浅析高职高专院校机器人教育现状与对策

薛 礼

浅析高职高专院校机器人教育现状与对策

薛 礼

《中国制造2025》提出将机器人作为大力推动的重点领域，并在重点领域技术创新路线图中明确了我国未来十年机器人产业的发展重点，工业机器人技术及应用迎来了重要的战略发展机遇期。但是，当前我国的机器人教育和高职高专层次的教材建设才刚刚起步，无论从作者还是出版社来讲，都还处于实践摸索阶段。结合笔者在实际工作中策划开发工业机器人技术专业套系教材过程中的一些观察和体会，分析当前的高职高专机器人教育现状与对策，以期对高职高专院校工业机器人技术专业的专业建设、课程建设和教材建设有一定的借鉴和参考作用。

高职高专院校；机器人；教育

[作 者]薛礼，机械工业出版社编辑。

《中国制造2025》是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。“要实施《中国制造2025》，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国转向制造强国。”中国制造业转型升级上升为国家战略。智能制造是《中国制造2025》的核心和主攻方向，工业机器人是重要的智能制造装备。《中国制造2025》提出将机器人作为大力推动的重点领域，并在重点领域技术创新路线图中明确了我国未来十年机器人产业的发展重点，工业机器人技术及应用迎来了重要的战略发展机遇期。相应的，工业机器人从业人员的教育和培养也进入了大发展时期。教育部高等职业教育专业设置备案结果显示，我国开设工业机器人技术专业的高职高专院校，2013年为2所，2014年为9所，2015年为45所，2016年为240所，2017年为403所，可见发展态势之迅猛。

然而，目前我国的机器人教育普及范围与西方发达国家相比，还有十分明显的差距，教育水平也相对比较落后。面对猛增的机器人技能型人才的需求量，很多高职高专院校认识到了相关人才培养的紧迫性，但是在专业建设、课程建设以及师资队伍建设方面却举步维艰，甚至无从着手。我国当前的机器人教育领域整体现状主要表现在以下几个方面。

一、我国开展机器人教育的基础相对薄弱

我国是人口大国，长期以来，机器人在国民生产中的应用程度不高，导致相关的科研工作较之发达国家比较滞后，理论积累和生产实践等环节相对薄弱，设计和生产机器人整机的能力不强，拥有自主知识产权的机器人产品精度不高，无法满足高精密企业的生产要求。

因此，当务之急就是加强机器人技术的基础研究，尽快提高我国在机器人领域的科研水平和研发能力，摆脱我国在机器人核心技术（如操作系统）和主要零部件等方面依然需要从国外进口的局面。

二、我国机器人专业的人才储备不足

在过去的几十年里，由于企业和研究机构对机器人相关人才的需求量不大，所以设置机器人专业或者作为机械电子工程等专业的一个专业方向进行招生培养的高校数量不多，导致专业人才储备严重不足，进而引发当前机器人教育合格教师严重缺乏的现象，很多高职高专院校的机器人专业教师都是临时由数控技术、机电一体化技术、电气自动化技术或通信技术等专业临时“转行”而来，专业教学经验积累不足，教学要求和教学目标难以得到保证。

拥有合格的教师是培养人才的基础保障。工业机器人是一门多学科交叉的技术，涉及机械设计、通信技术、计算机技术、传感器、自动控制以及人机交互学等多个学科，对从业教师提出了较高的素质要求。从整体上讲，要求机器人的从业教师必须有很强的适应能力和自学习能力。所以目前我国的机器人从业教师的年轻化特点明显，但是这些教师在教学经验的积累方面却相对比较薄弱。因此，师资培训的迅速开展迫在眉睫。

很多机器人制造商和集成商敏锐地发现师资培训市场的巨大潜力和商机，纷纷开设了师资培训班。高职高专院校及其教师应抓住这个契机，迅速、有效地提高自身的教学水平，夯实理论基础，提高实践操作能力，为培养高素质的机器人技能型人才做好前期准备。

三、硬件条件不完善，培养出来的学生不符合企业要求

工业机器人是高度集成的机电一体化设备，其价格一般比较昂贵，学校开设此专业所要付出的教学成本相对较高。有些学校为了节约成本，在教学过程中使用模块化的拼装示教机器人（如行走机器人、足球机器人）进行替代，与企业中的工业机器人完全不同，学生学不到企业真正需要的技能，学校的教学内容与企业的真实需求不匹配。

校企合作是解决上述问题的有效途径之一。这里所指的企业主要是机器人制造商或集成商，因为其本身也是企业，对使用机器人工厂的生产一线应用情况十分了解，在学校和用人单位之间也能起到桥梁的作用。学校可以根据自己的人才培养方案和实际的经济预算向机器人制造商或集成商提出详细的要求，包括专业课程设置、师资队伍建设，实训基地建设、教育资源共享以及后期技术支持等内容。机器人制造商或集成商按照上述的要求，为学校制订出一揽子解决方案，帮助学校完成符合自身实际情况且具有一定特色的专业建设，更重要的是，使学生学习到的知识更加贴合实际生产要求，提高就业机会；同时，亦实现了校企互利共赢的局面。

