技師學(xué)院在智能制造大背景下的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索

趙坤

摘要：伴隨著“智能制造”、“中國(guó)制造2025”、“工業(yè)4.0”等概念的提出，我國(guó)正在大幅推進(jìn)制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。更加推進(jìn)了工業(yè)機(jī)器人在制造行業(yè)中的霸主地位。國(guó)內(nèi)高校目前圍繞智能制造，掀起了一股工業(yè)機(jī)器人教學(xué)浪潮。做為工業(yè)生產(chǎn)第一線人才培養(yǎng)基地的技師學(xué)院，必須迎頭趕上，根據(jù)自身特色培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人基層專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人;技師學(xué)院;培養(yǎng)模式

1 技師學(xué)院工業(yè)機(jī)器人專業(yè)定位

1.1技師學(xué)院開設(shè)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)之必要性

伴隨著我國(guó)綜合國(guó)力的提升，中國(guó)已經(jīng)由原來(lái)的制造大國(guó)走向制造強(qiáng)國(guó)，逐步成為了世界制造中心。目前，我國(guó)高校中的機(jī)器人專業(yè)剛剛起步，技師學(xué)院的相關(guān)專業(yè)建設(shè)更是在摸索中前行。

目前，相關(guān)技術(shù)人才的來(lái)源，在很大程度上依舊是依靠對(duì)原有機(jī)電和電氣等專業(yè)的畢業(yè)生進(jìn)行短期強(qiáng)化培訓(xùn)。而這種二次培訓(xùn)，由于教學(xué)時(shí)間短，系統(tǒng)性不強(qiáng)，很難達(dá)到崗位要求。技師學(xué)院所培養(yǎng)的學(xué)生往往工作在制造業(yè)的第一線，如果相關(guān)院?？梢园盐諘r(shí)代契機(jī)，開設(shè)相關(guān)專業(yè)，一來(lái)可以緩解我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的需求壓力，二來(lái)可以滿足企業(yè)對(duì)緊缺人才的要求，搶占就業(yè)市場(chǎng)。

1.2工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)人才供需之分析

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人緊缺人才主要分為兩大類。第一類是工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)人才，第二類是安裝、維護(hù)、調(diào)試、銷售人才。前者，我們交由高校去進(jìn)行人才培養(yǎng)。技師學(xué)院主要立足于第二類人才的培養(yǎng)。

就現(xiàn)階段而言，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的主流市場(chǎng)主要由國(guó)外品牌占據(jù)。前期進(jìn)入我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人經(jīng)過(guò)了較長(zhǎng)時(shí)間的使用，現(xiàn)已進(jìn)入故障高峰期。而從國(guó)外尋求技術(shù)支持成本相對(duì)較高，國(guó)內(nèi)急需工業(yè)機(jī)器人維修人才。于此同時(shí)，伴隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，我國(guó)企業(yè)使用工業(yè)機(jī)器人的比例大幅提高。伴隨而來(lái)的，就是需要大量的安裝、調(diào)試、維護(hù)人員。技師學(xué)院只要做好工業(yè)機(jī)器人下游產(chǎn)業(yè)人才的供給，就可以在工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)體系中占有一席之地。

1.3基層崗位工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)之現(xiàn)狀

長(zhǎng)三角、珠三角、京津冀地區(qū)是目前我國(guó)工業(yè)機(jī)器人最為密集的產(chǎn)業(yè)聚集地。以長(zhǎng)三角地區(qū)為例，該地區(qū)是目前我國(guó)最大的工業(yè)機(jī)器人集聚區(qū)。該地區(qū)的汽車制造業(yè)與電子制造業(yè)，對(duì)工業(yè)機(jī)器人有著極強(qiáng)的依賴性。長(zhǎng)三角地區(qū)的技師學(xué)院，應(yīng)當(dāng)考慮地域特點(diǎn)，重點(diǎn)培養(yǎng)相關(guān)方向的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才。

大多數(shù)企業(yè)，需要的并不是工業(yè)機(jī)器人研發(fā)人才，而是具備較強(qiáng)實(shí)踐能力的應(yīng)用、維護(hù)、維修技術(shù)人員。技師學(xué)院應(yīng)當(dāng)在人才培養(yǎng)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)配合地域性發(fā)展，更有針對(duì)性地培養(yǎng)應(yīng)用方向相對(duì)明確的應(yīng)用型人才。

2 技師學(xué)院工業(yè)機(jī)器人師資建設(shè)

2.1 創(chuàng)建學(xué)院專職教師團(tuán)隊(duì)

工業(yè)機(jī)器人教學(xué)，并不是一門單一的課程，而是一個(gè)綜合性學(xué)科。它結(jié)合了電氣、電子、通訊、機(jī)電、計(jì)算機(jī)、PLC、數(shù)控技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域的綜合知識(shí)。傳統(tǒng)教學(xué)中，很多教師對(duì)相關(guān)知識(shí)也是一知半解，根本無(wú)法做到將工業(yè)機(jī)器人和周邊設(shè)備進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。為了讓教師具備扎實(shí)的理論知識(shí)和豐富的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們應(yīng)當(dāng)將相關(guān)教師組織在一起，進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)。當(dāng)具備扎實(shí)的綜合技能之后，再各司其職對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)。同時(shí)，專業(yè)團(tuán)隊(duì)可以有更多的精力去時(shí)刻關(guān)注前沿技術(shù)，始終保持教學(xué)內(nèi)容緊跟市場(chǎng)需求。

