薛 禮

淺析高職高專(zhuān)院校機(jī)器人教育現(xiàn)狀與對(duì)策

薛 禮

《中國(guó)制造2025》提出將機(jī)器人作為大力推動(dòng)的重點(diǎn)領(lǐng)域，并在重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新路線圖中明確了我國(guó)未來(lái)十年機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用迎來(lái)了重要的戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇期。但是，當(dāng)前我國(guó)的機(jī)器人教育和高職高專(zhuān)層次的教材建設(shè)才剛剛起步，無(wú)論從作者還是出版社來(lái)講，都還處于實(shí)踐摸索階段。結(jié)合筆者在實(shí)際工作中策劃開(kāi)發(fā)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)套系教材過(guò)程中的一些觀察和體會(huì)，分析當(dāng)前的高職高專(zhuān)機(jī)器人教育現(xiàn)狀與對(duì)策，以期對(duì)高職高專(zhuān)院校工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)和教材建設(shè)有一定的借鑒和參考作用。

高職高專(zhuān)院校；機(jī)器人；教育

[作 者]薛禮，機(jī)械工業(yè)出版社編輯。

《中國(guó)制造2025》是我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)。“要實(shí)施《中國(guó)制造2025》，堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展，加快從制造大國(guó)轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國(guó)?！敝袊?guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)上升為國(guó)家戰(zhàn)略。智能制造是《中國(guó)制造2025》的核心和主攻方向，工業(yè)機(jī)器人是重要的智能制造裝備?！吨袊?guó)制造2025》提出將機(jī)器人作為大力推動(dòng)的重點(diǎn)領(lǐng)域，并在重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新路線圖中明確了我國(guó)未來(lái)十年機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用迎來(lái)了重要的戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇期。相應(yīng)的，工業(yè)機(jī)器人從業(yè)人員的教育和培養(yǎng)也進(jìn)入了大發(fā)展時(shí)期。教育部高等職業(yè)教育專(zhuān)業(yè)設(shè)置備案結(jié)果顯示，我國(guó)開(kāi)設(shè)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)的高職高專(zhuān)院校，2013年為2所，2014年為9所，2015年為45所，2016年為240所，2017年為403所，可見(jiàn)發(fā)展態(tài)勢(shì)之迅猛。

然而，目前我國(guó)的機(jī)器人教育普及范圍與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有十分明顯的差距，教育水平也相對(duì)比較落后。面對(duì)猛增的機(jī)器人技能型人才的需求量，很多高職高專(zhuān)院校認(rèn)識(shí)到了相關(guān)人才培養(yǎng)的緊迫性，但是在專(zhuān)業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)以及師資隊(duì)伍建設(shè)方面卻舉步維艱，甚至無(wú)從著手。我國(guó)當(dāng)前的機(jī)器人教育領(lǐng)域整體現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

一、我國(guó)開(kāi)展機(jī)器人教育的基礎(chǔ)相對(duì)薄弱

我國(guó)是人口大國(guó)，長(zhǎng)期以來(lái)，機(jī)器人在國(guó)民生產(chǎn)中的應(yīng)用程度不高，導(dǎo)致相關(guān)的科研工作較之發(fā)達(dá)國(guó)家比較滯后，理論積累和生產(chǎn)實(shí)踐等環(huán)節(jié)相對(duì)薄弱，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)機(jī)器人整機(jī)的能力不強(qiáng)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)器人產(chǎn)品精度不高，無(wú)法滿(mǎn)足高精密企業(yè)的生產(chǎn)要求。

因此，當(dāng)務(wù)之急就是加強(qiáng)機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)研究，盡快提高我國(guó)在機(jī)器人領(lǐng)域的科研水平和研發(fā)能力，擺脫我國(guó)在機(jī)器人核心技術(shù)（如操作系統(tǒng)）和主要零部件等方面依然需要從國(guó)外進(jìn)口的局面。

