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　　【中國機床商務網欄目 專家學者】當前，作為《中國制造2025》十大重點領域之一的工業(yè)機器人產業(yè)正處于爆棚發(fā)展期，工業(yè)機器人的運用涵蓋汽車制造、電子等諸多領域，中國已連續(xù)三年成全球大的工業(yè)機器人市場。與此同時，“機器換人”的聲音愈發(fā)響亮。中國工程院的一項市場調查顯示，被調查企業(yè)中，64.2%的企業(yè)具有強烈意愿，有14.5%的企業(yè)正在做“機器換人”準備。然而，隨著工業(yè)機器人產業(yè)火爆發(fā)展以及專業(yè)人才缺口的日益擴大，工業(yè)機器人人才的培養(yǎng)工作迎來了“瓶頸期”。
 

　　那么，作為一個新興的教育領域，到底該如何突破這一瓶頸？如何看待工業(yè)機器人專業(yè)人才的匱乏？當前工業(yè)機器人教學工作現(xiàn)狀如何？存在哪些現(xiàn)實問題？又該如何解決？等等，帶著這些問題，本文以蕪湖職業(yè)技術學院的教學實踐為案例，通過專訪安徽省高等學校計算機教學研究會、常務理事、副秘書長，蕪湖職業(yè)技術學院信息工程學院院長錢峰教授，以問答的形式對以上問題進行闡解。
 

圖為錢峰教授（左二）正在講授專業(yè)課程

 

　　問：蕪湖職業(yè)技術學院工業(yè)機器人專業(yè)課程截至目前已經開設多長時間了？是在什么樣的大背景下開設這一課程的？
 

　　錢峰：工業(yè)機器人產業(yè)具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，已經成為中國智?大支柱產業(yè)之一和衡量國家科技創(chuàng)新和制造業(yè)水平的重要標志之一。蕪湖職業(yè)技術學院早在2010年就開設了機器人技術專業(yè)選修課程，成為我國較早機器人專業(yè)技術布局的高職院校。
 

　　2015年，全國機器人產業(yè)處于爆發(fā)性增長期，同時工業(yè)機器產業(yè)人才短板已經開始凸顯，專業(yè)人才的缺口越來越大。在這樣的大形勢下，學院根據智能制造業(yè)發(fā)展趨勢及未來工業(yè)機器人的應用發(fā)展，并結合學院自身優(yōu)勢和專業(yè)拓展，正式設立了工業(yè)機器人技術專業(yè)并開始全面招生。
 

　　學院的工業(yè)機器人技術專業(yè)以機電工程為基礎，運用計算機控制技術為工具，以機器人的驅動控制編程實現(xiàn)為目標、兼顧外在的工作應用控制，提升學生的軟件能力、硬件能力和工程應用能力，培養(yǎng)從事機器人設備的設計開發(fā)、編程及調試，以及機器人產品的生產、調試、運行、檢測、安裝控制、運行維護、銷售、技術支持服務等工作的高素質技能型人才。
 

　　而主干課程包括機器人電子技術基礎、智能檢測技術、單片機接口技術、智能機器人技術、機器人伺服控制技術、機器人自動線安裝與調試、機器人視覺圖像處理技術、人機交互界面技術等十多項課程。
 

　　問：近年來，學院在工業(yè)機器人教學領域有哪些亮點和比較突出的成就？
 

　　錢峰：近年來，學院把工業(yè)機器人的應用需求進行了產業(yè)性劃分，重點對工業(yè)機器人生產制造、機器人專業(yè)應用這兩個領域進行細分。關于專業(yè)應用，學院從智能制造領域出發(fā)，在現(xiàn)有工科工程專業(yè)的基礎上，結合專業(yè)實際需要進行了合理的調整。
 

　　工業(yè)機器人在工業(yè)應用方面，實際上是一個智能裝備，也是智能制造的代表性產品。對智能裝備的安裝、應用和設備調試，學院現(xiàn)有的專業(yè)，比如機電一體化，自動化、電子機械制造等，基本可以滿足制造業(yè)應用以及市場應用的基礎需求。
 

