陳 宏

（新疆職業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830013）

1 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 機(jī)器人市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品需求大幅增加

2016 年2 月24 日，國(guó)際數(shù)據(jù)公司（IDC）在《全球商用機(jī)器人消費(fèi)指南》上發(fā)布報(bào)告，稱(chēng)2015 年全球機(jī)器人行業(yè)規(guī)模為710 億美元，相關(guān)服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到17%，并預(yù)測(cè)2019 年行業(yè)規(guī)模將達(dá)到1 354 億美元。中國(guó)、韓國(guó)、日本、美國(guó)和德國(guó)五大市場(chǎng)的銷(xiāo)量占全球工業(yè)機(jī)器人總銷(xiāo)量的75%左右[1]。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品需求不斷增加，因此我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有廣闊的空間。但在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)產(chǎn)業(yè)方面，我國(guó)起步較晚，必須奮起直追，為成為制造質(zhì)量強(qiáng)國(guó)打下堅(jiān)實(shí)的工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)[2]。

1.2 急需培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才

技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，歸根到底還是取決于人才，我國(guó)在2013 年開(kāi)始設(shè)置工業(yè)機(jī)器人技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)科建設(shè)和發(fā)展較晚，但發(fā)展勢(shì)頭迅猛。在目前的國(guó)際大環(huán)境和國(guó)際國(guó)內(nèi)雙循環(huán)政策的影響下，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的突破和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，提升產(chǎn)品的質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力成為關(guān)鍵的發(fā)展制高點(diǎn)[3]。從國(guó)家到地方政府都非常重視工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，從政策上、資金上加強(qiáng)對(duì)相關(guān)企業(yè)的扶持。各地高校開(kāi)設(shè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，建設(shè)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室和校企共建實(shí)訓(xùn)基地，打通了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的渠道，為相關(guān)師資的建設(shè)和完善以及相關(guān)課程的制定奠定了一定的基礎(chǔ)，為工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生提供了就業(yè)和實(shí)踐學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。但工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的層次普遍不高，不能滿足市場(chǎng)需求，師資的匱乏也成為制約工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的重要因素。因此，培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才成為迫在眉睫的事情，刻不容緩。

2 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

1）工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)建設(shè)不符合復(fù)合型人才培養(yǎng)的要求。目前，諸多高校的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)建設(shè)得不夠完善，未能將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)模式與人才的實(shí)踐培養(yǎng)高度結(jié)合，導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)的復(fù)合型人才培養(yǎng)力度不足。

2）如今，院校僅從機(jī)器人理論出發(fā)進(jìn)行人才培養(yǎng)，未從實(shí)踐應(yīng)用的角度出發(fā)，導(dǎo)致大學(xué)生難以直接上崗工作。

3）由于我國(guó)是2013 年開(kāi)始設(shè)置工業(yè)機(jī)器人技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，目前的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)教師多為研究型、學(xué)術(shù)型教師，其實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，在工業(yè)機(jī)器人的操作、運(yùn)維和修理等方面的實(shí)踐能力不夠，在培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的過(guò)程中，為達(dá)到理想的教學(xué)效果[4]。各個(gè)高校要從頂層謀劃，打破人才招聘的壁壘，為高校招錄相關(guān)優(yōu)秀教師，提升工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)的師資水平，優(yōu)化高質(zhì)量的教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)。

4）很多學(xué)校的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)室不能滿足培養(yǎng)學(xué)生能力和實(shí)踐技能的需求，所培養(yǎng)的人才也不能滿足就業(yè)崗位的需求。在基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生往往與其他專(zhuān)業(yè)，如機(jī)械專(zhuān)業(yè)、電氣專(zhuān)業(yè)等共用實(shí)訓(xùn)設(shè)備，相關(guān)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)室條件不足，制約了實(shí)踐人才的培養(yǎng)，尚需打通校企合作辦學(xué)通道，將學(xué)生的崗位能力培養(yǎng)融入學(xué)習(xí)過(guò)程中[5]。

5）產(chǎn)教融合、校企合作深度不足。院校制訂的人才培養(yǎng)方案與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)，不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。因此，院校與行業(yè)、企業(yè)的合作有待進(jìn)一步加強(qiáng)，制訂企業(yè)的工程師、培訓(xùn)員到校授課，專(zhuān)業(yè)教師赴企業(yè)學(xué)習(xí)的制度，共同指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)踐，提升教師的實(shí)踐和應(yīng)用能力，促進(jìn)企業(yè)、學(xué)校和學(xué)生三方共同發(fā)展。

3 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)思路

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)思路包括人才定位、課程建設(shè)、實(shí)訓(xùn)室建設(shè)三個(gè)主要方面（見(jiàn)圖1）。

圖1 工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室建設(shè)思路

3.1 人才定位

通過(guò)企業(yè)調(diào)研、工作崗位調(diào)研、技術(shù)技能分析、人才規(guī)格分析，明確要培養(yǎng)具備什么能力素質(zhì)、適應(yīng)什么工作崗位的人才。根據(jù)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才定位，確立了人才培養(yǎng)方向：工業(yè)機(jī)器人操作工、工業(yè)機(jī)器人維修調(diào)試工、工業(yè)機(jī)器人安裝工，在這個(gè)基礎(chǔ)上，通過(guò)一定的進(jìn)修學(xué)習(xí)，可以從事更高級(jí)別的相關(guān)工作崗位的遷移（見(jiàn)圖2）。

