“智能制造”视域下技工院校工业机器人应用与维护专业校企合作订单班探索与实践

文/唐忠玲

在“智能制造”背景下，探索工业机器人应用与维护专业校企合作订单班建设的新模式，具有重大意义。本文根据实际情况提出几点切实可行的建设措施，主要包括积极创新人才培养模式、大力整合现有课程体系、采取丰富的教学手段、校企合作开展专业建设、优化完善课程考核评价体系、校企开展横向课题并研发新产品、建设实习实训基地和产品研发中心、培养“一体化”师资队伍，进而为学生提供更多的实践机会，提升学生的操作技能，促进技工学校学生的全面发展。

在我国工业生产制造领域，工业机器人占据主要位置，其无论是内部系统的智能化模块还是外部系统的自动化模块，都能在一定程度上提高工业领域运营效率，进一步推动我国工业领域转型。因此，企业对工业机器人应用与维护这一细分领域的要求在不断提高。工业机器人应用与维护作为当前职业教育的重点，虽然有部分院校加强了教学实践环节，但由于各个方面的限制，大部分技工院校的学生难以满足行业高速发展的需求。因此，在产教融合和校企合作办学模式的背景下，如何科学地开展工业机器人应用与维护的专业课程教学，加强对实训平台的构建，确保专业课程教学活动有效开展，成为广大技工院校面临的共同问题。

一、研究背景

近年来，我国经济转入了高质量发展阶段。实现中国制造到中国智造的转变，离不开工业机器人这一国家新兴战略的支持。由于工业机器人在工业领域出现的全新装置，相关的教育仍处于探索阶段。因此，培养工业机器人应用与维护专业人才，还存在一定问题：首先，学生对日后工作的具体岗位并没有明确认知，尤其是对行业背景、工作内容及就业局势等，在自我定位上没有和专业联系在一起，以致缺少专业认同感，极易出现消极情绪；其次，技工院校在培养学生方面侧重于理论教学，实际应用教学方面做得不够深入，没有为学生提供更多的实习实训机会，学生难以锻炼解决问题的能力和创新能力；再次，许多职业院校开办相关专业的时间较短，师资力量较为薄弱，开办班级数量有限；最后，培养一名合格的工业机器人应用与维护人才需要5年时间，技工院校培养的工业机器人应用与维护专业的毕业生数量和质量均较为单薄。

其原因主要如下：其一，学校虽然进行了专业设置，但与产业需求没有相对应，专业课数量不够，课程内容和职业标准难以有效衔接；其二，学校虽然建设了相应的实训室，但设备比较落后，也没有进一步完善工业机器人实训设备，给专业实训基地建设工作带来一定的负面影响；其三，学校有待打造专业化师资队伍，不管是教学服务能力还是科研创新能力都有待提高。

因此，对于用人单位来说，招不到与岗位相匹配的机器人应用与维护专业的毕业生，只能退而求其次选择录用电气自动化和机电类等专业的毕业生。此类毕业生在学校里没有接受相应的专业教学，要想胜任企业的实际工作，需要通过再次培训才能上岗。为把人才供需矛盾这一问题解决好，技工院校工业机器人应用与维护专业系部负责人、专业学科带头人都需要与企业保持沟通交流，建立良好的校企合作模式，从现有的合作机制入手不断完善，促进产教融合，培养出能与企业岗位匹配度高的优秀人才。

二、技工院校工业机器人应用与维护专业校企合作订单班建设的意义

随着社会的不断发展，逐渐增加的工业机器人人才需求量，使工业机器人企业陷入一定的尴尬局面，例如：购置了机器人设备，但无人能正确应用；工业机器人在使用期间如果发生故障问题，无人能够解决；相应的维护人才紧缺，尤其是制造商和售后部门等人才紧缺；开办工业机器人应用与维护专业的技工院校对企业实际需求还不够了解，并且技工院校人才培养和企业用人需求没有有效连接，甚至发生脱节的现象。而开展校企合作订单班，能够实现技工学校和企业的零对接，有利于降低沟通成本，培养出一批批与岗位相匹配的工业机器人应用与维护专业毕业生。

技工院校不同于其他学校，更注重应用技能型人才的培养，毕业生会到企业从事与工业机器人操作、维护相关的岗位工作，尤其是操作、维护和装调以及集成等。但是，往往由于地区经济发展速度缓慢，技工院校开设工业机器人应用与维护专业起步较晚，教师素质不够高，教学设备比较滞后，学校教学水平不高，相关专业人才的培养受到不利影响。而积极探索校企合作订单班，引进有实力的企业助力专业建设，能够助推创新型人才的培养，提升工业机器人应用与维护专业的人才培养水平，进一步推动工业机器人应用与维护专业的发展。

