中職學校開設工業(yè)機器人專業(yè)的探討

劉安軍

(湖北新產(chǎn)業(yè)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(fā)明之一，自20世紀60年代初問世以來，經(jīng)歷了50多年的發(fā)展已取得顯著成果。工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中具有如下優(yōu)點：

（1）不僅可以提高產(chǎn)品質量，而且能保持產(chǎn)品的質量穩(wěn)定。

（2）提高了勞動生產(chǎn)率，降低了成本。

（3）改善了勞動環(huán)境，保證生產(chǎn)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(yōu)點，工業(yè)機器人在制造業(yè)中使用越來越廣泛，歐美日等發(fā)達國家都在普遍使用機器人，極大地提高了制造業(yè)的制造水平和競爭力，多數(shù)主要的國家都把工業(yè)機器人的研制與應用提高到了相當?shù)母叨?，都在大力發(fā)展和應用工業(yè)機器人，相應地對從事研究開發(fā)和使用工業(yè)機器人的人才需求也越來越多。

2中國工業(yè)機器人發(fā)展現(xiàn)狀

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

經(jīng)過這些年的發(fā)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(yè)機器人的使用新增達到8萬臺，同比增長34%，占全球產(chǎn)量的近三分之一。但是能熟練操作、編程、維護工業(yè)機器人的人才嚴重缺乏，缺口很大。

3 國家對工業(yè)機器人的政策

隨著工業(yè)機器人在制造業(yè)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(yè)機器人，一直在引導和推進工業(yè)機器人的發(fā)展。2013年工信部發(fā)布《關于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》，2014年，隨著“東莞一號”《關于大力發(fā)展機器人智能裝備產(chǎn)業(yè)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(yè)重鎮(zhèn)-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?！笆濉逼陂g，我國制造業(yè)將進入轉型升級的關鍵期，與之緊密相連的機器人產(chǎn)業(yè)將迎來黃金發(fā)展期，機器人產(chǎn)業(yè)作為《中國制造2025》劃定的十大重點發(fā)展領域。

4 中職學校工業(yè)機器人專業(yè)的建設

隨著工業(yè)機器人在我國制造業(yè)的呈現(xiàn)爆發(fā)性增長，能熟練操作使用工業(yè)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(yǎng)這方面的人才。近幾年，許多中職學校開始開設工業(yè)機器人專業(yè)，由于是一個全新的專業(yè)，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(yè)機器人課程安排

根據(jù)我校的情況，企業(yè)工業(yè)機器人應用的實際需求和工業(yè)機器人技術的特點，我校工業(yè)機器人專業(yè)的課程開設，是在原有的機械專業(yè)的基礎上改造而設置的，側重于工業(yè)機器人技術集成、應用、安裝、維護和保養(yǎng)，因而設置的有關專業(yè)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(yè)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(yè)機器人專業(yè)的，我們通過各種渠道尋找教材，包括一些培訓機構和企業(yè)，同時根據(jù)實際教學的經(jīng)驗合理地修改教材內容。

4.2 師資隊伍的建設

工業(yè)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(tǒng)專業(yè)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(yè)的教師隊伍，構建能夠在機器人專業(yè)領域能夠獨當一面的專業(yè)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(yè)實踐、機構培訓等途徑，培養(yǎng)一支有影響力的教師隊伍。另外，通過加強校企合作，把企業(yè)技術“請進來”，我們的教師“走出去”，使工業(yè)機器人專業(yè)的教師提高專業(yè)水平，成為技術過硬的專業(yè)骨于，保證教學質量，滿足企業(yè)要求，而不是停留在純理論教學狀態(tài)。

4.3 實習基地實驗室的建設

目前，我校已初步建成工業(yè)機器人實訓室，包含F(xiàn)ANUC激光切割機器人、FANUC焊接機器人、華中數(shù)控的工業(yè)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(yè)機器人在工廠自動化生產(chǎn)線中常用的應用。校內教學實訓室雖已初步建成，但設備數(shù)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(yè)共同培養(yǎng)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(wěn)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(yè)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(yè)機器人不僅是一個新的專業(yè)，而且這個專業(yè)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(yè)的情況，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在主要存在如下一些問題：

1）開設的課程沒有統(tǒng)一標準。因為是新的專業(yè)，沒有可借鑒的經(jīng)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(jù)本校具備的條件，結合機器人技術特點和企業(yè)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(yè)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(yè)機器人存在許多品牌，如ABB：ANUC、庫卡、華中數(shù)控等等，操作方式及編程方法存在比較大的差異，現(xiàn)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(tǒng)、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(yè)，高校也沒有比較系統(tǒng)的開設此專業(yè)，因此很難從高校畢業(yè)的學生中引進適合教此專業(yè)的教師，大多數(shù)是其它專業(yè)特別是計算機專業(yè)的現(xiàn)有教師通過自學或短期培訓機器人知識，然后開始執(zhí)教這個專業(yè)，很顯然不管是知識面還是掌握的程度，都很有限，培養(yǎng)出的學生離企業(yè)的要求差距較大。

6 結束語

由于工業(yè)機器人在制造業(yè)中的眾多優(yōu)點，它的高速發(fā)展是必然的，世界主要國家都會極力發(fā)展和使用工業(yè)機器人。中國作為制造大國，工業(yè)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(xù)開設了工業(yè)機器人專業(yè)，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(yè)學校乃至高等院校工業(yè)機器人專業(yè)的建設和發(fā)展，怎樣創(chuàng)新教學形態(tài)、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(yè)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(yè)和有關教育部門共同研究和探討。