本文以數(shù)字化智能制造領(lǐng)域中的工業(yè)機器人為例，從人才培養(yǎng)目標(biāo)的確定、教學(xué)體系的重構(gòu)、教學(xué)環(huán)境的重塑等方面給出多方面的意見。通過當(dāng)前產(chǎn)業(yè)需求以明確數(shù)字化人才培養(yǎng)目標(biāo)，堅持以數(shù)據(jù)導(dǎo)向，重構(gòu)人才培養(yǎng)教學(xué)體系;參考企業(yè)模式，打造新型教學(xué)環(huán)境。旨在為工業(yè)機器人數(shù)字化人才培育提供新路徑，進而實現(xiàn)以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向的應(yīng)用型工科產(chǎn)教融合育人模式。

　　工業(yè)機器人專業(yè)數(shù)字化人才培養(yǎng)現(xiàn)狀和問題

　　機器人產(chǎn)業(yè)為目前轉(zhuǎn)換應(yīng)用率最高、使用范圍最大、結(jié)構(gòu)體系架構(gòu)最完善的工業(yè)領(lǐng)域之一。如今，人工智能技術(shù)、信息技術(shù)高度發(fā)展，工業(yè)機器人逐漸擴展到更廣泛的工業(yè)領(lǐng)域，其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化水平越來越高、功能越來越強，工業(yè)機器人的應(yīng)用密度逐漸加大。

　　當(dāng)前智能制造的發(fā)展趨勢，對數(shù)字化工業(yè)機器人的技能需求提供建設(shè)性參考意見。立足智能制造產(chǎn)業(yè)，估計制造業(yè)人才需求規(guī)模和特征，為人才培養(yǎng)的層次規(guī)劃、定位等奠定基礎(chǔ)。智能制造人才成為當(dāng)前中國引領(lǐng)科學(xué)技術(shù)革命創(chuàng)新和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)變革的重要因素，而數(shù)字化方面的人才不足成為智能化升級路上的障礙。據(jù)文獻預(yù)測 , 到 2025 年，人才總需求大約 900 萬人，但缺口約為 450萬人，其中制造業(yè)行業(yè)技術(shù)技能人才需求量將達到 377.6 萬(見圖 1) 。

圖 1 我國智能制造機械行業(yè)技術(shù)技能人才學(xué)歷需求預(yù)測表

　　傳統(tǒng)制造業(yè)和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化加速代際交疊，行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐加快，人才供求矛盾日益突出，數(shù)字化思維下的工業(yè)機器人研究范疇表現(xiàn)為系統(tǒng)邏輯思維層次、概念抽象思維層次和數(shù)據(jù)敏感認知層次。

　　(1)“概念思考”，就是透過大格局去認識一種狀態(tài)或一個問題，透過對每一種生產(chǎn)因素的量化去發(fā)現(xiàn)聯(lián)系不顯著之狀態(tài)的規(guī)律或聯(lián)系;在復(fù)雜狀態(tài)下發(fā)現(xiàn)重點或基本的主題。這就需要數(shù)字人才能夠在瞬息萬變的環(huán)境下，面對來自各個方面的不確定性，依然具有明確的理念與框架思考，并能夠在不確定性場景下找到面向數(shù)據(jù)的確定性。

　　(2)“系統(tǒng)思考”以思考架構(gòu)為核心，把世間萬事萬物都作為一個聯(lián)系而不是一個個體來看待，對智能制造生產(chǎn)所帶來的各種問題進行整體分析，看漸變的進程而不是最終的結(jié)局，總體思考更是包含了對復(fù)雜關(guān)系的有條理梳理，對產(chǎn)品進行多視角和多維度的考量，縱覽大局，抓住數(shù)字化的內(nèi)在實質(zhì)。

　　(3)“數(shù)據(jù)敏感”指在認知層面構(gòu)筑了業(yè)務(wù)和數(shù)字的模型，并能正向或反向地識別出數(shù)據(jù)背后的業(yè)務(wù)意義、原因和問題。能悉察行業(yè)中數(shù)據(jù)變化，能發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)所隱藏的原因邏輯，并能夠相應(yīng)地采取有效應(yīng)對措施。

　　原有實踐教學(xué)培養(yǎng)模式不適應(yīng)新工科改革需要的技術(shù)和經(jīng)濟環(huán)境的極速變化，使得工程人才的培養(yǎng)模式由專業(yè)知識和技能學(xué)習(xí)，向工程素質(zhì)和工程能力的培養(yǎng)方向不斷傾斜，以應(yīng)對未來的技術(shù)變革和全球化進程。然而，目前機械類專業(yè)實踐教學(xué)體系的教學(xué)形式過于單一，學(xué)生以被動式學(xué)習(xí)為主，教學(xué)內(nèi)容也局限于學(xué)科技能訓(xùn)練，不能很好地全方位、多層次、寬領(lǐng)域培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和工程能力。實踐教學(xué)各個環(huán)節(jié)之間缺乏關(guān)聯(lián)性，既不利于對學(xué)生的工程能力進行系統(tǒng)培養(yǎng)，也無法形成實踐綜合創(chuàng)新體系。

