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适应区域产业的工业机器人专业产教融合教学改革和实践
适应区域产业发展的工业机器人专业产教融合教学改革与实践
吕值敏1 重庆城市职业学院信息工程系
陈帅华2 重庆科创职业学院机电工程学院
摘 要：高职工业机器人专业是多学科的融合,近年来随着我国工业4.0的展开,工业机器人领域获得了快速的发展.然而传统的教学方式已经不能适应快速发展的机器人产业.本文分析了我国机器人专业的现状和人才需求以及存在的问题,提出了通过明确人才培养目标、校企合作项目化实训、以赛促教促学的教学改革互动机制以及教学模式的选择等教学改革措施,以期更好地推动工业机器人专业人才培养与区域产业发展需求衔接,服务地方特色经济产业.
关键词：区域产业；工业机器人；产教融合；教学改革
中图分类号：G712?文献识别码：A?文章编号：1001-828X(2018)006-0-02
近年来,随着“工业 4．0”的提出,我国的人工智能获得了快速的发展,例如无人大巴在深圳的运营以及支付手段的革新,使我国在人工智能领域实现了弯道超车[1].工业机器人是智能化生产的重要组成部分之一,工业机器人被广泛应用于工业的各个领域,有效地提高了生产率,实现了信息化管理和智能化生产[2].鉴于此,我国的众多高职院校都陆续开设了工业机器人专业,以期为我国的工业做出应有的贡献,但是就目前而言,高职院校开设的工业机器人专业暴露出了一些问题,例如专业课程设置不符合人才培养需求,培养方法不适应经济结构,社会实践教学严重不足,与地方经济结构不相适应,服务地方经济的功能发挥不够[3].这些问题严重制约着工业机器人专业适应区域产业的发展,因此亟需探索工业机器人专业产教融合,使其适应区域产业发展,从而使二者达到合一的境界.
一、我国工业机器人产业发展的现状和人才需求
机器人通过相关的软硬件组合,可以有效的代类进行很多复杂的劳动,近年来,由于我国人口红利的消失以及工业化水平的不断提高,作为全球最重要的制造大国,我国的工业机器人获得了长足的发展.相关数据显示,从2013 年以来,我国就成为工业机器人的最大消费国,占全球总销量的四分之一左右,2017我国的工业机器人销售达到了8万台,存量达到了45万,仅仅江苏一带使用的工业机器人据不完全统计就达到了3000多家企业,根据相关预测,未来几年我国的机器人市场将呈现出爆发性增长,推进制造业产业升级[4].
我国机器人相关产业发展使得其对人才的需求迅速增加,尤其是工业机器人的维修养护以及程序设计都是要求相关的技术人员才能完成,但是根据相关调查发现企业中尤其缺少这些技术人才,阻碍了企业的发展,这与高职院校在对工业机器人专业学生的培养有直接的关系,高职院校的机器人专业大都是由原来的自动化技术、机械技术、传感器技术等专业转化而来,机器人专业将众多技术集合,对从业人员具有较高的要求,尽管市场需求旺盛,但是人才缺口依旧很大,据预测,2020年我国的工业机器人专业需要将近20万的从业人员,但是从目前的人才贮备来看,远不能满足市场的需求,尤其是具有创新能力和科研能力的高素质人才尤为稀缺[5].
二、工业机器人专业产教存在的问题
尽管我国已经有接近上百所高职院校开设了工业机器人专业,但是大部分学校工业机器人专业都是由自动化技术、机械技术、传感器技术专业等转变而来,由于我国工业机器人理论研究与工业机器人的发展速度脱节,使得工业机器人应用技术专业人才的培养缺乏有效的理论指导.另外在我国高职院校普遍存在的现象是工业机器人专业人才的培养与市场脱节,不能有效的服务地方经济,部分学生的社会认可度较低,人才培养定位不准,跟风现象严重.其次是工业机器人专业人才培养教学实践环节差,专业课程设置不符合人才培养需求,培养方法不适应经济结构,社会实践教学严重不足,与地方经济结构不相适应,服务地方经济的功能发挥不够.教师的理论水平和实践能力有待提升,科研能力薄弱也是普遍存在的问题之一.工业机器人的迅速发展给工业机器人人才的培养带来了挑战也带来了机遇.众所周知,工业机器人专业是跨学科专业,包含了计算机、通信以及工程等学科,因此工业机器人人才的培养不能按照原来的传统模式进行,而要提高教师的理论和实践水平,实现产教融合,加大对软硬件设备的投入,进行相关理论的研究,提高科研水平,积极适应区域产业的发展,为区域的经济发展做出贡献.
