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摘要:立足于中國制造發展戰略,有必要對工業機器人的應用和發展趨勢進行展望。高職院校人才培養存在難以適應產業發展、人才培養模式難以滿足企業需求等問題,應探索新的工業機器人專業人才培養目標、改革教育教學手段、面向工程對象的能力與素質培養體系。
關鍵詞:工業機器人;培養模式;工程對象
工業機器人是面向“中國制造2025”的主要技術,是先進制造業中不可替代的重要裝備。作為制造業的先進技術,工業機器人代表和信息化社會的新興產業方向,對我國工業進步和社會發展起著重要作用。目前,我國工業機器人產業發展迅速,形成了較為完善的產業基礎,在制造領域、國防軍工等領域都發揮了重要作用。2015年,中國機器人市場需求量達到64200臺,占全球總量的30%,居全球之首。未來十年,中國機器人市場還將至少保持30%以上的高速增長。
一、人才需求
產業發展急需大量高素質、高級技能型專門人才,人才短缺成為產業發展瓶頸。按照國家發展規劃,到2020年,工業機器人裝機量將大幅增長,達到100萬臺,需要20萬以上工業機器人應用專業從業人員。高職院校開設工業機器人專業是必然趨勢,以滿足社會日益增長的技術技能型人才需求。培養適應機器人系統維護和保養,機器人工作站安裝、調試、維修與運行管理需要的高技能人才是職業院校的重要使命。“中國制造2025”對從業人員的素質提出更高的要求,反映到人才隊伍需求上,概括說來就是對簡單的操作型技術工人的需求減少,對具有一絲不茍、精益求精工作態度的高端復合型技術熟練的技工有更大需求。無論企業搞創新還是謀轉型,必須有一批具有堅定、踏實、精益求精的高級技工。職業教育應在培養工業機器人專業高級技工方面做出快速、有力的反應。
二、目前人才模式難以適應行業發展
中國工業機器人市場近年來持續表現強勁,市場容量不斷擴大。工業機器人的熱潮帶動機器人產業園的新建。目前為止,上海、徐州、常州、昆山、哈爾濱、天津、重慶、唐山、青島等地均著手開建機器人產業園區,人才需求體現越來越明顯。
1.工業機器人的廣泛應用需要業務熟練的專門人才
工業機器人在傳統制造企業的升級轉型中應用廣泛,工業機器人行業面臨很多發展機會。目前,長三角地區使用機器人的企業達上千家,人才缺口近萬人。企業需要機器人的安裝、編程、維護等方面的專門人才。
2.人才需求結構性矛盾顯現
工業機器人應用工程師的人才缺乏。一臺工業機器人(機械臂)能否投入到生產當中以及能發揮多大作用,取決于生產工藝的復雜性、產品的多樣性、周邊設施的配套程度。而解決這些問題卻需要3~5名相關的操作維護和集成應用人才。目前,機器人在汽車制造業以外的一般工業領域應用需求快速增長,而相應的人才儲備數量和質量卻捉襟見肘。工業機器人應用(系統集成)是典型的多學科交叉融合行業,當務之急是培養大量掌握機器人系統知識并能與各行業工藝要求相結合的應用工程人才,幫助用戶解決機器人的應用的實際問題,取得實效,以此開拓機器人市場。從一些招聘要求不難看出,操作機器人的技術人員是目前企業最缺的技術工人。企業把工業機器人買回來以后,想要把標準的機器人變成一臺可以投入生產的專用自動化設備,就需要機器人應用工程師結合生產工藝和工件的類型,通過手動示教編程并結合周邊的輔助設施使機器人完成特定的任務。
3.機器人技術未能準確對接區域經濟
機器人產業是昆山高新區結合產業特點和優勢著力培育和發展的重點產業,作為昆山重點發展的十大特色產業基地之一,機器人產業籌建于2008年,2009年成立機器人領域專家委員會,聘請張鈸院士等國內外知名專家擔任委員,為產業發展提供指導。2010年獲批蘇州市特色產業基地,2012年獲得科技部火炬中心國家火炬計劃江蘇機器人特色產業基地與江蘇省機器人科技產業園稱號,獲準籌建江蘇省機器人大學科技園。服務區域發展的地方高職院校對區域未來行業發展需要的人才應做出相應準備與服務。
三、工業機器人應用型人才培養體系的制定為適應
目前高素質、復合型人才培養需要,開設機器人專業、建設機器人實訓基地,通過教學、實操訓練可以為企業培養大量自動化高層次人才,避免出現人才缺乏的問題。
1.工業機器人人才崗位分析
培養在機電設備制造企業、自動化、數控技術、機電一體化設備運用企業從事工業機器人設備的維修與裝調、生產自動化生產線的設計、管理與維護以及工業機器人應用、銷售、推廣與售后技術的高級技術應用型人才。
2.改革教學手段和教學方法
鑒于工業機器人相關的機電專業知識枯燥,理論性強,比較抽象,在教學方法上,我們要樹立以人為本,挖掘潛能、教師、學生互動的教育理念,將素質教育、能力培育融入知識傳授的課堂中來,改變以往單一的、學生被動接受的填鴨式教學,鼓勵學生獨立思考,激發學生學習的主動性,加強師生間雙向交流,形成開放式、研究式的教書育人氛圍,以培養學生的實踐能力和創新意識。采用全方位、多手段化,如現場教學、實驗室教學、實物教學、多媒體教學、視頻教學及網絡教學等教學手段,加強主干課程建設,全面提高現代化教育技術運用比例,以提高課堂教學效率和課程教學效果。在實施過程中,努力促進以多媒體輔助教學技術為主的現代化教學手段在實踐教學中的應用,如在《電氣控制及PLC》里的三相異步電動機的“啟——保——停”電路等,可先用動畫進行模擬,通過實驗室模塊進行實物演示,再由教師講解,課堂教學效果印象深刻,如《計算機控制技術》課程,通過模擬仿真觀察PID效果,學生從想象理解轉變成實際觀看。
3.構建基于工程對象的工程能力與素質培養體系
工程對象教學法是一種針對典型工程對象進行教材編制,將理論講解、實驗教學、實踐教學、創新活動融為一體的工程教學方法。
四、結論
隨著行業發展和技術進步,工業機器人行業需要越來越多的人才投入其中。高校需要結合社會、企業培養合適的人才,這是循序漸進的過程,需要不斷改革教育方法與手段以達到更好的效果。把更多學教學手段用到教育中,以達到更好的效果。
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作者:王迎暉 單位:江蘇省昆山登云科技職業學院機電系