基于物聯網技術校企工業機器人實訓基地合作機制的創新研究與對策
來源:用戶上傳
作者:
[摘 要] 隨著智能制造技術不斷創新，具有“自動化、安全化、高效率”優勢的工業機器人已廣泛應用于各領域，使企業的生產效率及自動化程度不斷提升。這意味著工業機器人的操作、安裝與調試、運行與維修等綜合素質技能人才需求量不斷加大，人才缺失問題會嚴重影響工業機器人的研發進度。高校作為企業人才的供給側，企業作為工業機器人和高校人才對接的核心紐帶，創新“校企合作”辦學機制，實現校企合作共建、共管，利用物聯網應用技術建立校企工業機器人拆裝實訓基地和培養符合市場要求的應用型人才，轉變教師的教育觀念，改變學生的學習環境和學習方式，共享整合優質教學資源。
[關 鍵 詞] 物聯網;工業機器人;校企合作;實訓基地
[中圖分類號] G717 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2019）11-0026-02
改革開放以來，我國制造業持續快速發展，已建立了較為全面的產業體系，不斷推動產業的工業化和現代化的發展，不斷增強我國的綜合國力。但與世界各國相比，我國的制造業仍不夠強大，其產業結構水平、信息化程度和自主創新能力、質量效益等與發達國家仍有一定差距，要實現產業轉型升級則要實施制造強國戰略。2015年，國務院印發《中國制造2025》指出我國實施制造強國戰略的行動綱領，表明了“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本”的基本方針，堅持“市場主導、政府引導，立足當前、著眼長遠，整體推進、重點突破，自主發展、開放合作”的基本原則。通過“三步走”實現制造強國的戰略目標：第一步，到2025年邁入制造強國行列;第二步，到2035年中國制造業整體達到世界制造強國陣營中等水平;第三步，到新中國成立一百年時，綜合實力進入世界制造強國前列。故發展工業機器人刻不容緩，工業機器人關鍵技術研發更不能等，應通過政產學研通力配合，突破機器人關鍵核心技術的研究。
一、工業機器人專業人才需求與培養現狀
在《中國制造2025》《機器人產業發展規劃（2016—2020）》等相關國家政策支持下，國內各企業抓住發展機遇，加快對工業機器人的研究。當前我國生產制造智能化改革成績日益凸顯，根據IFR統計，2017年我國工業機器人的銷售量達到13.8萬臺，預計2018年將超過15萬臺，市場規模將達到62.3億美元，2020年，其規模將突破93.5億美元。工業機器人的投入量飛快增長，其應用領域也不斷創新，現研究特種機器人替代人類從事消防、救災、安防等復雜環境工作，不斷提高機器人在軍事、極限作業、應急救援等領域的應用。
目前，國家級高新區近40家規劃了機器人產業園區，有36個城市將機器人產業列為重點發展對象，國內機器人企業接近400家（工業機器人企業353家），間接從事機器人的企業約4000家。預計未來8年內機器人相關行業崗位需求在200萬人左右，按照工信部的發展規劃，2020年，工業機器人裝機量將達到100萬臺，大概需要20萬工業機器人應用相關從業人員。然而目前開設機器人專業的高校較少，且缺少相應的教師隊伍以及實訓基地，巨大的人才缺口會拖慢機器人的發展進度，也會導致機器人研發無人才補給。
高職院校開設的工業機器人專業剛起步，其專業的師資力量、課程建設體系、工業機器人的類型和設備、實訓基地的建設還存在一定的欠缺，其專業不僅需要了解機器人的工作原理、還需理解機器人的內部結構、機器人間的協調工作以及如何編程讓機器人按我們所需的路線完成一定的任務等。由于專業的特殊性，所培養相應的綜合素質人才的速度和質量遠遠跟不上工業機器人的步伐。故需尋找更有效的方法，加深相關專業的建設以及課程改革，培養出滿足市場需求的應用型人才。
二、基于“物聯網技術”的校企合作機制創新研究與對策
（一）“基于物聯網技術”創新校企合作的辦學機制
工業機器人是典型的多學科交叉融合的新興行業，具有“三高一低”的特點，即技術要求高、人才要求高、資金投入高、人才輸出低。目前，機器人人才需求領域與高校培養人才產出嚴重不平衡，主要原因是工業機器人應用普及導致人才需求飆升，此外，工業機器人應用及高端技術人才的人才培養質量達不到標準，高校的人才培養模式跟不上行業的發展步伐。這就要求高校的職業教育和培訓方案及機制以市場需求為導向，企業作為中間紐帶，靈敏洞察到市場所需的人才，故需改變高校辦學機制，與企業親密合作，運用“物聯網技術”，企業與高校協調管控，應用先進的前沿技術理論，優化辦學機制，實時更新人才培養模式、產業專業建設、在線教育模式、實習實訓模式以及職業發展路徑的全方位研究發展。
（二）“校企共建、優質共享”，建設“多種載體”的專業教學資源
