张午红 刘华 陈涛
摘要:【目的】探究产教深度融合模式下工业机器人专业人才的培养模式;【方法】分析工业机器人专业人才培养的背景,在“应用引领,岗位实境”视域下,从宏观和微观两个层面分析产教融合人才培养模式的重要性和必要性;【结果】工业机器人专业对学生就业岗位能力的要求较高,对人才需求更加紧迫,创建“校企一体”的办学模式,使企业需求与学校教学无缝衔,可以激发学生创造能力;【结论】应该优化专业课程体系框架,创新实践教学体系设计,完善实训资源建设,最终实现协同育人。
关键词:人才培养模式;工业机器人;产教融合;岗位需求
在现代化智慧工业发展模式下,工业机器人技术的成熟度已然成为国家制造业水平的重要衡量标准,是制造领域的重要装备和手段,市场容量不断扩大,关注度逐渐提升,机器人产业园区的建立、高校机器人专业的开设逐渐兴起。由此可见,当前社会企业和生产制造对工业机器人专业人才的需求量逐渐提升。
一、研究背景
国家对工业机器人专业人才的重视程度,从2015年就已经体现出来,在出台的《中国制造2025》中规划中,就已经将机器人专业列为重点发展领域,聚焦智能生产、智能创造,引领我国制造业向中高端发展。在2016年國家发改委与多个部门联合发布《机器人产业发展规划2016--2020》,就更加突出工业机器人人才培养的紧迫性和重要性[1]。
从宏观层面来讲,随着全球制造业转移的逐步推进,低端制造业容易受到空心化影响,产业转移风险加剧,工业机器人作为高端制造产业,是企业转型升级的重要“着力点”,可以转变传统的制造模式,技术附加值高,有利于降低企业运行成本,应用范围广,对社会发展和行业制造具有重要的现实意义。但是从机器人专业本身来讲,该专业虽然很热门,但是涉及内容多,再加之“产”、“学”、“研”之间具有一定的差异性,工业机器人专业人才供给与社会企业需求出现矛盾,甚至部分职业教育类院校出现“教育滞后”问题,实训工作站建立并不完善,学生对工业机器人现场编程、自动线维护、安装调试等工作,不能达到“得心应手”,在步入工作岗位之后,必须经过企业的“二次培训”才能够达到上岗资格。由此可见,无论是宏观层面还是微观层面,机器人技能型人才的需求量都是巨大的,如何建立健全工业机器人人才培养模式,已经成为各大相关院校必须面临并解决的问题。
二、工业机器人专业的就业岗位和所需能力
工业机器人专业人才的就业前景广阔,在机器人制造厂商、系统集成、机器人应用企业都具有一定的用人需求[2]。具体工作任务为:1.机器人的程序编制;2. 机械本体安装调试;3.系统维护和保养;4.工作站方案辅助设计;5.主控系统辅助设计;6.故障检测与维修;7.驱动系统调试等。毕业生需要具备的职业能力为:1.能编制基本测试程序;2.能识读电气系统图,并按照系统图接线;3.调试自动线系统;4.精准掌握工业机器人工作原理,运用总线技术实现单元通信;5.利用组态+触摸屏技术设计人机界面等。
从就业岗位和所需能力的分配中我们可以看出,机器人专业知识具有一定的“阶梯性难度”特征,对学生技能、岗位实训提出新的要求,对综合素质要求更高,典型任务分布逐渐体现出“螺旋上升式”特点。这就要求在今后工作中,应该将理论课程体系+实践操作教学体系相结合,通过产教深度融合的方式,创建“校企一体”的办学模式,为学生们提供实习锻炼的机会,激发学生创造,提升其解决实际问题的能力,让学生工学结合,参与机器人生产或经营,在实习和参与过程中不断探索,不断创新。以就业为导向,使企业需求与学校教学无缝衔,根据现有条件和管理状况,实现校企双赢,共生共荣,逐步解决生产与学生实训之间的矛盾,完善育人体系,构建模块化课程体系,实施分组分阶段教学,创新课程体系,最终培养出高素质劳动者。
三、在“应用引领,岗位实境”视域下,工业机器人专业人才培养模式的具体策略——以JS院校为例
产教融合模式可以为企业、学校、学生带来三方共赢,因此学校应该创新专业人才培养模式,坚持应用引领,岗位实境,培养企业满意的专业人才。笔者以JS院校为例,分析当前JS院校工业机器人专业人才培养中遇到的难点问题,并给出针对性措施,为广大学校教育者和管理者提供参考建议。具体情况如下:
(一)优化专业课程体系框架,阶段性提升教学成果
当前JS院校工业机器人专业教学过程中,遇到一些难点问题,比如典型工作任务分配不紧密,课程安排与学生特点不适应,课程安排不完善等。因此JS院校管理者从专业课程体系研究入手,将理论研究学习分为3个阶段,分别是:1. 第一阶段(基础知识学习),主要针对的是第1.2学期的学生,确立专业通用课程模块,培养学生识读电气图的能力,培养其C语言编程能力,让学生熟练使用仪器仪表;2. 第二阶段(系统集成知识学习),主要针对的是第3.4学期的学生,确定机器人专业子类系统维护维修、安装与调试课程,培养学生机器人本体的检查能力,提升其现场编程能力,具备自动线系统诊断维修能力,可以完成系统联调;3. 第三阶段(综合能力的运用),主要针对的是第5.6学期的学生,让学生掌握实际工作内容,针对工作岗位工作需求,进行机器人设计能力的培养,加强基本技能的熟练程度,提升其专业综合能力。最终拓展学生素质,从通用能力、特殊能力、设计能力、综合能力等多种角度,为学生们提供研究项目,创设理论研究和操作平台,弥补了传统课堂教学的局限性,实现理论课堂的创新开发。
