李書閣 趙鵬舉 謝光輝 孫文成

[摘要]? 智能機(jī)器人已經(jīng)成為當(dāng)今世界各國科技發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一，2019年教育部開展了本科層次高等職業(yè)教育試點(diǎn)，將智能機(jī)器人應(yīng)用工程專業(yè)作為新專業(yè)試點(diǎn)，具有重要的戰(zhàn)略和實(shí)踐意義。通過分析行業(yè)需求及人才供給，分析智能機(jī)器人行業(yè)需求崗位及能力要求，提出了本科層次高等職業(yè)教育試點(diǎn)中開設(shè)智能機(jī)器人應(yīng)用工程專業(yè)，并給出了專業(yè)設(shè)置定位與內(nèi)涵、人才培養(yǎng)目標(biāo)、主要職業(yè)能力、就業(yè)崗位等，為各個(gè)職業(yè)教育本科試點(diǎn)學(xué)院提供參考。

[關(guān)鍵詞]? 職教本科;智能機(jī)器人;專業(yè)開設(shè)

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）30-0174-02

一、引言

近年來，教育部開展了本科層次高等職業(yè)教育試點(diǎn)，第一批15所院校已經(jīng)于2019年招收了第一屆學(xué)生，第二批試點(diǎn)6所院校于2020年9月招生，其中公辦職業(yè)院校南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院將成為國內(nèi)第一所公辦職業(yè)教育本科試點(diǎn)。開展本科層次高等職業(yè)教育試點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)設(shè)置與產(chǎn)業(yè)需求對(duì)接，是落實(shí)《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》的重要舉措，對(duì)加快培養(yǎng)服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能人才具有重要意義。

二、開設(shè)智能機(jī)器人應(yīng)用工程專業(yè)的分析

（一）國家對(duì)智能機(jī)器人的高度重視和支持

截至2019年上半年，全國共計(jì)有36個(gè)城市把智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為當(dāng)?shù)刂攸c(diǎn)發(fā)展方向。以2020年為限，其中深圳預(yù)計(jì)智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)增加值將達(dá)到2000億元，廣州、重慶、南京、湖北將產(chǎn)業(yè)規(guī)模目標(biāo)定在1000億元以上，上海、東莞等地則是超過500億元[1]。

（二）智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展與人才需求

由于智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)涉及與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能以及大數(shù)據(jù)等技術(shù)的融合，應(yīng)用范圍廣泛，需要既懂工業(yè)設(shè)計(jì)、心理又會(huì)技術(shù)的復(fù)合型人才，因此更加需要有標(biāo)準(zhǔn)人才培養(yǎng)體系來培養(yǎng)人才。在成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈乃至全國機(jī)器人及人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展最具活力的其他區(qū)域，都存在核心技術(shù)短缺、產(chǎn)業(yè)發(fā)展低端、復(fù)合人才短缺等問題，一定程度上制約了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，亟須建立機(jī)器人技術(shù)型高端人才培養(yǎng)體系，開展職教本科層次的機(jī)器人人才培養(yǎng)教育，推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新能力的提升和產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

（三）機(jī)器人相關(guān)專業(yè)在我國教育行業(yè)的發(fā)展

截至2020年3月，全國高等職業(yè)院校中開設(shè)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的學(xué)校有600多所，同樣定位機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成與改造的方向[2]。

2019年教育部研究確定增補(bǔ)《中等職業(yè)學(xué)校專業(yè)目錄》外46個(gè)新專業(yè)，其中信息技術(shù)類下增加服務(wù)機(jī)器人裝調(diào)與維護(hù)專業(yè)，在加工制造類下增補(bǔ)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用專業(yè)。

基于以上分析，全國在智能機(jī)器人應(yīng)用方面的需求大，但是目前沒有相對(duì)應(yīng)的技術(shù)專業(yè)開設(shè)。

三、智能機(jī)器人應(yīng)用工程專業(yè)設(shè)置

（一）崗位職業(yè)能力分析

智能機(jī)器人是較為復(fù)雜的機(jī)電一體化設(shè)備，集機(jī)械設(shè)計(jì)、伺服控制、軌跡規(guī)劃、控制算法、傳感器技術(shù)等于一身，在使用過程中其研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、操作、維護(hù)等工作需要大量的專業(yè)技術(shù)人員，隨著機(jī)器人應(yīng)用的日益廣泛和裝機(jī)容量的直線上升，對(duì)這類技術(shù)人員的需求也變得越來越迫切[3][4]。機(jī)器人各類企業(yè)在招聘員工時(shí)對(duì)本崗位能力需求如表1所示。