二、我國(guó)機(jī)器人專(zhuān)業(yè)的人才儲(chǔ)備不足

在過(guò)去的幾十年里，由于企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)對(duì)機(jī)器人相關(guān)人才的需求量不大，所以設(shè)置機(jī)器人專(zhuān)業(yè)或者作為機(jī)械電子工程等專(zhuān)業(yè)的一個(gè)專(zhuān)業(yè)方向進(jìn)行招生培養(yǎng)的高校數(shù)量不多，導(dǎo)致專(zhuān)業(yè)人才儲(chǔ)備嚴(yán)重不足，進(jìn)而引發(fā)當(dāng)前機(jī)器人教育合格教師嚴(yán)重缺乏的現(xiàn)象，很多高職高專(zhuān)院校的機(jī)器人專(zhuān)業(yè)教師都是臨時(shí)由數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)或通信技術(shù)等專(zhuān)業(yè)臨時(shí)“轉(zhuǎn)行”而來(lái)，專(zhuān)業(yè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)積累不足，教學(xué)要求和教學(xué)目標(biāo)難以得到保證。

擁有合格的教師是培養(yǎng)人才的基礎(chǔ)保障。工業(yè)機(jī)器人是一門(mén)多學(xué)科交叉的技術(shù)，涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器、自動(dòng)控制以及人機(jī)交互學(xué)等多個(gè)學(xué)科，對(duì)從業(yè)教師提出了較高的素質(zhì)要求。從整體上講，要求機(jī)器人的從業(yè)教師必須有很強(qiáng)的適應(yīng)能力和自學(xué)習(xí)能力。所以目前我國(guó)的機(jī)器人從業(yè)教師的年輕化特點(diǎn)明顯，但是這些教師在教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累方面卻相對(duì)比較薄弱。因此，師資培訓(xùn)的迅速開(kāi)展迫在眉睫。

很多機(jī)器人制造商和集成商敏銳地發(fā)現(xiàn)師資培訓(xùn)市場(chǎng)的巨大潛力和商機(jī)，紛紛開(kāi)設(shè)了師資培訓(xùn)班。高職高專(zhuān)院校及其教師應(yīng)抓住這個(gè)契機(jī)，迅速、有效地提高自身的教學(xué)水平，夯實(shí)理論基礎(chǔ)，提高實(shí)踐操作能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)的機(jī)器人技能型人才做好前期準(zhǔn)備。

三、硬件條件不完善，培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生不符合企業(yè)要求

工業(yè)機(jī)器人是高度集成的機(jī)電一體化設(shè)備，其價(jià)格一般比較昂貴，學(xué)校開(kāi)設(shè)此專(zhuān)業(yè)所要付出的教學(xué)成本相對(duì)較高。有些學(xué)校為了節(jié)約成本，在教學(xué)過(guò)程中使用模塊化的拼裝示教機(jī)器人（如行走機(jī)器人、足球機(jī)器人）進(jìn)行替代，與企業(yè)中的工業(yè)機(jī)器人完全不同，學(xué)生學(xué)不到企業(yè)真正需要的技能，學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)的真實(shí)需求不匹配。

校企合作是解決上述問(wèn)題的有效途徑之一。這里所指的企業(yè)主要是機(jī)器人制造商或集成商，因?yàn)槠浔旧硪彩瞧髽I(yè)，對(duì)使用機(jī)器人工廠的生產(chǎn)一線應(yīng)用情況十分了解，在學(xué)校和用人單位之間也能起到橋梁的作用。學(xué)?？梢愿鶕?jù)自己的人才培養(yǎng)方案和實(shí)際的經(jīng)濟(jì)預(yù)算向機(jī)器人制造商或集成商提出詳細(xì)的要求，包括專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置、師資隊(duì)伍建設(shè)，實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、教育資源共享以及后期技術(shù)支持等內(nèi)容。機(jī)器人制造商或集成商按照上述的要求，為學(xué)校制訂出一攬子解決方案，幫助學(xué)校完成符合自身實(shí)際情況且具有一定特色的專(zhuān)業(yè)建設(shè)，更重要的是，使學(xué)生學(xué)習(xí)到的知識(shí)更加貼合實(shí)際生產(chǎn)要求，提高就業(yè)機(jī)會(huì)；同時(shí)，亦實(shí)現(xiàn)了校企互利共贏的局面。

