淺談本科院校工業(yè)機器人專業(yè)的人才培養(yǎng)模式

吳蕾 肖書浩

摘要：本文通過分析目前工業(yè)生產(chǎn)中扮演舉足輕重角色的工業(yè)機器人的優(yōu)勢與特色，以及結(jié)合市場對該專業(yè)的需求，對本科院校開展工業(yè)機器人專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進行了探討，旨在培養(yǎng)的本科畢業(yè)生相對于高職院校的機器人專業(yè)畢業(yè)生具有更廣的就業(yè)面、更高的就業(yè)平臺起點以及較大的技術(shù)成長空間。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人；人才培養(yǎng)；專業(yè)需求

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）17-0085-02

工業(yè)機器人專業(yè)是目前最熱門的專業(yè)之一，從近兩年開設(shè)工業(yè)機器人專業(yè)的高等院校不斷攀升的報考人數(shù)就能看出市場對這方面人才的需求。家長們迫切希望自己的孩子能夠通過專業(yè)性、系統(tǒng)性的專業(yè)培訓從而有一個良好的就業(yè)前景。武昌首義學院為了滿足市場對工業(yè)機器人專業(yè)人才的需求，開設(shè)了機械電子工程專業(yè)工業(yè)機器人方向，后續(xù)還將開設(shè)工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)。武昌首義學院是全國首批、華中地區(qū)首家開設(shè)工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的本科院校。我們在專業(yè)課程設(shè)置、人才培養(yǎng)模式方面做了很多市場調(diào)研及探討，并且與武漢金石興機器人自動化工程有限公司合作辦學，目的是體現(xiàn)專業(yè)特色，并且使得我們的本科畢業(yè)生相對于高職高專的機器人專業(yè)畢業(yè)生具有更廣的就業(yè)面、更高的就業(yè)平臺起點以及較大的技術(shù)成長空間。

一、工業(yè)機器人專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及需求

現(xiàn)在中國已經(jīng)成為世界的制造業(yè)中心，國內(nèi)裝備制造業(yè)正處于由傳統(tǒng)裝備向先進制造裝備轉(zhuǎn)型的時期，特別是對于沿海的眾多制造企業(yè)，由于用工成本不斷提高，用工荒日益凸顯，迫使企業(yè)采取各種方法應對，而用機器人技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，提高企業(yè)的市場競爭力無疑是首選方法之一。21世紀是人工智能的新啟元，智能制造成為傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、高端裝備制造業(yè)走出去及降低企業(yè)運營成本的必由之路，工業(yè)機器人及智能裝備制造產(chǎn)業(yè)將擁有前所未有的發(fā)展機遇。

工業(yè)機器人廣泛應用于如汽車、家政服務、電力設(shè)施、自動化辦公等行業(yè)。尤其在一些工況條件惡劣、不適宜人工參與的作業(yè)中，工業(yè)機器人更是得到廣泛應用?！肮I(yè)時代的機器人戰(zhàn)略”勢必導致一批生產(chǎn)人員轉(zhuǎn)行（一個機器人可以替代2—4個熟練工人）。例如，富士康科技集團啟動了“百萬機器人”上崗計劃，已經(jīng)在全國范圍暫停招普工。從表面上看，工業(yè)機器人的大規(guī)模上崗確實會對畢業(yè)生的就業(yè)造成困擾，但機器人畢竟是機器，是需要人去控制及輔助生產(chǎn)的。因此它的出現(xiàn)也會帶來新的機遇，如更加智能化的機械手的研發(fā)、機械手相應夾具的設(shè)計以及熟練地對機器人進行操控和故障診斷及維護等工作。機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要強力的機器人技術(shù)支撐。因此本專業(yè)學生就業(yè)行業(yè)廣泛、就業(yè)前景無憂、就業(yè)質(zhì)量較高。

二、本科院校相較于高職院校開設(shè)工業(yè)機器人專業(yè)所具備的資源優(yōu)勢

目前，工業(yè)機器人專業(yè)的人才培養(yǎng)處于剛剛起步的階段，很多高職院校采用訂單班的模式，為企業(yè)培養(yǎng)符合特定需求的專業(yè)人才。這種模式固然有其畢業(yè)就能立即就業(yè)的優(yōu)勢，但是這種針對某種特殊工種的培訓使得學生并不具備系統(tǒng)的專業(yè)知識，專業(yè)知識儲備的欠缺會成為他們職業(yè)發(fā)展的瓶頸，一旦工廠要更換新的自動化生產(chǎn)線他們就面臨著下崗的危機，或者不得不接受再培訓。工業(yè)機器人專業(yè)是一個綜合性的學科，除了機器人自身的課程學習，該專業(yè)的開設(shè)還需要多門學科的支持，如電工電子、計算機、機械電子工程、工程化學、自動控制等專業(yè)。這就需要一支具備不同專業(yè)知識背景的教師隊伍。同時為提高學生的實操能力，學校也應配備相應的實訓條件。武昌首義學院的機電與自動化學院完全滿足以上所述的專業(yè)需求。該學院所開設(shè)的傳統(tǒng)本科專業(yè)有自動化、電氣工程及其自動化、機械電子工程專業(yè)、專科有機電一體化及機械制造及其自動化專業(yè)。開設(shè)工業(yè)機器人這個新的專業(yè)只需將一部分從事機械專業(yè)教學的老師和從事自動化控制專業(yè)教學的教師投入進來，集中強化培訓學習。同時，學院購入了ABB公司的多功能機器人系統(tǒng)，建立了專門的機器人實訓室，可以模擬工廠模式完成案例式教學及實訓操作。對于機器人專業(yè)的核心課程如機器人離線編程等，我們采用了校企合作的方式，與武漢金石興機器人自動化工程有限公司建立了合作辦學，全面系統(tǒng)性地進行專業(yè)人才的培養(yǎng)，提高學生的核心競爭力。