三、适应区域产业发展的工业机器人专业产教融合教学改革
(一)明确工业机器人应用技术专业人才培养目标
工业机器人开设的院校已经突破了100所,但是每一所高职院校都具有独特的师资、设备以及理念,尽管大部分院校的培育目标具有一致性,但是层次上的区别不容忽视.其中综合实力较强的高职院校培养目标应该是高层次的,要着重培养高级技能型人才,要比普通的院校的培养目标高,重视学生综合素质与创新能力的培养.对于普通高职院校在工业机器人人才的培养应该以实际够用为原则,着力培养技能型人才.另外可以在不同层次的院校推行“双证制”,采取阶梯递进的形式,使毕业生具有更高的职业能力和服务区域产业发展的技术能力.另外也要强化教学管理,特别是对高职院校的学生要严把质量关,加强基础文化知识的教学,严格考试制度.这就要求工业机器人专业教师要善于总结适于工业机器人专业教学的新方法,建立科学的工业机器人专业培养目标.
(二)校企交替、教学与生产结合的工学结合人才培养体系
大量的实践证明校企合作可以实现双赢的局面,在工业机器人专业表现为要把“工学结合、校企合作”作为人才培养模式改革的切入点,引导教学内容与方法的改革.例如大学一年级时开设“机器人认知”相关基础课程,有条件的情况下带学生到合作企业参观机器人,聘请相关技术人员为学生讲解机器人的特点和应用以及未来的发展趋势.在大学二年级开设与大学一年级相衔接的专业课程,例如“机器人操作与编程”和“机器人综合实训”等,由于这些课程的特点,高职院校的这些课程应该在企业专家指导下在实训中心完成,另外鼓励学生考取相关的资格证书.大学三年级的时候,安排学生去企业实习,这样一来,企业得到了廉价劳动力,学生也完成职业角色的转化.另外,要积极推行订单班的产教融合教学模式,进而加强校企合作.例如相关院校可以主动去企业了解企业的人才需求,与企业协商制定人才培养方案.例如一般理论课由专任教师完成,实践部分更多的由企业进行承担,在对学生的成绩考核中也纳入企业的考核标准,企业可以根据学生的表现向学校提出合理化的培养建议,培养出企业需要的人才.学生通过去企业实习掌握所需技能,接触企业文化,吸引其好的一面成为班级文化,甚至可以引进企业的管理模式,培养学生良好的职业道德.
(三)形成了以赛促教、以赛促学的教学改革互动机制
根据相关的调查发现,大部分高职院校的机器人专业采用“现代学徒制人才培养模式”,通过校企合作,实现双元招生、基地、产训一体等.另外高职院校在对机器人专业的培养中要形成以赛促教和以赛促学,要求学生不仅会简单的组装和管理,而且要积极参加各种级别的机器人专业相关赛事,对优秀的个人和团队进行表彰.同时在日常的教学中可以组建小组,实施项目化教学,让学生带着任务去学习,通过“学中玩”“玩中学”的过程中培养浓厚的兴趣,提高学生的动手能力和创新能力.最后也要增加移动机器人比赛项目的场地建设,提升了学生的各方面能力,学校定期组织教师参加机器人专业相关培训,及时把握社会发展趋势,邀请或聘任企业的相关高技能人员作为实习指导教师,为培养高技能人才提供指导和经验.
(四)教学模式的选择
工业机器人专业是众多学科的延伸和集合,相对比较抽象,高职院校学生的文化课知识大都比较薄弱,因此在教学模式的选择上也要考虑个体的特点,采用合适的教学模式及手段.例如通过信息技术的展示使学生对知识的理解更加深刻,增加实践的教学比重,把理论和实践相结合,制定“岗位、证书、课程”三位一体的人才培养模式,尝试项目驱动和仿真教学等教学方法,通过以真实数据实现所见即所得的离线编程,实现了仿真和实际操作的无缝连接.
参考文献：
[1]朱红娟.智能制造背景下高职工业机器人专业人才培养模式研究[J].机械制造与自动化,2017,46(6):158-159,192.
[2]谢会芹,方巍.物流管理专业人才培养服务区域经济发展探究——评《高职物流管理专业服务区域经济发展的研究与实践》[J].中国教育学刊,2017(12):122.
[3]姚怀一.改革创新服务发展 打造品牌办出特色——嘉兴技师学院工业机器人教学改革创新试验区建设侧记[J].职业教育:下旬刊,2017(8):15-16.
[4]胡邓平.基于教学改革的工业机器人技术在模具专业的实习与教学探讨[J].南方农机,2017,48(8):5.
[5]张翔,游文明,周军,冯晋.基于产教融合的高职工业机器人专业课程建设研究[J].扬州教育学院学报,2016,34(4):51-54.
作者简介：吕值敏(1981-),女,汉族,重庆人,硕士,实验师,主要从事智能控制研究.
基金项目：校企合作机制下计算机应用技术专业理实一体化教学模式改革研究与实践,项目编号：17XG010.
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