三、“智能制造”视域下技工院校工业机器人应用与维护专业校企合作订单班建设的有效措施

技工院校应和合作企业保持密切联系与沟通交流，在具体沟通交流的过程中与企业建立良好的合作关系，如通过与知名企业合作开展订单班培养人才，根据不同类型企业的需求培养对口的技术技能型人才。

（一）应用新型学徒制模式，快速培养企业急需人才

为解决企业的用工需求，技工院校可以充分利用国家的政策，应用新型学徒制模式，组建订单班，从现有的人才培养模式入手，与合作的企业签订具体的培训协议之后，根据企业的实际情况制订人才培养方案、课程规划、授课方案。新型学徒制模式旨在利用企业的场地、设备、技术水平高超的一线工程师、技师和学校教学力量等，将学员（企业员工）在很短时间内培养成适合企业实际需求的高素质技能型人才。这些人才往往具备良好的自主学习能力，还具备创新精神，并能透彻理解自己企业工业机器人各个方面的知识，尤其是安装和维护以及调试等方面，最重要的是具备操作技能。[1]

（二）大力整合现有课程体系

技工院校应根据校企合作的实际需要，整合并重组现有资源和优势，尤其是专业核心课程、专业课程骨干以及专业基础课等，按照订单班的课程标准，重构工业机器人应用与维护专业。与机电类其他专业不同，该专业的课程比较多，主要有德育课、职业生涯规划、数学、电工技术、电子线路安装与调试、机电设备安装与调试、电力拖动控制线路安装与维修、工业机器人的应用与维护等。此外，技工院校还应结合相关知识内容加强对教学资源的开发，促进含有教学视频、微课、课程内容总体设计、实施教案、理实一体化课件等专业教学资源库的形成。

（三）采取丰富的教学手段

在“智能制造”视域下，为了更好地培养工业机器人应用与维护专业订单班的学生，技工院校可加强对混合式理实一体化教学方法的应用。混合式理实一体化教学是一种新型的教学方式，它通过对各种教学方法的整合，实现传统课堂讲解和信息化教学的结合，不仅强调锻炼学生的动手能力，还注重培养学生其他方面的能力。教师在日常教学中应注重理论与实践的结合，让学生在学习理论知识的同时强化实践操作。混合式理实一体化教学具有得天独厚的优势，一方面借助各种教学方式，优化考核评价体系，确保教学质量；另一方面能够促进学生自主学习，提高人才培养质量。[2]

在混合式理实一体化教学期间，技工院校设置网络课程，既新颖又合理，同时能够调动学生积极性。该教学方式先把教学内容分成各个教学项目，再进一步分成多个教学任务，并结合具体需要把各个任务设置为相应模块。在课前，教师可以借助生动的微课来概述教学内容，让学生在观看的同时进行学习。教师还可应用各种形式为学生讲解课堂内容，如为学生制作课件，不仅能为学生的课前预习提供便利，而且有利于学生的课后复习。在资料查阅区里，无论是机器人的二维图片还是三维模型，都能够合理展现，以解决学生在课堂上对某些型号工业机器人的疑问。[3]与此同时，在注重机器人维修的基础之上，教师可以为学生引出相应的案例，组织学生进行学习；在综合试题库中，教师可以列出相应的材料，尤其是练习试题、测试考卷等，全面开发题库资源，借助题库资源锻炼学生的自主学习能力。

在具体教学期间，为了更好地应用混合式理实一体化教学模式，教师应在实际操作层面加强对教学四阶梯模式的应用。对此，笔者将进行详细加以阐述：首先，教师在网络课程中，除了引导学生要学习实训任务书以外，还应学习指导书，再根据任务书中的具体内容加强对实操方法的学习；其次，教师在虚拟仿真室内应注重机器人仿真操作，并充分利用虚拟仿真软件进行模拟训练；再次，在实训课堂内，教师应通过微课视频来再现真实工作情景，进而在具体实践过程中加强实操训练；最后，教师可借助真实工作机器人做好教学工作，逐步完成混合式理实一体化教学过程。[4]

