用輪腿結(jié)構(gòu)作為行走機(jī)構(gòu)，輪腿半徑的可變化設(shè)計(jì)可進(jìn)一步提高機(jī)器人的越障能力，整體結(jié)構(gòu)的仿生設(shè)計(jì)使機(jī)器人能夠自主穩(wěn)定適應(yīng)復(fù)雜地形，具有越障能力強(qiáng)、功能多、體積小、能耗低等特點(diǎn)，具備“環(huán)境探測(cè)”“人員搜索”“輔助救援”等功能，可快速鎖定被困人員所處區(qū)域。溫度、可燃?xì)怏w濃度等傳感器的應(yīng)用可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境情況，及時(shí)掌握被困人員的生存狀態(tài)以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況，并可對(duì)被困人員進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)給。該機(jī)器人系統(tǒng)同時(shí)也是搭載平臺(tái)，借助機(jī)器人優(yōu)越的越障性能，可以為機(jī)器人搭載一定體積的其他救援排險(xiǎn)設(shè)備。針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)機(jī)器人功能進(jìn)行模塊化調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)可以有多種應(yīng)用場(chǎng)合的用途。

四、校企共同參與，開(kāi)發(fā)課程內(nèi)容組織教學(xué)實(shí)施

通過(guò)對(duì)行業(yè)企業(yè)的廣泛持續(xù)走訪、交流、調(diào)研與頂崗學(xué)習(xí)，同時(shí)對(duì)標(biāo)學(xué)習(xí)先進(jìn)院校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，與工業(yè)機(jī)器人制造企業(yè)及應(yīng)用企業(yè)共同梳理工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才職業(yè)崗位職責(zé)和能力標(biāo)準(zhǔn)，確定人才培養(yǎng)目標(biāo)，從人才培養(yǎng)的目標(biāo)出發(fā)，圍繞現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化成套裝備中工業(yè)機(jī)器人工作站的典型應(yīng)用和對(duì)工業(yè)機(jī)器人設(shè)備引入現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)的改造升級(jí)需求，聘請(qǐng)行業(yè)企業(yè)一線技術(shù)能手和專家共同確定課程體系、制定課程標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)發(fā)理論課程及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，共同確定實(shí)訓(xùn)設(shè)備引進(jìn)、改造及開(kāi)發(fā)建設(shè)方案，聘請(qǐng)來(lái)自企業(yè)的技術(shù)人員作為專業(yè)兼職教師，共同實(shí)施課程教學(xué)、進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，積極聯(lián)系促成校企合作，校企共建“校中廠”，按照企業(yè)崗位要求設(shè)置教學(xué)環(huán)境和組織教學(xué)實(shí)施，構(gòu)建實(shí)施“應(yīng)用引領(lǐng)、崗位實(shí)境”工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式。

“應(yīng)用引領(lǐng)”指的是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)機(jī)器人工作站的典型應(yīng)用和對(duì)工業(yè)機(jī)器人設(shè)備引入現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)的改造升級(jí)需求，校企合作開(kāi)發(fā)工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)工作站、工業(yè)機(jī)器人焊接工作站、工業(yè)機(jī)器人噴涂工作站、工業(yè)機(jī)器人碼垛工作站、工業(yè)機(jī)器人裝配工作站等項(xiàng)目，以這些項(xiàng)目為載體開(kāi)發(fā)教學(xué)資源，進(jìn)行專業(yè)核心能力培養(yǎng)，使學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行操作、安裝調(diào)試、現(xiàn)場(chǎng)編程、維護(hù)保養(yǎng)及故障診斷等專業(yè)崗位能力。

“崗位實(shí)境”指按照企業(yè)真實(shí)崗位設(shè)置教學(xué)環(huán)境和組織教學(xué)實(shí)施。根據(jù)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的職業(yè)能力培養(yǎng)流程與需求，配套建設(shè)企業(yè)崗前培訓(xùn)課堂、虛擬仿真車間和“教學(xué)做一體化”工業(yè)機(jī)器人工作站實(shí)訓(xùn)基地。教師在這樣的“崗位實(shí)境”教學(xué)環(huán)境中，以典型工作任務(wù)為載體，將職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)、安全生產(chǎn)規(guī)范、行業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融入課程，使理論與實(shí)踐、知識(shí)與技能自然銜接有效融合，培養(yǎng)出符合崗位能力標(biāo)準(zhǔn)、勝任崗位工作職責(zé)的專業(yè)人才。

五、人才培養(yǎng)模式改進(jìn)方向

雖然，目前我們的課程建設(shè)、實(shí)訓(xùn)資源建設(shè)及教學(xué)實(shí)施，在依據(jù)專業(yè)崗位能力需求，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，校企共同參與取得了一些成績(jī)，但仍需要不斷拓展產(chǎn)教融合、校企合作的深度和廣度，力爭(zhēng)把高職院校的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)建設(shè)為工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用展示和創(chuàng)新推廣的平臺(tái)，集合配置行業(yè)企業(yè)、科研院所、高等教育院校、社會(huì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等多方需求和資源，把工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與潮流，在我們的職業(yè)教育課堂落地生根、枝繁葉茂，指引我們?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式的不斷改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜大元.當(dāng)代世界職業(yè)教育發(fā)展趨勢(shì)研究[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[2]張永民，陳小艷，周斌.基于專業(yè)社團(tuán)平臺(tái)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)模式研究[J].常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（4）.

◎編輯 李 靜