　　工業(yè)機器人制造技術分為本體制造技術、控制系統(tǒng)軟硬件設計技術、運動學和軌道規(guī)劃等技術等?；诖?，學院從整個工業(yè)機器人產業(yè)的人才需求出發(fā)，依托學院的整體辦學實力，同時結合信息工程學院的特點和優(yōu)勢，我們設立了工業(yè)機器人專業(yè)。在此基礎上，我們對相關專業(yè)及課程的建設方面，我們做了很多努力，同時還廣泛開展校企合作，推進產教融合，以滿足我們專業(yè)需求的實驗設備。
 

　　今年8月份，學院參加安徽省工業(yè)機器人技術應用技能大賽暨第二屆全國工業(yè)機器人技術應用技能大賽選拔賽，學院獲得兩個一等獎，一個二等獎。在9月份，參加第二屆全國工業(yè)機器人技術應用技能大賽，學院兩位學生作為安徽省代表隊成員，又獲得一個二等獎、一個三等獎。
 

　　問：關于當前工業(yè)機器人專業(yè)人才的緊缺，您是怎么看待的？
 

　　錢峰：關于工業(yè)機器人專業(yè)的人才的緊缺，我認為是需要進行細分的。目前，工業(yè)機器人專業(yè)人才缺乏的聲音很響。但到底是缺乏哪一方面的？是工業(yè)機器人應用方面，還是產業(yè)升級的系統(tǒng)集成，還是機器人生產制造人才的缺乏？
 

　　實際上，工業(yè)機器人專業(yè)人才可細分為機器人制造、應用、維護等多個方面的高素質技能型人才，涵蓋工業(yè)機器人系統(tǒng)仿真、集成設計、編程、調試、操作、銷售，以及智能自動化生產系統(tǒng)操作、維護、改造及管理等。
 

　　個主要缺口是工業(yè)機器人制造人才的缺乏。工業(yè)機器人包括控制器、伺服驅動電機、減速器三大核心部件，成本占到機器人七成以上，也是制約中國機器人產業(yè)的主要瓶頸。在短期內很難突出這一瓶頸。要想從本質上突破瓶頸，需要付出很大的努力和投入。像減速機、控制器等，給予的希望越大，帶來的壓力也越大，而且這方面的技術人才是非常匱乏的，屬于較高層次人才的缺乏，但是其發(fā)展?jié)摿κ欠浅４蟮摹?br /> 

　　第二個主要缺口是工業(yè)機器人應用人才的缺乏。這方面的缺乏可以結合現(xiàn)有的技術，對在校學生及產業(yè)工人進行一定時期的培訓來緩解。根據工信部發(fā)展規(guī)劃，到2020年，全國工業(yè)機器人裝機量將達到100萬臺，工業(yè)機器人應用人才需求量將達到20萬左右。高技能人才缺口將逐年加大。而國家的機器人發(fā)展產業(yè)規(guī)劃已把“加強人才隊伍建設”作為機器人產業(yè)發(fā)展的6大保障措施之一。
 

　　第三個主要缺口是對機器人產業(yè)系統(tǒng)集成人才的缺乏，涉及到對工業(yè)機器人產業(yè)的改造等。一般來說，一個合格的大學畢業(yè)生，要經過5年時間，才可以基本上達到這種工業(yè)機器人系統(tǒng)集成的能力，才能解決這種系統(tǒng)集成中的問題。這需要的是工業(yè)加工、生產過程的深厚積累。
 

　　問：在工業(yè)機器人教學實踐中，有沒有遇到哪些問題？
 

　　錢峰：對產業(yè)的細分理清之后，再有針對性地在專業(yè)中融入相關內容，以解決實際問題。蕪湖職業(yè)技術學院的機器人專業(yè)定位于機器人的底層控制、驅動等方面。我們在教學實踐中發(fā)現(xiàn)，目前機器人教學研究裝備大多只能進行維護、組裝、應用編程方面的學習、實操，不能夠滿足我們專業(yè)的底層控制。
 

　　所以，近年來，學院和不少企業(yè)開展一系列的校企合作，去設計、優(yōu)化我們所需要的這些教學設備。目前，學院已經設計了若干類型的設備?，F(xiàn)在，還有很多課程體系也存在類似的情況，我們正在通過由產學研工作，由企業(yè)、學校、老師等聯(lián)袂解決、完善。
 