四、部分地區(qū)和院校存在“跟風(fēng)”現(xiàn)象

當(dāng)前，機(jī)器人教育正在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行得如火如荼，很多學(xué)校熱情高漲，決定緊跟時(shí)代浪潮，沒(méi)有冷靜分析自身的條件和學(xué)生未來(lái)的就業(yè)前景，貿(mào)然開(kāi)設(shè)了機(jī)器人專(zhuān)業(yè)，在畢業(yè)生的就業(yè)率方面存在不小的隱患。

高職高專(zhuān)院校在開(kāi)設(shè)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)之前，應(yīng)就當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、人才需求狀況以及本校的師資力量進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼{(diào)研和充分的論證，進(jìn)而確定是否適合開(kāi)設(shè)該專(zhuān)業(yè)。例如，全國(guó)聞名的中國(guó)一汽集團(tuán)公司和中車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司均坐落在吉林省，以這兩家企業(yè)為代表的汽車(chē)和火車(chē)制造企業(yè)也是工業(yè)機(jī)器人裝備的使用大戶(hù)，因此該地區(qū)的高職高專(zhuān)院校自然適合開(kāi)設(shè)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)；而在內(nèi)陸一些工業(yè)不發(fā)達(dá)地區(qū)，企業(yè)的工業(yè)機(jī)器人保有量不高，機(jī)器人制造商與集成商更是少之又少，對(duì)機(jī)器人技能型人才的需求十分有限，所以該地區(qū)的高職高專(zhuān)院校也就不太適合開(kāi)設(shè)此專(zhuān)業(yè)。

五、學(xué)校缺少成熟的專(zhuān)業(yè)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)

絕大部分高職高專(zhuān)院校都是剛剛設(shè)立工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)，可供借鑒的專(zhuān)業(yè)建設(shè)成功經(jīng)驗(yàn)不多，加之教育部尚未公布本專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且在全國(guó)范圍內(nèi)或高職高專(zhuān)教育相對(duì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)未形成統(tǒng)一的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)或人才培養(yǎng)方案，所以大部分院校在專(zhuān)業(yè)建設(shè)方面都處在“摸著石頭過(guò)河”階段，招生量普遍不多，一般每年的招生量在200人以?xún)?nèi)。

可依托行業(yè)下屬的專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)（如機(jī)械行指委下屬的智能制造專(zhuān)指委），由其制定專(zhuān)業(yè)建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)和課程標(biāo)準(zhǔn)，為有需求的院校提供專(zhuān)業(yè)建設(shè)的參考依據(jù)，使學(xué)校在專(zhuān)業(yè)建設(shè)過(guò)程中少走彎路，提高人才培養(yǎng)的效率。根據(jù)這個(gè)思路，各個(gè)省市也可以成立地方性質(zhì)的專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)（如重慶市工業(yè)機(jī)器人專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)）或機(jī)器人及智能裝配職教集團(tuán)，院校之間可以在這個(gè)平臺(tái)上集思廣益、獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，探索出一條適合本地區(qū)機(jī)器人專(zhuān)業(yè)建設(shè)的路子。

