工业机器人技术专业论证报告

工业机器人技术专业论证报告（一）学院及自动化系基本情况1．学院基本情况xxxx工业职业技术学院系全国职业教育先进单位、国家首批28所示范高职院校之一，主要为生产、管理、服务一线培养高素质技能型人才，累计为国家培养了近7万多名各类中高级专业技能应用型人才，为地方经济建设和社会发展做出了积极贡献。学院现有国家示范建设专业5个、xxxx市示范专业6个；荣获国家级教学团队1个，xxxx市优秀教学团队7个；荣获国家级精品课程3门，xxxx市精品课程11门；荣获教育部“十一五”规划教材2种、教育部精品教材2种；建成了以xxxx市装备制造业实训基地、xxxx市高等职业院校先进制造业应用技术推广中心和xxxx市电子信息应用技术推广中心为核心的xxxx市开放式资源共享型实训基地，建有中央财政支持的职业教育实训基地（中心）3个、企业培训中心2个，拥有一个集产学研为一体的校办实习工厂等，在国内大中型企业建有130多个校外实习基地。学院占地724亩，总建筑面积364759平方米，图书馆藏书80多万册，教职员工678人，专兼职教师631人，有正高职称27人，副高以上职称240人，双师型教师276人，专任教师中具有硕士学位以上186人，其中博士23人。学院坚持“以服务为宗旨，以就业为导向，走产学研结合发展道路”的办学指导思想，确立了“立足xxxx，辐射西部，面向全国，培养以先进制造业和现代服务业为主，生产建设一线急需的高端技能型人才”的办学定位，明确了“把学院建设成为以装备制造、汽车摩托车、电子信息、现代服务业等为主要特色的全国高端技能型人才培养基地和具有一定国际影响、中国高职特色鲜明的全国一流示范高职院校”的办学目标。学院作为国家示范高等职业技术学院的项目建设单位，已经拥有一支教学水平高、实践经验丰富、结构合理的师资队伍；拥有培养高素质技能型人才需要的、完备的、先进的实验、实训基地和其它办学条件。2．自动化系基本情况自动化系设有电气自动化技术、应用电子技术、计算机通信、机电一体化技术、工业机器人技术五个专业，其中电气自动化技术专业是国家重点建设专业，机电一体化技术专业成为教育部、财政部“高等职业学校提升专业服务产业发展能力”项目建设专业。自动化学院现有专任教师40，其中教授5人，教授级高级工程师1名，副教授、高级工程师9名。其中超过50%的专任教师有海外培训经历，通过德国、澳大利亚、日本、新加坡、新西兰、香港等国家和地区先进职业教育理念及专业技能培训，教师的职业职业教育能力得到了全面提高。本系还聘请了40多名行业技术骨干担任兼职教师，主要承担专业技能课程教学及生产性实习指导工作。在中国四联仪器仪表集团、中冶赛迪工程技术有限公司、xxxx博森电气集团、xxxx松藻煤电集团等30多家企业建立了校外实习基地。校内实训基地面积8000多平方米，建有基本技能、专业技能、综合技能实训中心，拥有轨道交通控制、可编程综合控制系统、气动技术、电气控制、单片机、自动控制、电子产品生产装配、音乐喷泉电气综合系统等30多个实训室，设备总价值1200多万元。机器人教学实训方面，目前已建成教学机器人实训室和工业机器人实训室，拥有先进的三菱六轴串联机器人和FANUC多自由度并联机器人；与亚德客（中国）有限公司合作研发具有工业机器人应用的FAS自动装配线1条，工件智能识别与分拣设备1台，机器人套件35套、智能车套件20套。为讲练结合的培训提供了必要的实训条件。自动化系推行基于CDIO工程教学理念的人才培养模式，为学生构建基本技能体系，并培养学生学会本职业领域分析问题解决问题的知识、技能、思路、方法。充分利用企业设备、工程技术人员等资源，在真实的生产过程中培养学生完成工作任务所需的职业能力和职业素养。培养的学生技能水平高、综合素质强，深受企业好评。2005年电气专业学生队参加xxxx市大学生校园之春技能大赛获得第一名；2006年计算机控制专业学生队参加xxxx市单片机设计大赛获得三等奖，是唯一获奖的高职院校队；2007年电子专业学生参加全国电子设计大赛，获得xxxx地区二等奖。