　　但是，職業(yè)院校與企業(yè)在高素質(zhì)技術(shù)技能人才培養(yǎng)方面存在著分離狀態(tài)，院校與企業(yè)在人才培養(yǎng)方面尚未形成有效合力。具體表現(xiàn)在職前階段職業(yè)院校對人才能力水平要求不切實際。一直以來，我國將技術(shù)技能人才培養(yǎng)的重點放在職前學(xué)校教育階段，認為職業(yè)院校只要投入足夠的人、物、財，就可以培養(yǎng)出市場需要的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。但是從現(xiàn)實的人才培養(yǎng)效果來看，并不令人滿意。

　　智能制造背景下數(shù)字化工業(yè)機器人應(yīng)用人才培養(yǎng)思路

　　確定機器人應(yīng)用人才培養(yǎng)目標(biāo)

　　結(jié)合現(xiàn)有工業(yè)機器人課程體系與對相關(guān)企業(yè)的調(diào)查，確定數(shù)字化工業(yè)機器人人才培養(yǎng)目標(biāo)，以“互聯(lián)網(wǎng) + 機器人”為核心的數(shù)字化工廠智能制造模式必然成為制造業(yè)的發(fā)展方向，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：機器人制造和系統(tǒng)集成商中都有工業(yè)機器人的應(yīng)用技術(shù)職位。面對這一崗位需求，在培養(yǎng)機器人人才時，要確保其了解智能控制技術(shù)基礎(chǔ)理論，掌握機械電子、電氣自動化知識和智能控制等專業(yè)操作技能，能夠熟練掌握工業(yè)機器人的操作、運動編程、維修等任務(wù)。在此基礎(chǔ)上，掌握數(shù)字化制造理論知識與軟硬件，構(gòu)建以工業(yè)機器人為主的智能制造生產(chǎn)方案，能夠逐漸適應(yīng)并成為智能制造產(chǎn)業(yè)需要的高級技能型應(yīng)用型技術(shù)人才?？傮w來說，數(shù)字化工業(yè)機器人專業(yè)人才培養(yǎng)以安裝、調(diào)試、維修技術(shù)為基礎(chǔ)，在著重培養(yǎng)操作、編程技術(shù)人才基礎(chǔ)上，掌握數(shù)字化制造與智能制造等相關(guān)知識。就業(yè)崗位一般為技術(shù)操作員、安裝調(diào)試員等，后期職業(yè)發(fā)展可以成為編程調(diào)試員、集成工程師、智能制造工藝技術(shù)專家等。

　　確定教學(xué)內(nèi)容

　　按照工業(yè)機器人專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，針對性地制定人才培養(yǎng)任務(wù)，再結(jié)合崗位需求，確定教學(xué)任務(wù)。第一，偏操作編程方向來制定專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容。首先，仍保留工業(yè)機器人為專業(yè)方向的核心課程、實踐操作課時，根據(jù)不同市場環(huán)境、市場要求更新核心課程，與企業(yè)深度接軌;其次，增加了 PLC 及其應(yīng)用系統(tǒng)方向教學(xué)實訓(xùn)頻率，使學(xué)生對 PLC 和傳感器有了基本認識后，還對編程和調(diào)試方面有了相應(yīng)認識;再次，同步推進智能制造相關(guān)課程學(xué)習(xí)，如機器視覺技術(shù)、人機交互技術(shù)、智能控制算法、技術(shù)、虛擬仿真、工藝設(shè)計、智能制造架構(gòu)設(shè)計、制造信息化平臺設(shè)計及流程開發(fā)，要求學(xué)生能夠搭建智能制造初步架構(gòu)，了解智能制造生產(chǎn)工序;最后，針對以工業(yè)機器人為主的生產(chǎn)工序進行強化訓(xùn)練。

　　師資力量建設(shè)

　　工業(yè)機器人專業(yè)是一門融合了機械、電氣、自動化等諸多學(xué)科技術(shù)的專業(yè)，在教學(xué)過程中，對實踐性要求較高，故其師資力量的構(gòu)建策略如下：一是要加強對現(xiàn)有教師的培訓(xùn)，并鼓勵在職教師自我提升，考取專業(yè)技能證書等;二是充分發(fā)揮校企合作力量， 讓教師正確認識校企合作的重要性，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，與企業(yè)進行深入合作，同時積極引入企業(yè)技術(shù)人員，作為外聘教師，對學(xué)生進行實踐技能培訓(xùn);三是建立柔性人才引進制度體系、啟動兼職教師人才庫，打造雙師型隊伍。

