对技工院校工业机器人应用与维护专业数字化资源建设的思考

吕利强

摘 要：当前，随着工业机器人行业的迅猛发展，不少智能制造企业对工业机器人行业应用与维护人才的需求急剧增加。技工院校作为技能型人才培养的主力军，也纷纷开始探索和尝试工业机器人应用与维护专业高技能人才培养。但是总体来看，技工院校工业机器人应用与维护专业人才培养还存在硬件投入不足、信息化程度不高、典型工作任务与实际生产特点差距较大等问题。本文通过对技工院校工业机器人应用与维护专业人才培养存在问题的分析，提出技工院校可以借助数字化教学资源建设克服工业机器人专业人才培养方面的短板。

关键词：技工院校 工业机器人 人才培养 数字化资源

随着工业机器人行业的迅猛，不少智能制造企业对工业机器人行业应用与维护人才的需求急剧增加。工业机器人的设计、制造、操作、维护等领域都需要大量的专业技术人才。国内工业机器人应用与维护专业应用型人才培养的重任主要由职业院校承担，特别是许多知名的技工院校和技师学院在新一轮的一体化教学改革中，在技能型人才培养方面积累了比较丰富的经验。为更好地助力制造业的转型升级，许多技工院校纷纷开始涉足工业机器人应用与维护专业的人才培养。工业机器人的行业特点要求从业人员要具备较为综合的知识和技能。同时，由于工业机器人的应用范围较广，这就要求工业机器人应用人才能够较好地适应不同工作岗位的知识和技能要求。当前，不少技工院校在工业机器人应用与维护专业人才培养方面进行了探索和尝试，但是总体来看技工院校工业机器人应用与维护专业人才培养还存在一些问题。

一、技工院校工业机器人应用與维护专业人才培养存在的问题

1.工业机器人应用与维护专业硬件及师资投入和人才培养需求不相适应

工业机器人应用与维护专业对人才的知识和技能的综合性要求很高，要求学生学习和掌握较多的知识点和技能点。工业机器人应用与维护专业不但要求技工院校具备一支在电气、机械、微机、机电一体化、工业控制、液压与气动、自动控制等领域具有一定理论基础和实践经验的师资队伍，而且要求技工院校具备满足工业机器人应用与维护专业一体化教学要求的实训条件。师资建设方面，不少技工院校仅是将一部分电气自动化设备安装与维修或机电一体化专业的教师经过简单培训就调转到工业机器人应用方向。由于没有经过系统的培养，教师自身的专业教学经验不足，实践操作能力欠缺。另外，许多技工院校由于办学经费紧张，导致对工业机器人应用与维护专业建设的投入不足。不少学校仅仅投入少量用来模拟一些简单任务的教学机器人，而且供学生开展一体化学习的工位严重不足。此外，由于多数工业机器人应用企业还处于起步阶段，企业的技术力量也相对薄弱，导致企业与技工院校开展校企合作的精力不足，意愿不强。

2.工业机器人应用与维护专业教学任务和企业生产任务结合不紧密

人社部一体化教学改革要求技工院校应以培养学生综合职业能力为教育目标，以典型工作任务作为教学载体。教师必须依据典型工作任务要求和工作过程特点设计课程体系和教学内容，按照工作或生产的流程和学生探究学习的规律进行教学设计，安排教学活动。然而，工业机器人的应用范围较广，工业机器人所承担的真实生产任务各具特点，为技工院校一体化教学中典型工作任务的提炼带来了较大困难。另外，由于技工院校办学的经费投入不足，导致不少学校在工业机器人应用与维护专业实训室建设时仅能选择一些任务简单，功能简化的教学机器人。这些设备所能完成的任务与企业真实的生产任务存在较大的差距，导致学校的一体化教学不够深入，不够具体，不够真实。

3.工业机器人应用与维护专业教学信息化程度不高

当前，虽然不少技工院校在工业机器人专业建设和一体化教学方面进行了很好的探索和尝试，但是整体而言，技工院校工业机器人专业教学的信息化程度依然不高。主要表现在，许多院校在专业建设特别是实训室建设时，重硬件，轻软件。学校将更多的资金及建设重点放在硬件设备的购置上。此外，尽管部分院校在专业建设时关注了数字化资源建设，但是这些资源不系统，不全面。大多数院校缺乏承载数字化资源的平台。许多院校的信息化教学仅仅是将现有的教学资源电子化，搬到电脑屏幕上。这样不但不能吸引学生的兴趣，而且增加了教师的劳动，最终导致师生对这种流于形式的信息化教学缺乏兴趣。