2009年电子专业学生代表xxxx市参加全国高职电子设计与制作技能大赛获二等奖；2010年电子专业学生代表参加第五届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛，获得二等奖；2011年机电专业学生代表xxxx市参加“2011年全国职业院校技能大赛”高职组机器人技术应用比赛，荣获三等奖；2012年，电气专业学生代表xxxx市参加“2012年全国职业院校技能大赛”高职组自动生产线安装与调试项目，获得二等奖。参加了多届全国性的机器人大赛，荣获2010年飞思卡尔智能车竞赛高职组一等奖，2011年全国职业院校技能大赛机器人技术应用项目三等奖，2013年全国职业院校技能大赛工业机械手与智能视觉系统应用项目三等奖，2014年博创智能车大赛西南赛区4个一等奖，1个二等奖。（二）专业设置的必要性1．工业机器人在工业中的重要作用中国到2014年将成为全球最大的工业机器人消费国。预计到2015年，中国机器人市场需求量将达3.5万台，占全球总量的16.9%，成为规模最大的机器人市场。专家表示，未来3年中国工业机器人市场复合增速可达30%，爆发性增长可期。放眼世界，以“数字化智能制造”为核心的第三次工业革命浪潮已经到来，而这个革命的主角就是工业机器人。在中国人口红利减弱的背景下，中国工业化要创造新的竞争力必须进行变革，生产线上机器人的应用会越来越多。有专家预测，中国工业机器人几年内或将迎来井喷式发展，而非简单的线性增长。在新兴产业和传统产业的转型过程中，机器人都扮演着“催化剂”的角色。在工程机械行业，机器人往往在生产线上进行着点焊、弧焊、喷漆、装配等工作，不仅能保证产品质量的稳定性，提高劳动生产效率，还能改善工人的工作条件和劳动强度。近年来，中国工程机械行业迎来高速发展，亟待升级转型，企业要想在激烈的竞争中抢夺更大的市场份额，摆脱产品的同质化竞争，必须加强生产线自动化水平，大力引进机器人将不可或缺。目前我国的工业机器人主要应用在汽车及汽车零部件的制造领域，随着我国制造产业的升级和人口红利的减弱，工业机器人的应用领域将逐渐向电子信息产业以及建筑、采矿等领域延伸。此外，由于自动化立体仓库以每年40至60座的水平快速增长，用于物流、搬运的移动机器人的需求年增幅也将不低于20%。2．国家及地方政府对机器人产业的大力支持 为配合产业发展需求，科技部将重点培育发展工业和服务机器人新兴产业。其间，我国将攻克一批智能化高端装备，发展和培育一批高技术产值超过100亿元的核心企业；同时，将重点培育发展服务机器人新兴产业，重点发展公共安全机器人、医疗康复机器人、仿生机器人平台和模块化核心部件等。xxxx市政府日发布了《xxxx市人民政府关于推进机器人产业发展的指导意见》，明确提出至2020年，xxxx将建成具有全球影响力的机器人产业基地。《意见》规定，xxxx将以较为成熟的工业机器人产品为突破口，在重点行业选择若干重点骨干企业，协同机器人供需双方，开展机器人应用试点。在发展过程中，将坚持引进与自主开发并举，瞄准全球机器人制造知名龙头企业进行招商，同时加大对机器人研发机构和企业的支持力度，尽快推进机器人的商品化和产业化；坚持“整机+零部件”的“垂直整合”发展路径，形成富有竞争力的产业集群。3．xxxx产业发展对工业机器人技术人才的强烈需要今后10年，将是我市机器人产业迅速发展的一个重要时期，工业机器人的制造机应用对各相关专业高素质技能型人才的需求将迅猛增长。根据《意见》，到2015年xxxx机器人产业销售收入将达到300亿元，初步形成集聚检测设计平台、系统集成、整机及关键零部件研发制造的综合产业集群，机器人产业基地初具规模。到2020年，xxxx将形成完善的研发、检测、制造体系，成为国内重要的、具有全球影响力的机器人产业基地；全市机器人产业销售收入达到1000亿元，成为新的支柱产业。机器人始终需要人来操作、维护、保养。人和机器的关系属于一种控制链的关系，因此只有将人与机器进行协同合作才能达到人机合一的效果，为企业创造更高的工作效率，所以机器人产业的壮大又为机器人服务人才制造了新的市场机会。“人不可能完全被机器人代替，眼下很多企业最大的问题就是技术工人的招募和管理问题，目前普通企业中最缺的就是具备先进机器操作、维修的技术工人。关于机器人的服务，不少机器人生产企业也提供相应的售后服务，但服务费用高昂，甚至人工需要按小时计算。由于现阶段企业员工对工业机器人的操控和运用并不熟悉，只能邀请技术专家来进行技术指导，以便让员工学会如何使用和维护设备，为此仅支付咨询费就高达上百万。