　　智能制造背景下數(shù)字化工業(yè)機器人人才培養(yǎng)的路徑探索

　　數(shù)字化工業(yè)機器人崗位主要職責(zé)是設(shè)計和計劃制造運行過程中的流程及良性循環(huán)系統(tǒng)，支持并提供與制造設(shè)備和運行器等有關(guān)的問題解決方案，建立工業(yè)機器人自動化產(chǎn)線，提高制造運行的流程和系統(tǒng)的效率，通過研究生產(chǎn)過程中質(zhì)量數(shù)據(jù)以判斷系統(tǒng)故障指標(biāo)，從而最大程度地預(yù)防設(shè)備停機故障，保證效率。同時，通過流程改進進一步降低維護、返工時間和庫存成本，提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。生產(chǎn)是指同運營、信息技術(shù)、制造人員等共同解決在制造過程中及整體制造環(huán)境下產(chǎn)生的技術(shù)問題，并完成智能制造、產(chǎn)線改善等規(guī)劃建設(shè)和運營工作;產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)力是指為產(chǎn)品設(shè)計師、產(chǎn)品管理領(lǐng)導(dǎo)者、生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)者等提供關(guān)于制造能力與技能方面的回饋。所以，智能制造領(lǐng)域數(shù)字化工業(yè)機器人人才培養(yǎng)可以從以下路徑進行探索。

圖 2 工業(yè)機器人數(shù)字化人才培養(yǎng)模型

　　因崗制學(xué)打造人才培養(yǎng)方案。智能制造領(lǐng)域的各專業(yè)融合發(fā)展，主要指信息領(lǐng)域?qū)W科與工業(yè)機器人、機械制造與其他領(lǐng)域?qū)W科、專業(yè)的交叉融合。它所建構(gòu)的格局主要有：第一，基于國家規(guī)劃和智能制造發(fā)展趨勢，從探究產(chǎn)業(yè)跨界、跨學(xué)科的交叉融合角度，分析面向未來的人才需求規(guī)模和需求特征;第二，基于企業(yè)崗位，對人才需求打破各個學(xué)科之間的壁壘，實現(xiàn)擴容升級，在同類課程中，以工業(yè)機器人課程為核心，以工業(yè)機器人為中心形成了智能制造(含機電一體化技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù))、模具加工和其他制造類(含生產(chǎn)技術(shù))三個專業(yè)群。變革學(xué)院組織結(jié)構(gòu)和模式，減少管理層次，對傳統(tǒng)院系組織架構(gòu)進行完善。把原有單一學(xué)科模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑S學(xué)科矩陣管理模式。立足學(xué)生特征，交叉融合有關(guān)學(xué)科對人才培養(yǎng)目標(biāo)進行定位，在微觀上對特定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格進行定位。以特定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格為中心，以國家標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以制定各類專業(yè)的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)必須強調(diào)多學(xué)科的交叉融合和學(xué)校的人才培養(yǎng)定位及特點，并具備可行性、可實現(xiàn)性、可操作性和可評估檢查特征。

　　深化職業(yè)教育產(chǎn)教融合，需要落實到區(qū)域?qū)用?，實行“雙元”育人。以德國“雙元制”為藍本，雙元培養(yǎng)、雙元師資，企業(yè)學(xué)校確定專業(yè)人才培養(yǎng)方案，學(xué)院與企業(yè)共建教材開發(fā)工作小組，共同開發(fā)新形態(tài)教材，校企雙方以生產(chǎn)一線為藍本共同建設(shè)實訓(xùn)實踐基地，實施信息化和虛擬化教學(xué)，強化實踐教學(xué)改革，在企業(yè)真實或者仿真環(huán)境下開展教學(xué)，做到真正意義上的“邊學(xué)邊教，學(xué)練結(jié)合”。同時，創(chuàng)新校企合作激勵機制，積極推動企業(yè)學(xué)校雙方深度合作發(fā)展，由學(xué)校和企業(yè)聯(lián)合指派教師、工程技術(shù)人員、第一線的指導(dǎo)師傅擔(dān)當(dāng)起教學(xué)任務(wù)。

　　結(jié)語

　　智能制造背景下工業(yè)機器人專業(yè)數(shù)字化人才培養(yǎng)是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級和企業(yè)轉(zhuǎn)型的必然選擇。有了政府支持，學(xué)校和企業(yè)可以通過共建共享教學(xué)資源，聯(lián)合實施智能制造特色雙創(chuàng)教育，增加數(shù)字化智能制造人才的培養(yǎng)。高職院校工業(yè)機器人專業(yè)要面向數(shù)字化能力，將數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)要素與智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展新要求相銜接，深化產(chǎn)教融合發(fā)展，激發(fā)數(shù)字化人才培養(yǎng)新動力。這樣既有利于為區(qū)域數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展輸送創(chuàng)新型、復(fù)合型的商科人才，創(chuàng)造現(xiàn)實價值，又能共建“產(chǎn)教利益共同體”，促進當(dāng)?shù)芈殬I(yè)教育的內(nèi)涵建設(shè)和改革創(chuàng)新。同時，學(xué)院大力推動工業(yè)機器人專業(yè)與地方數(shù)字化智能制造本地產(chǎn)業(yè)精準(zhǔn)合作對接，實現(xiàn)雙方共同發(fā)展。在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略下，加強制造領(lǐng)域數(shù)字化人才培養(yǎng)力度，加快人才與產(chǎn)業(yè)間的有機銜接，為數(shù)字智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和鞏固脫貧攻堅提供“用得上”的數(shù)字化智能制造人才。(作者：屠嘉駿)