二、对技工院校工业机器人应用与维护专业数字化教学资源建设的建议

作为一个新兴专业，工业机器人应用与维护专业人才培养主要存在硬件设备结构复杂，知识和技能存在多学科交叉，理论基础要求较高，实训室建设投入较大，专业建设成本较高。此外，存在工业机器人应用企业与学校合作意愿不强，一体化教学中的典型工作任务与企业实际生产任务差距较大等问题。技工院校可以借助数字化教学资源建设克服工业机器人专业人才培养方面的短板，通过数字化教学资源的有效应用可以提高课堂教学效率，减小实训教学成本、降低实训操作安全风险、减少硬件教学资源的消耗。为有效提高技工院校工业机器人专业数字化资源的建设质量，技工院校工业机器人应用与维护专业数字化教学资源建设需重点解决以下几个方面的问题。

1.各个技工院校工业机器人数字化教学建设应该以学校现有设备为基础

数字化资源要想发挥好教师教学和学生学习的辅助资源的作用，就必须把资源建设和学校现有的设备相结合。当前许多技工院校的数字化资源建设依托专门的企业和机构进行开发，或者干脆直接花钱购买现成的资源。这种抛开自身设备搞数字化资源的做法导致了数字化资源无法很好地配合教学设备发挥辅助教学的作用。教师、学生对数字化资源使用的积极性不高，课上解决一体化教学中问题的效果不明显，课后检验学生学习效果及再现教学重难点的作用不突出。因此，技工院校工业机器人数字化资源建设应该以学校的硬件设备为基础进行开发。

2.工业机器人数字化资源建设应重点关注教学中的重点、难点等关键环节

职业院校特别是技工院校人才培养重点强调培养学生的操作技能。这就要求我们必须正确认识数字化资源的角色定位和它在教学过程中所发挥的作用。我们既不能模仿高校数字化资源建设中重软件、重仿真、重理论、轻技能的做法，也不能再回到过去技工院校人才培养中手段单一的老路子。数字化资源作为现代职业教育的一种有效的辅助手段，能够很好地提高职业教育的课堂效率，弥补部分院校硬件教学资源不足的短板，同时较好地解决了学生课前、课中和课后学习过程中知识导引、强化、再现的问题。数字化教学资源建设应该重点围绕典型工作任务及一体化教学过程中的突出问题进行选材，着重就教师授课过程中需要强调的重点问题和学生学习过程中不太好掌握的难点问题进行突破，以提高课堂教学的实际效果为目标进行开发。

3.工业机器人数字化资源建设必须动员广大专业教师参与

工业机器人数字化教学资源建设必须充分调动广大专业教师的参与。许多技工院校数字化资源建设主要依托專门的企业来开展，技工院校的专业教师很少参与或者根本就不参与。这样做的后果是数字化资源的开发者与使用者严重脱节，导致数字化资源建设与人才培养中教师和学生的实际需求结合不紧，突出教学重点，突破教学难点的作用不明显，最终导致教师对数字化资源成果的认可度不高，使用率不高，造成资源的极大浪费。此外，技工院校专业教师通过参与学校数字化教学资源的建设工作，还能够提高自身的专业技术水平和数字化资源建设水平。

4.工业机器人数字化教学资源建设要重点突破成果的适用性

数字化教学资源应该具备科学性、交互性、易用性、拓展性等方面的特点，同时数字化资源建设最终必须落实到应用上。数字化资源绝不仅仅是视频、音频、图片、PPT课件、电子教案、试题库、网络课程、仿真互动等电子化素材的堆砌。技工院校工业机器人应用与维护专业的数字化资源建设着重要在资源的适用性上下工夫。数字化资源建设应以人才培养方案为依据，以一体化课堂教学为主线，重点突出教师的教学需求和学生的学习需求。资源开发必须充分把握教师一体化教学中的重点、难点和关键环节，比如情景导入环节，安全提醒环节、示范操作环节，任务拓展环节，课后考核评价环节等，让教师能够主动投入到数字化资源的应用中。同时，数字化资源建设还应依托信息化平台，开发基于手机和PAD等终端的应用APP，方便学生进行课前预习、课后复习、知识点重现等。

5.数字化资源建设要和企业生产实际任务相结合

技工院校工业机器人专业数字化资源建设还应和企业生产实际任务相结合。近年来，技工院校开展的一体化教学改革，要求以典型工作任务为载体。由于工业机器人自身在智能制造领域应用的多样性、广泛性和差异性，提炼出的典型工作任务与企业实际生产任务存在较大差距。这种差距导致技工院校主导的学习任务与生产任务相对接的教学理念不能很好地贯彻与落实。数字化教学资源可以有效弥补学习任务与实际生产任务之间的这种差距。工业机器人数字化教学资源作为教师教学和学生学习的一种有效的辅助手段，能够很好地解决在校学生无法接触和了解真实生产任务的问题。这就要求数字化资源建设必须和企业生产实际任务相结合，把企业真实的生产任务通过数字化资源搬到一体化课堂，把生产中需要解决的实际问题直观地呈现给学生，让学生在学校就能真实地了解各种机器人应用企业的生产实际，使学生更好地了解将来真实生产任务和岗位要求，同时，弥补技工院校实训室建设经费不足的问题。