三、本科院校工業(yè)機器人專業(yè)的人才培養(yǎng)模式

大部分高職院校開設(shè)工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)定位是工業(yè)機器人的在線與離線編程、工業(yè)機器人的故障診斷及維護和工業(yè)機器人本體的調(diào)試及安裝。而武昌首義學院是本科院校，我們的畢業(yè)生培養(yǎng)目標是能與專門領(lǐng)域要求相結(jié)合的高端復合型、高素質(zhì)技能型人才。

（一）培養(yǎng)目標

工業(yè)機器人專業(yè)面所服務的對象是機器人制造廠商及其集成商、使用工業(yè)機器人的客戶等。前者對于專業(yè)人才的需求是設(shè)計集成、制造及安裝調(diào)試、銷售及現(xiàn)場技術(shù)支持工程師；后者的需求是編程與調(diào)試、操作、維修與保養(yǎng)等應用工程師。因此機器人專業(yè)學生的培養(yǎng)目標是具備良好的職業(yè)道德素養(yǎng)、扎實的工程實踐基礎(chǔ)、較強的可持續(xù)發(fā)展能力，掌握工業(yè)機器人在線及離線編程、設(shè)計集成、運營維護及調(diào)試維修等專業(yè)知識與技能，并能根據(jù)現(xiàn)場的工況需求，運用所學的機械原理與機械產(chǎn)品設(shè)計知識，設(shè)計出符合機器人動作的夾具，從而提高機器人的使用能力及應用范圍，提高機器人的利用率。培養(yǎng)目標主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.掌握工業(yè)機器人設(shè)計、制造以及工業(yè)機器人周邊設(shè)備的通訊知識；掌握電氣方面的基礎(chǔ)知識；熟悉機械及電氣制圖基礎(chǔ)知識，能夠設(shè)計出與工況需求配套的機械手夾具。

2.能對PLC系統(tǒng)進行基本設(shè)計及維護；能使用工控機、觸摸屏編寫人機界面程序；能組裝、安裝、調(diào)試常用工業(yè)機器人輔具；掌握工業(yè)機器人裝配、調(diào)試、動態(tài)監(jiān)測、故障診斷知識等。

3.培養(yǎng)學生良好的英語與信息技術(shù)應用能力，能讀懂工業(yè)機器人相關(guān)產(chǎn)品英文操作手冊等；培養(yǎng)良好的職業(yè)道德、科學創(chuàng)新精神；良好的溝通團隊協(xié)作能力、自我學習及終身學習的能力等。

（二）核心課程與實踐環(huán)節(jié)

課程體系包括專業(yè)課程的學習、專業(yè)技能訓練、綜合技能訓練和創(chuàng)新能力訓練四大模塊。工業(yè)機器人專業(yè)所學的主要課程包括：機械制圖及CAD、機械原理、機械制造基礎(chǔ)、機電傳動控制、電工電子、液壓與氣動、電氣控制與PLC、單片機原理及應用、傳感器與檢測技術(shù)、工業(yè)機器人基礎(chǔ)、自動機與自動線、工業(yè)機器人在線及離線編程、工業(yè)機器人系統(tǒng)集成等。

在實踐環(huán)節(jié)，我們采用項目式教學，學生每次在實訓室需完成一個實際的案例，如機械手碼垛、機械手自動上下料、機械手與外部PLC通信等。學生需要對硬件系統(tǒng)進行接線、對機器人進行在線或離線編程以及調(diào)試來完成所規(guī)定的內(nèi)容。這樣可以使學生充分消化課堂所學知識，提高動手能力及解決實際工程應用中所要面對的各種疑難雜癥。

四、結(jié)束語

本科專業(yè)開展高層次的工業(yè)機器人專業(yè)已經(jīng)是潮流所驅(qū)，借助本科院校良好的專業(yè)建設(shè)平臺以及高素質(zhì)的雙師型教師隊伍、精良的實訓設(shè)備、緊密的校企合作以及學校領(lǐng)導的高度重視，培養(yǎng)的畢業(yè)生將掌握工業(yè)機器人的核心生產(chǎn)技術(shù)，為“中國制造2025”添磚加瓦。

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