据不完全统计，一台工业机器人需要3到5名相关的操作维护和集成应用人才，保守估计，2014年，整个xxxx在机器人领域的专业人才缺口就超过5000人。现在的状况是，机器人市场在以每年20%-30%的速度递增，而相应的人才储备数量和质量却捉襟见肘。目前一个机器人高端集成应用的技术人才，年薪高达50万元，而操作机器人的技术人员，一年来工资已涨了一倍，与机器人相关的专业技术人才将随着机器人产业的雄起而迎来新的事业起点。综合以上分析，xxxx地区在未来十年是工业机器人技术的高速发展时期，在工业机器人应用、安装、维护、生产领域都将需要大量的高素质技能型人才，预计年需求量超过1000人，建设工业机器人技术专业将为xxxx装备制造业的发展提供有力的人才支持。（三）专业设置的可行性为申报工业机器人技术专业，学院及自动化系领导带领相关教师积极进行了专业调研。针对职业岗位群及需求、人才培养模式及课程体系、产学结合等方面，走访了xxxx长安集团、xxxx力帆集团、xxxx长安福特集团、重钢集团、机电集团、四联集团等十几家企业和北京工业职业技术学院、北京电子科技职业学院、上海电子信息职业技术学院等开设了工业机器人技术专业或实训室的学院进行了走访，针对工业机器人行业人才需求、职业岗位群、典型工作任务、职业能力及课程设置、产学结合进行了广泛的调研，在此基础上确定了人才培养模式、构建了课程体系，同时对如何培养和怎么培养适销对路的人才进行了研究，为申办（三年制）工业机器人技术专业奠定了坚实的理论基础。1．专业建设思路可行1）工学交替的“3＋4”模块化人才培养模式在设计工业机器人技术专业人才培养模式和课程时扬长避短，按照学生的学习习性和职业教育目标要求，重视和突出实践教学环节，积极利用并创造学生利于学习的环境，通过人与环境的交互作用，使学习内容与工作所需有机融合，激发学生的学习兴趣，提高他们参与实践的热情，并最终获得职业生存所需要的技能。为适应xxxx工业机器人产业高速发展对工业机器人技术专业高素质技能型人才的需求，结合行业知识更新快、概念抽象、学习难度大以及入校学生对行业企业缺乏认识等特点，按照教育教学基本规律，我们积极改革和创新人才培养模式。经过几年的探索与实践，形成了校企紧密结合的工学交替的“3＋4”模块化人才培养模式，见图1。将三年培养期划分成岗位认知、基本技能、社会实践、专业技能、生产实习、综合技能、顶岗实习七个模块。基本技能、专业技能、综合技能三个模块主要在校内进行，发挥学校的教育优势，使学生学会分析问题解决问题的知识、方法、思路。岗位认知、社会实践、生产实习、顶岗实习四个模块主要在校外进行，充分利用社会资源，使学生掌握完成工作任务所需的职业能力。在专业建设时，按照图2所示流程，进行人才培养方案的开发。图1人才培养模式改革思路图2人才培养方案开发流程2）课程体系构建按照“以行业为先导、以能力为本位、以学生为中心、根据实际工作所需确定教学内容”的理念进行开设相关课程。课程体系开发思路见图3。图3课程体系开发思路对于学生职业行动能力的培养，在课程体系设计中力求实现三个转换。（1）从行业调研到典型工作任务的转换通过对xxxx长安集团、xxxx力帆集团、xxxx长安福特集团、重钢集团、机电集团、四联集团等数十家xxxx企业，以及新加坡南洋理工学院、香港职业训练局等技术发达国家和地区的先进职教学院进行调研，并与行业专家座谈，得出工业机器人技术专业的典型工作任务。（2）从典型工作任务到职业能力的转换组织行业专家、技术骨干、专业教师，按照工作任务的关系，对多个典型的工作任务进行梳理、归类，得出工业机器人技术专业的职业能力。（3）从职业能力到课程体系的转换在对职业能力进行分析的基础上，聘请行业专家、教育专家，与院校教师一起，按照从简单到复杂的循序，确立了工业机器人技术专业课程体系。工业机器人技术专业的课程体系构建流程如图4所示。图4