工業機器人專業是新興專業，眾多本科、高職院校關于機器人專業的建設還處于摸索階段，關于工業機器人的教科書以及課程資源、實訓模式等都很稀缺，關于工業機器人的專業人才培養也不是很全面，甚至有可能培養出的學生所掌握的技能落后于當前的機器人前線技能要求水平。企業的優勢在于研發前沿、熟知機器人的結構、電氣控制與調試及了解市場需求等，這正是高校的短板。因此，校企合作可以利用各自優勢，建設國家精品課程，豐富教學資源庫以及相關職師培訓資源，開發物聯網空間教學模式，轉換學生的學習環境及學習方式，應用“在線指導”和“遠程教室”教學等模式。 （三）“與工業機器人生產產業對接”，優化“訂單式”課程體系
物聯網以互聯網為基礎，其應用的延拓和業務擴展，物聯網的組成和運作與互聯網相聯結。物聯網可以分為傳感層、傳輸層和應用層。感知層相當于人體感知器官，通過企業獲知市場對專業人才的需求;網絡層相當于人體的神經網絡，基于互聯網把市場需求和技術傳達給學校;應用層相當于人的社會分工，學校針對具體要求更新相關的培養計劃，具體完善每個模塊的課程體系，優化課程內容遴選機制和課程結構，為實時培養滿足市場需求的應用型人才做好基礎。此外，教師根據目前的技術發展水平，不斷更新教學方法和手段，改變學生的學習環境，為打造精品課程、精品專業，為自身職業發展做好準備。
（四）“運用VR先進技術，虛實結合”，建成融合物聯網技術的“開放式”工業機器人實訓基地
虛擬現實技術簡稱VR，它能夠在多維信息空間上創建虛擬仿真環境，學生可以沉浸在仿真環境中，與環境交互操作，有助于學生對其復雜原理及結構進一步了解，也有助于思維啟發。工業機器人設備建設成本高、投入大，其專業建設成為了許多高職院校面臨的難題，工業機器人涉及多方面專業知識的融合，其結構很復雜，如沒有專門的機器人實訓基地，教學開展比較困難。利用虛擬現實技術可以構建與實際工業機器人實訓平臺全真的仿真系統，通過該平臺，學生可以多次試驗完成工業機器人實訓平臺的設計、拆裝或安裝、編程與調試，實驗成功后可進行真正實操，加深理論學習的印象，虛擬實驗室與真實實驗室相結合，會使課堂組織更加靈活。此外，可以建立多種類型的工業機器人，滿足機器人技術更新進度，在不需要大幅增加投入的情況下，保證教學進度和教學效果。這不僅可以作為企業員工培養，也可作為中職院校的培訓基地。
三、結束語
在我國強國制造戰略不斷深入推進的過程中，為了適應新技術、新變化、新趨勢，對高校的工業機器人專業技能培養要求提出了新挑戰。高校作為專業技能人才的供給側，如何利用物聯網技術，以校企深度合作為切入點，創新校企合作機制，探索實訓體系、教學資源等方面將工業機器人技能人才培育與制造過程全方位對接，是實現技能與職業素養培育同步行業發展的有效措施，也為工業機器人技能人才培養從供給側實現轉變提供了有效支撐。校企的合作機制創新，建立高效的合作運行機制，將企業先進管理文化和校方的思想建設融為一體，培養具有工匠精神的新時代技術人員。
參考文獻：
[1]胡洪鈞.智能制造背景下地方高校工業機器人專業的人才培養[J].新鄉學院學報，2018，9（35）：69-72.
[2]吳巖.合作教育視角下應用型院校校企合作機制探析[J].教育與職業，2018（24）30-33.
[3]孫杰，周桂瑾，徐安林，等.高職教育推進產教融合、校企合作機制改革的研究與實踐：以無錫職業技術學院為例[J].中國職業技術教育，2018（3）.
[4]謝金樓.我國臺灣地區應用型院校工作室“學習共同體”的運行及啟示：基于校企合作的視角[J].中國成人教育，2017（10）.
[5]劉偉寶.基于模塊化設計的工業機器人實訓項目開發與實踐思考[J].南方農機，2018（1）：158-166.
[6]陶泱霖.企業參與職業教育校企合作的動因、沖突結構與消弭之策[J].研究與探索，2018（23）：31-37.
[7]沈劍光，葉盛楠，張建君.多元治理下校企合作激勵機制構建研究[J].教育研究，2017（10）.
[8]曾東升，劉義國，尚維來.職業教育產教融合、校企合作治理政策分析與思考[J].中國職業技術教育，2018（31）：28-31.
[9]張萍，馬青，沈燦鋼.我國工業機器人產業發展面臨的機遇與挑戰[J].產業創新研究，2018（8）：11-23.
[10]皇甫勇兵.“項目教學”在工業機器人新型緊缺人才培養中的應用研究[J].西部素質教育，2018，4（18）：193-194.
[11]宋鵬.產業鏈視角下機器人產業創新發展研究[J].遼寧工業大學學報（社會科學版），2017，19（1）：45-48.
編輯 武生智
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/1/view-14808873.htm