四、部分地区和院校存在“跟风”现象

当前，机器人教育正在全国范围内进行得如火如荼，很多学校热情高涨，决定紧跟时代浪潮，没有冷静分析自身的条件和学生未来的就业前景，贸然开设了机器人专业，在毕业生的就业率方面存在不小的隐患。

高职高专院校在开设工业机器人技术专业之前，应就当地的经济结构、人才需求状况以及本校的师资力量进行严谨的调研和充分的论证，进而确定是否适合开设该专业。例如，全国闻名的中国一汽集团公司和中车长春轨道客车股份有限公司均坐落在吉林省，以这两家企业为代表的汽车和火车制造企业也是工业机器人装备的使用大户，因此该地区的高职高专院校自然适合开设工业机器人技术专业；而在内陆一些工业不发达地区，企业的工业机器人保有量不高，机器人制造商与集成商更是少之又少，对机器人技能型人才的需求十分有限，所以该地区的高职高专院校也就不太适合开设此专业。

五、学校缺少成熟的专业建设经验

绝大部分高职高专院校都是刚刚设立工业机器人技术专业，可供借鉴的专业建设成功经验不多，加之教育部尚未公布本专业的专业标准，且在全国范围内或高职高专教育相对较发达的地区未形成统一的教学标准或人才培养方案，所以大部分院校在专业建设方面都处在“摸着石头过河”阶段，招生量普遍不多，一般每年的招生量在200人以内。

可依托行业下属的专业教学指导委员会（如机械行指委下属的智能制造专指委），由其制定专业建设指导意见和课程标准，为有需求的院校提供专业建设的参考依据，使学校在专业建设过程中少走弯路，提高人才培养的效率。根据这个思路，各个省市也可以成立地方性质的专业教学指导委员会（如重庆市工业机器人专业教学指导委员会）或机器人及智能装配职教集团，院校之间可以在这个平台上集思广益、献计献策，探索出一条适合本地区机器人专业建设的路子。

六、学生缺少权威、高质量的配套教材

目前市场上明显针对工业机器人技术专业的教材屈指可数，适合高职高专院校的相关套系规划教材更是凤毛麟角，已有教材的质量也参差不齐，不利于专业教学的开展。基于前述原因，在高职高专院校中，熟悉高职高专教育特点、能编写本专业教材的教师人数并不多；针对机器人教育具有更丰富教学经验的本科院校老师又无法从真正意义上把握高职高专教材中理论深度的定位，进而形成了目前高职高专院校学生无合适教材可用的困局。

解决这个问题可从两方面着手。首先，根据行业下属的专业教学指导委员会或地方性质的专业教学指导委员会制订的专业建设指导意见和课程标准，由其组织在全国范围内的优秀高职高专院校中遴选有丰富教学经验和教材编写经历的教师编写行业规划教材，以达到更广的受众面。其次，参与全国技能大赛的指导教师和裁判人员都是从业教师中的佼佼者，对教学内容的把控更具有权威性和引领性，由他们编写的教材必然更适合高职高专院校教师和学生的要求。再次，机器人制造商或集成商更了解机器人的性能和操作要领，他们也有意愿编写其主营品牌机器人的配套教材（一般还配有丰富的立体化教学资源），进而提高机器人设备的销量；但因为其疏于了解高职高专层次的教学规律，往往教材中知识点的设计以及知识点之间的逻辑关系都不够合理，所以必须由一线教师对教材的初稿进行审阅并提出修改意见，最终达到教师好教、学生好学的目标。

按照工信部的发展规划，到2020年，工业机器人装机量将达到100万台，大概需要20万工业机器人应用相关从业人员。这就意味着，从2014年开始到2020年，平均每年需要培养3万名以上的工业机器人应用人才。面对井喷式的人才需求增长，我国的机器人教育从业者必须保持冷静的头脑，充分认识我国工业机器人技能型人才需求端与供给端的现实矛盾；从软件条件和硬件设施方面认清自身开展机器人教育的优势和不足，扬长避短，始终把培养优秀的机器人技能型人才作为终极工作目标；加深与企业和其他兄弟院校的联系与合作，切忌闭门造车，实现共同成长、共同进步。作为各级教育管理部门，一定要严格规范专业申报、审批及备案工作，合理布局，优化资源配置，让有条件的高职高专院校开设工业机器人技术专业，同时给予适当的政策扶持，为培养高素质的机器人技能型人才保驾护航；对于不适合开设该专业的院校，坚决不予审批通过，严把人才培养质量关。

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