六、學(xué)生缺少權(quán)威、高質(zhì)量的配套教材

目前市場(chǎng)上明顯針對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)的教材屈指可數(shù)，適合高職高專(zhuān)院校的相關(guān)套系規(guī)劃教材更是鳳毛麟角，已有教材的質(zhì)量也參差不齊，不利于專(zhuān)業(yè)教學(xué)的開(kāi)展?；谇笆鲈?，在高職高專(zhuān)院校中，熟悉高職高專(zhuān)教育特點(diǎn)、能編寫(xiě)本專(zhuān)業(yè)教材的教師人數(shù)并不多；針對(duì)機(jī)器人教育具有更豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的本科院校老師又無(wú)法從真正意義上把握高職高專(zhuān)教材中理論深度的定位，進(jìn)而形成了目前高職高專(zhuān)院校學(xué)生無(wú)合適教材可用的困局。

解決這個(gè)問(wèn)題可從兩方面著手。首先，根據(jù)行業(yè)下屬的專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)或地方性質(zhì)的專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制訂的專(zhuān)業(yè)建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)和課程標(biāo)準(zhǔn)，由其組織在全國(guó)范圍內(nèi)的優(yōu)秀高職高專(zhuān)院校中遴選有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教材編寫(xiě)經(jīng)歷的教師編寫(xiě)行業(yè)規(guī)劃教材，以達(dá)到更廣的受眾面。其次，參與全國(guó)技能大賽的指導(dǎo)教師和裁判人員都是從業(yè)教師中的佼佼者，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的把控更具有權(quán)威性和引領(lǐng)性，由他們編寫(xiě)的教材必然更適合高職高專(zhuān)院校教師和學(xué)生的要求。再次，機(jī)器人制造商或集成商更了解機(jī)器人的性能和操作要領(lǐng)，他們也有意愿編寫(xiě)其主營(yíng)品牌機(jī)器人的配套教材（一般還配有豐富的立體化教學(xué)資源），進(jìn)而提高機(jī)器人設(shè)備的銷(xiāo)量；但因?yàn)槠涫栌诹私飧呗毟邔?zhuān)層次的教學(xué)規(guī)律，往往教材中知識(shí)點(diǎn)的設(shè)計(jì)以及知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系都不夠合理，所以必須由一線教師對(duì)教材的初稿進(jìn)行審閱并提出修改意見(jiàn)，最終達(dá)到教師好教、學(xué)生好學(xué)的目標(biāo)。

按照工信部的發(fā)展規(guī)劃，到2020年，工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)量將達(dá)到100萬(wàn)臺(tái)，大概需要20萬(wàn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用相關(guān)從業(yè)人員。這就意味著，從2014年開(kāi)始到2020年，平均每年需要培養(yǎng)3萬(wàn)名以上的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用人才。面對(duì)井噴式的人才需求增長(zhǎng)，我國(guó)的機(jī)器人教育從業(yè)者必須保持冷靜的頭腦，充分認(rèn)識(shí)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技能型人才需求端與供給端的現(xiàn)實(shí)矛盾；從軟件條件和硬件設(shè)施方面認(rèn)清自身開(kāi)展機(jī)器人教育的優(yōu)勢(shì)和不足，揚(yáng)長(zhǎng)避短，始終把培養(yǎng)優(yōu)秀的機(jī)器人技能型人才作為終極工作目標(biāo)；加深與企業(yè)和其他兄弟院校的聯(lián)系與合作，切忌閉門(mén)造車(chē)，實(shí)現(xiàn)共同成長(zhǎng)、共同進(jìn)步。作為各級(jí)教育管理部門(mén)，一定要嚴(yán)格規(guī)范專(zhuān)業(yè)申報(bào)、審批及備案工作，合理布局，優(yōu)化資源配置，讓有條件的高職高專(zhuān)院校開(kāi)設(shè)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)，同時(shí)給予適當(dāng)?shù)恼叻龀郑瑸榕囵B(yǎng)高素質(zhì)的機(jī)器人技能型人才保駕護(hù)航；對(duì)于不適合開(kāi)設(shè)該專(zhuān)業(yè)的院校，堅(jiān)決不予審批通過(guò)，嚴(yán)把人才培養(yǎng)質(zhì)量關(guān)。

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