课程体系构建流程图根据调研分析，工业机器人技术专业培养具有良好的政治素质、职业道德和敬业精神，具有良好的符合社会及其发展需要的基本文化素质，具有一定的专业英语水平，具有较牢固的工业机器人系统基本理论知识，具有工业机器人的制造、运用、试验、保养、检修及故障处理的实际工作能力，具有企业管理知识及工业机器人应用及生产单位的生产组织和技术管理的能力，具有较强的综合运用多种知识和技能解决实际问题的能力，具有劳动观念和良好的劳动习惯，具备掌握工业机器人设备制造、维修的等职业技能的高技能人才。其专业岗位职业能力与支撑课程如表1所示。表1专业岗位职业能力与支撑课程职业岗位典型任务职业能力支撑课程智能自动化设备技术主管熟悉各类基于工业机器人的智能自动化设备的用途、使用性能，熟悉国家和上级有关管理部门的各项方针、政策和规章制度。参与落实企业技术管理目标以及考核指标。能对基于工业机器人的自动化生产线系统进行分析;理解系统各部分工作原理及软件流程图；熟练使用常用仪器、仪表；熟练使用常用工具；对自动控制系统进行参数设置、参数调整、性能测试直至达到规定的技术指标；能对系统常见故障进行分析与处理。工程制图及AUTOCAD电工电子技术机械工程基础电气传动技术电机及电气控制计算机编程传感与检测技术PLC控制系统单片机应用技术机器人设计与制作工业机器人装配与维护工业机器人编程自动生产线安装调试工业机器人程序员熟悉功能机器人运动特点，具备机器人工作站调试维护，操作编程的能力，能够使工业机器人与智能传感器及其他设备协同工作。能分析控制系统硬件接口电路工作原理，理解软件流程图；能够根据实际要求编写工业机器人控制程序；能识别系统信号故障；能对控制系统故障进行分析与调整；熟练使用常用仪器、仪表；熟练使用常用工具；能绘制简单工程图纸；工程制图及AUTOCAD电工电子技术机械工程基础计算机编程电气传动技术电机及电气控制传感与检测技术PLC控制系统单片机应用技术工业机器人装配与维护工业机器人编程工业机器人操作人员熟悉工业机器人系统使用的工作原理，具备良好的操作能力，能够及时处理与反映系统与设备出现的故障；具有一定的创新能力。能对常见工业机器人控制系统进行分析;理解系统结构与各部分工作原理；能对简单电子、电气线路进行基本分析及简单计算；能对系统常见故障进行分析与处理。熟练使用常用仪器、仪表；熟练使用常用工具；掌握基本钳工技能；能绘制简单工程图纸；工程制图及AUTOCAD电工电子技术机械工程基础电气传动技术电机及电气控制计算机编程传感与检测技术机械设计基础PLC控制系统单片机应用技术工业机器人装配与维护工业机器人维护人员掌握机械制图及AUTOCAD等计算机辅助设计软件，具有较好的机械与电气图纸理解能力，能够维护工业机器人系统的正常运行。分析控制系统的简单故障与处理能力。熟悉控制系统各种故障代码；熟悉控制指令与操作信息熟练使用常用仪器、仪表；熟练使用常用工具；掌握基本钳工技能；能绘制简单工程图纸；工程制图及AUTOCAD电工电子技术机械工程基础电气传动技术电机及电气控制计算机编程传感与检测技术PLC控制系统机器人设计与制作工业机器人装配与维护自动生产线安装调试3）教学模式改革传统的教学是以知识的“灌输”为目的，致使从课程“流水线”上出来的往往是难以适应时代发展的“教育产品”，而不是具有丰富知识与技能，并有良好工作态度与方法的“人”。工业机器人技术专业结合高职教育特点，在教学中做到理论与实践的结合，课程由多个学习情境组成，每个学习情境均以教、学、做结合进行设计，在理论学习的基础上，重点加强学生在学习中的技能培养，提高实践能力。同时在专业技能培养中贯穿职业教育，重视做人做事的教育，在教学实训活动中，学生不仅扮演了学习者的角色，在一定程度上也扮演着工作者的角色，使学生在良好的职业认识基础上学会做事，把职业道德、职业规范和职业技能的培养有机地结合起来。通过示范建设“走出去、请进来”的方法，在课程建设上，充分体现“校企共建”、“产学结合”的思路。校企共建课程，使课程教学更贴近生产，更符合职业岗位和职业能力培养的需要：与xxxx长安集团、xxxx力帆集团、四联集团等单位合作，提供现场参观等实践教学和产品开发与制作的机会；按约定派遣技术专家到学校进行讲座和现场指导等。同时通过示范建设加强培训，培养既能胜任理论教学又有相当实际工程工艺经历、能指导实习操作的“双师型”一体化教学的教师队伍。2．校企合作办学学院历来重视校企合作办学，早在2002年各专业就按专业大类建立了由行业、企业专家和学校有关人员共同组成的专业教学指导委员会。目前针对工业机器人技术专业，与xxxx长安集团、xxxx力帆集团、四联集团等单位合作，将对专业人才培养方案、教学改革及课程建设、师资队伍建设、实训基地建设以及市场人才需求状况等定期进行研讨，提出合理化建议。同时，拟建立校外实习基地，让