中职学校开设工业机器人专业的探讨

刘安军

(湖北新产业技师学院,湖北 咸宁 437100)

1 概述

机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自20世纪60年代初问世以来，经历了50多年的发展已取得显著成果。工业机器人在工业生产中具有如下优点：

（1）不仅可以提高产品质量，而且能保持产品的质量稳定。

（2）提高了劳动生产率，降低了成本。

（3）改善了劳动环境，保证生产安全，减轻、甚至避免有害工种（如焊接）对工人身体的侵害，避免危险工种（比如冲压）对工人身体的伤害。

（4）一些国家如日本、欧洲老龄化严重，或有一些工作，人们不愿干，解决了劳动力不足的问题。

（5）降低了对工种熟练程度的要求，不再要求每个操作者都是熟练工，从而解决熟练工不足的问题。

由于上述优点，工业机器人在制造业中使用越来越广泛，欧美日等发达国家都在普遍使用机器人，极大地提高了制造业的制造水平和竞争力，多数主要的国家都把工业机器人的研制与应用提高到了相当的高度，都在大力发展和应用工业机器人，相应地对从事研究开发和使用工业机器人的人才需求也越来越多。

2中国工业机器人发展现状

我国是一个制造大国，是世界工厂，但现在也面临劳动力成本不断上升，与周边的越南、缅甸等发展中国家相比，竞争力不占有优势，而且也面临劳动力不足的问题。因此面临制造业转型与升级的问题，这就必须引进和发展工业机器人。

经过这些年的发展，中国是当前全球最大的机器人市场，市场需求近年来增长迅猛。2016年，中国工业机器人的使用新增达到8万台，同比增长34%，占全球产量的近三分之一。但是能熟练操作、编程、维护工业机器人的人才严重缺乏，缺口很大。

3 国家对工业机器人的政策

随着工业机器人在制造业中的影响力增大，是智能制造中的重要基础组成部分，政府也十分重视工业机器人，一直在引导和推进工业机器人的发展。2013年工信部发布《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》，2014年，随着“东莞一号”《关于大力发展机器人智能装备产业打造有全球影响力的先进制造基地的意见》文件及各项扶持政策的出台，“机器换人”在珠三角的制造业重镇-东莞轰轰烈烈的开展，并在全国掀起了一场“机器换人”的浪潮。“十三五”期间，我国制造业将进入转型升级的关键期，与之紧密相连的机器人产业将迎来黄金发展期，机器人产业作为《中国制造2025》划定的十大重点发展领域。

4 中职学校工业机器人专业的建设

随着工业机器人在我国制造业的呈现爆发性增长，能熟练操作使用工业机器人的人才需求缺口巨大，急需中职学校和社会培训机构培养这方面的人才。近几年，许多中职学校开始开设工业机器人专业，由于是一个全新的专业，没有先例可循，因此不同的学校开设的课程和水平差异较大。结合我校的开设情况，以及对其它学校的考察，探讨如下：

4.1 工业机器人课程安排

根据我校的情况，企业工业机器人应用的实际需求和工业机器人技术的特点，我校工业机器人专业的课程开设，是在原有的机械专业的基础上改造而设置的，侧重于工业机器人技术集成、应用、安装、维护和保养，因而设置的有关专业课程有电子电工、计算机基础知识及编程、机械原理、机械制图、AUTOCAD、机器人基础知识、工业机器人应用技术、PLC控制技术、金属材料与热处理、传感器技术、极限测量与配合、机械制造工艺技术、液压传动与气动技术等等课程。由于目前教材没有比较适合中职学校工业机器人专业的，我们通过各种渠道寻找教材，包括一些培训机构和企业，同时根据实际教学的经验合理地修改教材内容。

4.2 师资队伍的建设

工业机器人集合了电子、机械、材料、力学、运动学、计算机、通讯、自动化控制等学科方面的知识，需要建设相应的师资队伍。我校传统专业的师资力量比较雄厚，但新学科新技术的师资力量十分欠缺。为了满足教学，建设一支能胜任这一新型专业的教师队伍，构建能够在机器人专业领域能够独当一面的专业骨干教师显得尤为重要。我们通过省培、国培的机会加强老师的培训，同时还通过企业实践、机构培训等途径，培养一支有影响力的教师队伍。另外，通过加强校企合作，把企业技术“请进来”，我们的教师“走出去”，使工业机器人专业的教师提高专业水平，成为技术过硬的专业骨于，保证教学质量，满足企业要求，而不是停留在纯理论教学状态。

4.3 实习基地实验室的建设

目前，我校已初步建成工业机器人实训室，包含FANUC激光切割机器人、FANUC焊接机器人、华中数控的工业机器人实训平台、计算机等，其中机器人实训有搬运、码垛、焊接、切割等大模块，在一定的程度上涵盖了工业机器人在工厂自动化生产线中常用的应用。校内教学实训室虽已初步建成，但设备数目有限，还不能较好满足教学实训需求，需要加强和完善。另外，通过与企业共同培养学生、员工技术培训和新技术推广应用等形式加强校企合作，形成“互利共赢，共建共享”长效机制，建立稳定、合作良好的校外实习基地，使学生能够在校完成学习理论知识与基础操作，在外能结合所学完成企业实际应用，通过这种理论与实践的结合教学达到比较理想的教学效果。

5 存在的问题

由于工业机器人不仅是一个新的专业，而且这个专业涉及的其它学科知识比较多，本人通过多种渠道了解其它中职和高职学校及本校开设这个专业的情况，发现现在主要存在如下一些问题：

1）开设的课程没有统一标准。因为是新的专业，没有可借鉴的经验，教育和有关部门也没有制定标准，因此不同的学校开设的课程各不相同，都是根据本校具备的条件，结合机器人技术特点和企业需求确定要开设哪些课程。

2）实训实习条件还不够。由于工业机器人使用的范围很广泛，学校不可能购买覆盖各个领域的机器人和配套设备，而且由于机器人及附属设备比较昂贵，学校没有那么多资金购买足够多的设备，而一个班级可能有30～60多人，因此如何保证学生人人能动手，保证实习实训的时间非常困难。

3）适合教学的教材比较少。工业机器人存在许多品牌，如ABB：ANUC、库卡、华中数控等等，操作方式及编程方法存在比较大的差异，现有的教材基本是各个厂商提供的使用手册，或以该手册为蓝本做了一些修改、完善的资料，很少有比较系统、权威、适合学校教学使用的教材。

4）师资力量薄弱。因为这是新的专业，高校也没有比较系统的开设此专业，因此很难从高校毕业的学生中引进适合教此专业的教师，大多数是其它专业特别是计算机专业的现有教师通过自学或短期培训机器人知识，然后开始执教这个专业，很显然不管是知识面还是掌握的程度，都很有限，培养出的学生离企业的要求差距较大。

6 结束语

由于工业机器人在制造业中的众多优点，它的高速发展是必然的，世界主要国家都会极力发展和使用工业机器人。中国作为制造大国，工业机器人需求十分强劲，是全球需求量最大的市场。随着国家政策的大力推进，中职学校都陆续开设了工业机器人专业，但基本都处于初步的阶段，不仅师资力量不够，教材也不够完善和全面，还处于探索阶段。如何加强我国中等职业学校乃至高等院校工业机器人专业的建设和发展，怎样创新教学形态、合理利用资源，使得老师的教学过程变得更简单，学生的学习过程变得更接近企业的实际情况，及时解决市场的人才荒等问题，还需要每个参与的教师、学校、行业和有关教育部门共同研究和探讨。