（四）校企合作开展专业建设

在和企业建立良好合作关系之后，技工院校应该及时判断市场需求，根据预判结果来加强专业建设。工业机器人应用与维护专业是复合专业，工业机器人已经渗透到各个行业中，并得到广泛应用，尤其是汽车、电子电信以及机械设备等行业。随着工业物联网的不断发展，工业机器人在应用层面的更新速度迅猛。同时，不管是技术岗位还是工作职责，在某种意义上都发生了一定改变，岗位对员工也有了新的需求。从岗位来看，上游机器人制造厂商需要依靠设计人员和调试人员，中游服务商离不开二次开发设计人员，具体应用厂商需要维护人员。然而，相应的工业机器人职工工种的鉴定标准仍不够成熟，需要进一步完善和升级。

在工业机器人应用与维护专业的建设过程中，技工院校应与企业保持良好的联系和沟通，从而建立良好的合作关系，并通过走访调研和招聘专家顾问等形式来吸收企业的成功经验。同时，无论是制定专业毕业生服务对象和目标岗位，还是开发课程体系和教学标准，技工院校均需要合理选定教学所用的教材，而且应注重教学辅助产品的设计，为该专业能更好地服务于周边经济区机器人行业提供重要保障。

（五）优化完善课程考核评价体系

工业机器人应用与维护专业校企合作订单班的培养主要关注两个方面：一是促进学生全面发展，二是增强学生自身素质。要想实现这些目标，技工院校首先要做的就是推动课程考核评价体系改革。但就当前的情况来看，技工院校面临的最主要问题是：如何设置考核指标，从而真实反映学生学习情况和学习水平。所以，技工院校有必要加强考核评价体系的构建力度，并应用教师对学生的评价、企业对学生的评价、学生互评等方式进行评价。另外，在网课教学中，首先，教师应布置相应的作业，并要求学生在规定时间内完成，并利用合理的方式对其完成情况加以考核；其次，针对“测一测”栏目测试题，教师可在后台进行批阅，进而在具体批阅的过程中了解学生的学习情况；最后，教师还应加大监测力度，并利用后台显示在线时长等数据来全面监测学生的学习情况，并做好相应评估。考核评价包括网课学习、课堂表现、实际操作以及期末得分等多个方面。在分配成绩权重的过程中，教师需要充分考量各种因素，尤其是学生学习情况和参与网络课程的学习态度等。

（六）校企开展横向课题，研发新产品

技工院校与机器人企业开展横向课题，可以充分发挥师资和研发等方面的优势，促进技术创新。横向课题的选定主要有以下几种思路：一种是技工院校开发工业机器人技术，尤其是企业工业机器人视觉技术的开发，并将其作为主要突破口，促进企业的技术革新；另一种是进一步改造和升级现有工业机器人生产线，并从现有产品和工艺流程入手，根据企业客户的实际需要寻找创新点。通过这种形式的合作，企业可以降低研发成本，避免由于缺少研发人员带来的困境。所以，技工院校应合理组建教师研发队伍，进而在一定技术积累下能够更好地满足企业的实际需求。在课题研发过程中，企业提供所需设备以及技术支持，有利于提升技工院校专业课程的建设水平。

（七）建设实习实训基地和产品研发中心

在与机器人企业有效沟通的基础上，技工院校可引入企业现有的设备和技术，并从现有的工业机器人实训基地入手，结合企业典型案例不断改进，进一步推动课程体系建设，不断提高学生的实践能力，使其满足企业生产需要。与此同时，技工院校还应注重对横向课题的研发，使教师在注重企业产品研发工作的基础上，协助企业完成横向课题。当创新平台处于良好的运行状态时，企业可结合实际情况，并根据行业动态，向技工院校提供先进的设备，进一步推动教学改革，助力技术研发。

（八）培养“一体化”师资队伍

实现技能型人才培养的目标，离不开高素质教师队伍的保障。培养一支能够熟练掌握工业机器人设备操作与装调维护知识，并具备实践操作能力的教师队伍，是广大技工学校的当务之急。途径之一是，以企业为主要依托，加强校企长效合作机制的构建，并引入有效的方式，确保教师的教学质量；途径之二是，从现有的专职教师“一体化”结构入手，将校企合作平台作为主要依托，制订并落实人才培养计划；途径之三是，注重对任务驱动方式的有效应用，增强教师自身素质，提升教师教学水平，培养教师的综合能力，确保教学质量。

四、结语

综上所述，在“智能制造”背景下，为了更好地培养工业机器人应用与维护专业人才，技工院校应与企业保持紧密联系，在沟通交流过程中建立良好的合作关系，力求在校企合作模式下，构建工业机器人应用与维护专业模式，实现教育链和产业链的有效衔接，从而更好地培养人才，进一步推动工业机器人应用与维护专业的发展。