(二)创新实践教学体系设计,融入“创客教育”
JS院校通过任务式教学方式,以工业机器人人才培养为主线,将企业岗位典型任务为导向,对接行业职业标准,融入创客教育,坚持应用引领,设计“创客”实训项目,融入创客教育理念,引导学生自主式学习。与职业技能大赛无缝对接,逐步构建阶梯式的实践教学体系,合作企业与学校管理者共同设计教学方案,针对职业岗位工作能力需求,在校园中举办了“五位一体”的实践活动,分别是:1. 手工制技能大赛+手工焊接技能大赛,完成图纸的手工绘制,帮助学生熟练掌握手工焊接技术;2. Multisim电路仿真竞赛+CAD绘图竞赛,提升学生电气图纸绘制能力和电子电路设备使用能力、测量分析能力;3. 机器人编程竞赛,利用Solidworks软件,让学生们完成关节式机器人或者指定机械手的编程;4. 职业资格证书的培训,在产教融合模式下,基于“1+X”证书制度,制定人才培养方案;5. 机器人创新设计大赛,提升学生的创新能力,为其提供实践操作机会,优化电动机控制能力,实现电机的多段调速。紧跟现场典型应用,明确人才培养目标,密切联系行业企业,教育机制逐渐向产业看齐,形成双向良性互动。
(三)梳理企业岗位职责,完善实训资源建设
在产教融合过程中,JS院校管理者和就业处的老师,经过充分调研,总结各类型企业(合作企业)对高素质技术技能人才的真实需求,在理实课程培养过程中,融入岗位能力标准,全面梳理企业岗位职责,并与企业共建实训基地,完善学校工业机器人教学中心,着力弘扬精益求精的岗位精神。建立虚拟仿真区+综合应用实训区+机器人形象展示区+基础应用实训区这4项功能区[3]。参照“库卡(KUKA)实训基地”的建设标准,设立码垛单元、雕刻单元、展示单元、分拣单元、弧焊单元、点焊单元等,配备专业设备,构建专业化产教融合实训基地,在当地政府、企业和相关部门的支持下,社会企业提供智能制造专业人才,合作公司以最优惠的价格为学校提供应用软件,在学成之后,学校将优秀毕业生推荐给企业进行实习,并编制年度教育质量人才报告。通过一站式服务,完善实训资源建设,提升实训基地在行业的影响力,充分发挥基地的示范作用,彰显JS学校的专业办学特色,支持区域装备制造业发展。
(四)利用工学交替,创设教学实境,实现协同育人
通过真实的工作环境,实现“工学交融、理实交替”的教学氛围和状态,立足传统教学模式的改革,让学生感到职业氛围,从而实现学校和企业之间的协同育人。其中,协同育人模式主要体现在现代学徒制培养模式的应用这一过程中,校企共同参与,制定学徒计划,共同商讨学徒过程,教师轮换进入企业进行深入学习和实践,不断更新自己的知识体系,同时企业也应该派取业务骨干进入学校,将现代化、创新型应用技术理念“下沉”到教学一线,在现代学徒制培养模式下,构建“二元制”主体,共同致力于机器人专业人才的培养。帮助学生掌握所需专业技能,从而实现“学生——企业学徒——实习——正式员工”的人才蜕变模式,紧密贴合智能制造业的要求,在“产学研结合”的带动下,提高学生适应能力,突出课程的开放性,共建“厂中校”+“校中厂”人才培养模式,校企之间实现针对性合作,实现双赢的战略构想,突出工学结合的优势,校企双方互相置换资源,提高人才培养的实效性,实现内外互动、上下联动、优势互补的应用效果。
结束语
综上所述,工业机器人专业人才供给与社会企业需求出现矛盾,健全工业机器人人才培养模式,为社会企业提供适应性、应用型、创新型人才已经成为燃眉之急。因此笔者建议在今后工作中,学校应该坚持“应用引领,岗位实境”,专业课程体系研究入手,梳理企业岗位职责,创新实践教学体系设计,充分发挥基地的示范作用,在“产学研结合”的带动下,利用工学交替,实现协同育人,突出产教融合的优势,支持区域装备制造业发展,实现双赢的战略构想。
参考文献:
[1]任亞军. 基于产教融合的人才培养模式研究——以应用型工业机器人专业为例[J]. 电大理工, 2019, 278(01):28-30.
[2]徐淑英. 产教融合高职工业机器人技术专业课程教学资源开发路径研究[J]. 教育教学论坛, 2020(15):351-352.
[3]季瑶娴. 高职院校产教融合”三链合一”人才培养模式探索——以浙江商业职业技术学院为例[J]. 职教论坛, 2020, 000(001):133-138.