（二）專業(yè)定位

本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展，具備良好的科學(xué)文化素養(yǎng)、職業(yè)道德和現(xiàn)代工程師的基本素質(zhì)，掌握機(jī)械、電子、控制、人工智能等機(jī)器人相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)，具備機(jī)器人編程、安裝、調(diào)試、操作和維護(hù)的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)、工程規(guī)范意識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力，能從事智能機(jī)器人相關(guān)的產(chǎn)品研發(fā)、系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、編程調(diào)試、操作應(yīng)用、系統(tǒng)維護(hù)、產(chǎn)品銷售等工作的高端發(fā)展型、復(fù)合型和創(chuàng)新型的高層次技術(shù)技能人才。

（三）主要職業(yè)能力

1.掌握與機(jī)器人相關(guān)的機(jī)械、電子電氣、控制、嵌入式系統(tǒng)、軟件、傳感器、人工智能等專業(yè)知識(shí)和技能。

2.掌握ROS下編程開發(fā)能力，精通C++/Python語言等編程語言。

3.掌握感知、決策、控制等某領(lǐng)域的基礎(chǔ)算法，如Bayes，Yolo，A*，PID等算法。

4.掌握?qǐng)D像、模式識(shí)別、視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法的應(yīng)用。

5.掌握AutoCAD、Solidworks、Protel、Labview、RobotStudio等專業(yè)軟件的使用方法，具有較好的專業(yè)英語應(yīng)用能力。

6.具有機(jī)器人及其應(yīng)用系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、檢測、運(yùn)行維護(hù)的能力。

7.具有分析問題、提出方案并解決實(shí)際問題的能力，具有一定的工程規(guī)范意識(shí)和創(chuàng)新能力。

（四）就業(yè)面向

初始崗位：機(jī)器人測試工程師、機(jī)器人集成應(yīng)用工程師、機(jī)器人軟件工程師、機(jī)器人ROS開發(fā)工程師、Python應(yīng)用開發(fā)工程師、機(jī)器人系統(tǒng)平臺(tái)運(yùn)維工程師。

提升崗位：機(jī)器人設(shè)計(jì)研發(fā)崗位、機(jī)器人本體研發(fā)工程師、機(jī)器人硬件工程師、機(jī)器視覺應(yīng)用開發(fā)崗位、智能穿戴應(yīng)用開發(fā)崗位、無人/自動(dòng)駕駛研發(fā)崗位、SLAM應(yīng)用開發(fā)崗位。

（五）核心課程與實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)

智能機(jī)器人應(yīng)用工程專業(yè)開設(shè)的核心課程有機(jī)械設(shè)計(jì)及仿真、單片機(jī)原理與應(yīng)用、電機(jī)及控制技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)、人工智能技術(shù)、機(jī)器人集成應(yīng)用、ROS原理及編程。

在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)方面，在校內(nèi)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、ROS實(shí)訓(xùn)、人工智能技術(shù)實(shí)訓(xùn)、機(jī)器人仿真實(shí)訓(xùn);在機(jī)器人本體制造企業(yè)、系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)和安裝調(diào)試企業(yè)以及機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用企業(yè)進(jìn)行機(jī)器人集成應(yīng)用實(shí)訓(xùn)和頂崗實(shí)習(xí)。

四、結(jié)論

綜上所述，我們?cè)诼殬I(yè)教育本科試點(diǎn)學(xué)校開設(shè)智能機(jī)器人應(yīng)用工程專業(yè)，既可以適應(yīng)社會(huì)對(duì)智能機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才需求的變化，又可以解決機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展與機(jī)器人人才供給不均衡的矛盾。該專業(yè)的開設(shè)既可以優(yōu)化智能機(jī)器人技術(shù)專業(yè)人才結(jié)構(gòu)，提升職業(yè)教育畢業(yè)生綜合素質(zhì)，彌補(bǔ)行業(yè)人才缺口，又可以提升職業(yè)學(xué)院的辦學(xué)層次。因此，對(duì)于高職院校開設(shè)智能機(jī)器人應(yīng)用工程專業(yè)并進(jìn)行相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)，既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]佚名.智能機(jī)器人必須告別“大躍進(jìn)”模式[J].新潮電子，2016（6）：98-103.

[2]張艷霞，王登峰.智能制造背景下工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案探析[J].管理工程師，2016，21（1）：68-71.

[3]李國棟，吳春富，謝煌生.應(yīng)用型本科院校機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案研究[J].龍巖學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（2）：115-118.

[4]喬貴方，劉娣，張穎，等.工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)遞進(jìn)式項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)[J].中國教育技術(shù)裝備，2019（6）.