2.2 創(chuàng)設(shè)廠家專業(yè)人才智庫(kù)

工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)廠家，始終走在科技最前沿。而廠家工程師除了走在科技最前沿之外，更是具備很強(qiáng)的專業(yè)性。正所謂術(shù)業(yè)有專攻，他們?cè)谧约旱难芯糠较蛏?，比教師更加專業(yè)。他們豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以更好地為學(xué)生提供豐富的教學(xué)案例。他們可以聯(lián)合應(yīng)用企業(yè)，協(xié)助學(xué)院制定更加完善且貼近市場(chǎng)前沿的課程體系。充分利用人才智庫(kù)模式，可以讓學(xué)校培養(yǎng)的技能人才更加貼近企業(yè)需求。

2.3 創(chuàng)建企業(yè)專項(xiàng)導(dǎo)師體系

在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)校無(wú)論采取何種方式去嘗試模擬企業(yè)場(chǎng)景，都難以真正讓學(xué)生體驗(yàn)到工廠模式。唯有身臨其境，才能感同身受。將實(shí)訓(xùn)平臺(tái)送至企業(yè)，讓學(xué)生在最真實(shí)的環(huán)境下應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人。企業(yè)工程師長(zhǎng)期處于生產(chǎn)第一線，更加了解工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用知識(shí)。通過(guò)聘請(qǐng)企業(yè)導(dǎo)師，讓他們?cè)诠S模式下指導(dǎo)學(xué)生在最短的時(shí)間去掌握最實(shí)用的工業(yè)機(jī)器人實(shí)操技巧。

3 技師學(xué)院工業(yè)機(jī)器人教學(xué)模式

3.1 通過(guò)視覺(jué)感知誘導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人設(shè)備并不是單一的機(jī)器人個(gè)體，而是一整套設(shè)備綜合使用的結(jié)合體。學(xué)生在初次接觸工業(yè)機(jī)器人時(shí)，往往缺乏全局思維。我們可以從視覺(jué)上建立機(jī)器人模型，讓學(xué)生從不同角度去觀察機(jī)器人。我們加強(qiáng)視覺(jué)沖擊，通過(guò)視覺(jué)模型去讓學(xué)生立體化理解工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)與外圍設(shè)備。

3.2 使用虛擬仿真引導(dǎo)學(xué)生理解工業(yè)機(jī)器人

在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中，由于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的制約，導(dǎo)致我們不可能提供足夠數(shù)量的機(jī)器人本體。正是這種實(shí)驗(yàn)室空間和設(shè)備數(shù)量的局限性，使得我們不得不分批次進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)，無(wú)形中減少了學(xué)生實(shí)操的時(shí)間。同時(shí)，初學(xué)者對(duì)機(jī)器人的操作生疏，難免出現(xiàn)一些誤操作，很容易造成設(shè)備損壞和人員傷害。

為了降低實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成本和提高教學(xué)安全性，我們可以通過(guò)虛擬仿真軟件，讓學(xué)生在教學(xué)電腦上通過(guò)3D仿真，模擬出一個(gè)真實(shí)的開發(fā)環(huán)境，去感受工業(yè)機(jī)器人的基本操作和示教過(guò)程。為后續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操奠定基礎(chǔ)。

3.3 依靠基礎(chǔ)操作指引學(xué)生實(shí)操工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人的基本操作，是技師學(xué)院學(xué)生必須具備的基本技能。當(dāng)學(xué)生通過(guò)仿真教學(xué)的學(xué)習(xí)后，就可以進(jìn)入實(shí)際操作階段。在教學(xué)中，我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件，將學(xué)生編成多個(gè)小組，進(jìn)行小組化教學(xué)。由基礎(chǔ)操作到現(xiàn)場(chǎng)編程，從現(xiàn)場(chǎng)編程到系統(tǒng)集成。讓學(xué)生在由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由基礎(chǔ)到綜合的教學(xué)過(guò)程中逐步深入，為進(jìn)一步的工業(yè)機(jī)器人學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

3.4 依托智能制造啟發(fā)學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人

智能制造是工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的大方向，更是一個(gè)多學(xué)科綜合應(yīng)用的產(chǎn)物。在智能制造大方向下，我們學(xué)生可以利用智能制造平臺(tái)，更好地將PLC、視覺(jué)技術(shù)、AGV小車、網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)控技術(shù)、摸具加工等設(shè)備有機(jī)結(jié)合。了解的知識(shí)點(diǎn)越多，學(xué)生對(duì)工業(yè)機(jī)器人的認(rèn)知越深入。伴隨著對(duì)工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知的深入，學(xué)生對(duì)機(jī)器人的掌握程度也必然隨之加深。

3.5 借力工學(xué)交替推動(dòng)學(xué)生應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人

學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中的教學(xué)，乃至于所謂的任務(wù)驅(qū)動(dòng)，其實(shí)在面對(duì)實(shí)際使用時(shí)，都難免有些“紙上談兵”。只有在生產(chǎn)第一線，才能更好的深入了解工業(yè)機(jī)器人。根據(jù)國(guó)家相關(guān)要求，技師學(xué)院的學(xué)生必須經(jīng)過(guò)工學(xué)交替才能正常畢業(yè)。我們正好可以借力學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)的契機(jī)，讓學(xué)生參與企業(yè)真實(shí)案例，通過(guò)解決生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，提升學(xué)生整體技能水平。

參考文獻(xiàn)

《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用案例集錦》 化學(xué)工業(yè)出版社 黃風(fēng).