　　問：您是如何看待工業(yè)機器人專業(yè)人才培養(yǎng)“產教融合”這個問題的？
 

　　錢峰：實際上，這是學院深入推進協(xié)同育人機制，踐行“走出去、請進來”教學理念，構建“智能制造”人才培養(yǎng)模式，推進人才培養(yǎng)和企業(yè)需求“無縫對接”的一個重要體現(xiàn)。這也是當前職業(yè)學校開辟的一條新的發(fā)展之路，不僅可以促進職業(yè)教育的健康發(fā)展，著力解決行業(yè)人才結構性矛盾和人才荒問題，更有利于促進地方經濟繁榮發(fā)展。同時還有利于激發(fā)學生的創(chuàng)造力，提高教師的業(yè)務水平，還可為學生工讀結合創(chuàng)造條件，應該來說是多方共贏。
 

　　無論是工業(yè)機器人制造企業(yè)，還是工業(yè)機器人教學設備企業(yè)，一定要進行有深度的溝通、交流。在此基礎上，才能做好學生定向的培養(yǎng)。學校與相關企業(yè)在與其合作的過程中，交流越深，設備的生產越接地氣，越能夠解決學校的實際問題。也只有將校企合作貫穿人才培養(yǎng)全過程，從工業(yè)機器人專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定、調整和優(yōu)化，到人才培養(yǎng)中的合作授課，再到畢業(yè)設計、企業(yè)實習等，都應將企業(yè)的需求作為人才培養(yǎng)的重要方向和目標，才能讓學生在產業(yè)背景下進行率的知識學習、能力培養(yǎng)、素質養(yǎng)成，推動人才的“無縫連接”。但是不可能說完全做到“無縫”，只可以說把這個“縫”做得更小。
 

　　問：近在網絡上看到一款名叫“工業(yè)機器人AR實訓系統(tǒng)”的新型教學設備，聽說和傳統(tǒng)教學形式相比，具有較大的爆發(fā)力，不知道你對此有什么看法？
 

　　錢峰：實際上，早在我們學校機器人設立工業(yè)機器人專業(yè)之前，我們采購了一套工業(yè)機器人設備。但是，我們在設備使用的過程中，發(fā)現(xiàn)了不少不可回避的現(xiàn)實問題。比如，實體機器人價格昂貴，占用場地面積較大，耗費較多教學資源，而且操作實機有安全風險，無法實現(xiàn)多場景應用教學，難以滿足人手一機，人機交互效果差，等等。以上六個難題長期以來困擾著工業(yè)機器人實踐教學，要想從根本上解決絕非易事。
 

　　通過創(chuàng)新教學形態(tài)、融入高科技元素無疑是選擇。而“工業(yè)機器人AR實訓系統(tǒng)”大的優(yōu)勢恰恰在于通過AR智能眼鏡成像系統(tǒng)，將工業(yè)機器人及工業(yè)自動化系統(tǒng)以虛擬影像3D顯示，采用的示教器及編程平臺卻與實體工業(yè)機器人示教平臺一模一樣。系統(tǒng)能將機器人本體、機器人工作站以及機器人附屬部件進行靈活多樣、生動形象的展示。而且任何一個微小的實訓操作都能被系統(tǒng)記錄和監(jiān)控下來，形成實訓大數(shù)據并進行分析，每次訓練都成為對教學模式和教學內容的完善。該系統(tǒng)使用便捷、價格低廉、生動形象、安全可靠，可以很好地解決工業(yè)機器人人才培養(yǎng)的六大瓶頸，可給工業(yè)機器人人才培養(yǎng)帶來一定啟發(fā)。
 

　　實際上，關于工業(yè)機器人仿真系統(tǒng)，我們學校也進行了一些有益嘗試，自制了一個模擬的仿真機械臂，在2016年參加安徽省自制教學儀器大賽時，還獲得了二等獎。我認為，RealMax研發(fā)的“工業(yè)機器人AR實訓系統(tǒng)”和這個結合起來會更加。
 

　　(供稿作者：程文顥 向東 蘇丹)