3.2 課程資源建設(shè)

課程的建設(shè)方面包括通識(shí)教育與素質(zhì)拓展課程、基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)核心課和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。課程資源建設(shè)方面包含教材、PPT、工作頁(yè)、單元測(cè)驗(yàn)、技能評(píng)價(jià)等內(nèi)容，從而完善相關(guān)課程的教學(xué)資源（見(jiàn)表1）。

圖2 人才定位

表1 課程資源建設(shè)

3.3 實(shí)訓(xùn)室建設(shè)

基于人才定位、師資培養(yǎng)、課程體系等方面，通過(guò)企業(yè)、院校專(zhuān)家論證，從基礎(chǔ)層、技術(shù)層、應(yīng)用層三個(gè)層面設(shè)定工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)思路，完美契合工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用場(chǎng)景，提升對(duì)學(xué)生的技術(shù)技能培養(yǎng)水平。

在基礎(chǔ)層，通過(guò)工業(yè)機(jī)器人VR 虛擬拆裝平臺(tái)及工業(yè)機(jī)器人本體創(chuàng)新開(kāi)發(fā)平臺(tái)，虛實(shí)結(jié)合，用以支撐機(jī)器人運(yùn)動(dòng)與控制、視覺(jué)技術(shù)引導(dǎo)抓取、機(jī)器人控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、機(jī)械裝配、電氣調(diào)試等相關(guān)實(shí)訓(xùn)課程，既保障實(shí)訓(xùn)過(guò)程中資源的有效利用，也保障了實(shí)訓(xùn)的安全。

在技術(shù)層，主要引入3D 視覺(jué)智能應(yīng)用教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，以支撐機(jī)器視覺(jué)等相關(guān)課程和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開(kāi)展。該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)引入3D 視覺(jué)技術(shù)，提供坐標(biāo)標(biāo)定、圖像采集、特征定義、機(jī)器學(xué)習(xí)、物體識(shí)別、軌跡規(guī)劃、API 接口等功能，并結(jié)合六軸工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)通信連接，進(jìn)行多種物料的定位、分揀。

在應(yīng)用層，結(jié)合目前眾多企業(yè)廣泛應(yīng)用的焊接機(jī)器人及協(xié)作機(jī)器人，對(duì)接企業(yè)生產(chǎn)，還原工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)模式，提升學(xué)生對(duì)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的認(rèn)知度，使學(xué)生順利地進(jìn)入并適應(yīng)相關(guān)工作崗位。

示教編程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)綜合了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)理論、離線在線編程、實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué)特征，該平臺(tái)貫穿于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課全過(guò)程，切實(shí)讓學(xué)生掌握相關(guān)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)實(shí)操技能；該平臺(tái)還可以用于申報(bào)承辦大賽、工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維“1+X”證書(shū)考試（見(jiàn)圖3）。

圖3 實(shí)訓(xùn)室建設(shè)

4 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的意義

1）滿足相關(guān)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)需求，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際運(yùn)用能力和動(dòng)手能力。

2）推動(dòng)試點(diǎn)工作的實(shí)施，深入推動(dòng)校企合作，滿足行業(yè)的人才需求和學(xué)校的人才培養(yǎng)發(fā)展需要。

3）培養(yǎng)一體化教學(xué)團(tuán)隊(duì)，建立學(xué)校與企業(yè)共建培訓(xùn)教師隊(duì)伍的機(jī)制。

4）申報(bào)并承擔(dān)相關(guān)大賽賽點(diǎn)工作，以教學(xué)帶動(dòng)大賽，以大賽促進(jìn)教學(xué)。

5）提高教師的技能、科研能力，推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)及科研成果的轉(zhuǎn)化。

6）進(jìn)一步完善工業(yè)機(jī)器人技術(shù)實(shí)訓(xùn)條件，提升實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)能力及培養(yǎng)的人才層次，完善師資，加強(qiáng)學(xué)科融合建設(shè)，提升設(shè)備利用率。

5 結(jié)束語(yǔ)

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)融合了機(jī)械、電氣、控制等相關(guān)技術(shù)，對(duì)于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，相關(guān)人員需要從基礎(chǔ)層面、技術(shù)層面、應(yīng)用層面進(jìn)行完善的論證，要注意與企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的關(guān)聯(lián)性、實(shí)用性結(jié)合，在保證實(shí)訓(xùn)過(guò)程安全的前提下，提升實(shí)訓(xùn)的效果。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)基于地方產(chǎn)業(yè)需求，總體投入會(huì)較大，因此院校在設(shè)計(jì)和規(guī)劃的過(guò)程中，要可分批次進(jìn)行建設(shè)，保證實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的連貫性，做到校企共建、產(chǎn)教融合、共同培育。