“电气自动化技术(工业机器人应用)专业建设项目”常州机电

电气自动化技术（工业机器人应用）专业建设项目

项目负责人：陶国正

曲东升（常州铭赛机器人有限公司技术总经理）

项目组主要成员：

钱金法李永茂徐文媛仇超汪励葛朝阳于小喜

陈小艳赵文兵徐志成

赵景峰（上海ABB工程有限公司工程师）

杨宝山（首钢莫托曼机器人有限公司技术经理）

付强（上海发那科机器人有限公司工程师）

孙勤（上海电气集团股份有限公司工程师）

章晓林（南京华飞彩色显示系统有限公司技术经理）

周亚军（常州星宇车灯有限公司生产部部长）

周晓平（常州智思机械制造有限公司电控部部长）

候俊（常州市龙发电器科技有限公司工程师）

朱妙其（欧姆龙自动化上海有限公司开发部经理）

（一）行业背景与人才需求

1．常州市机器人及智能装备产业的发展迫切需要大量高技能人才。

常州市政府瞄准国际前沿高技术发展方向，将“机器人及智能装备”列为七大创新产业集群之一。武进区已将机器人及智能装备列为优先发展的战略产业，位于武进高新区的“机器人及智能装备产业园”已聚集了铭赛机器人、远量机器人、汉迪机器人、智思机械、新瑞机械、卡尔迈耶、五洋纺机、常矿起重机械等43家企业，去年销售总收入65亿元。武进高新区计划用5年左右时间建成全省一流、全国知名、有一定国际影响力的机器人与智能装备产业基地。到2015年，机器人及智能装备产业园将培育产值超过50亿元的企业1家、产值超过10亿元的企业4家以上，产业规模力争达到238亿以上。产业的发展急需大量高素质高级技能型专门人才，人才短缺已经成为产业发展的瓶颈。

2．工业机器人的日益广泛应用需要高技能专门人才

传统制造业的改造提升、人工成本快速提高促使企业用工业机器人来提高产

业附加值、保证产品质量，使工业机器人及智能装备产业面临前所未有的发展时机。

根据ABB、首钢莫托曼、发那科三大机器人公司提供的数据显示，目前在常州及周边地区使用工业机器人的企业三千多家，人才缺口达2000人左右。发那科公司提供的最新数据表明，目前发那科在苏南地区的装机量一千多台，今年上半年其工业机器人的销售量为800多台，全年销售量在1600台以上，苏南地区销量占总销量的30%左右，需要工业机器人应用型专门人才近千人。首钢莫托曼杨宝山经理表示，不仅其客户需要工业机器人现场编程、机器人自动化线维护等方面的人才，公司本身也需要大量从事工业机器人安装调试和售后服务等工作的专门人才。随着我国制造业的发展，预计未来3—5年，工业机器人的增速有望达到25%，高技能人才缺口将逐年加大。

3．工业机器人应用人才结构性矛盾突出

目前国内高职院校尚无工业机器人应用方面的对口专业，从事工业机器人现场编程、机器人自动线维护、工业机器人安装调试等岗位的人员主要来自对电气自动化技术、机电一体化等专业毕业生的二次培训，而且短期培训难以达到岗位要求。

（二）建设基础

电气自动化技术专业一直是学院重点建设专业，2008年被评为江苏省高等学校特色专业。

1．现有基础

（1）初步建立了一支结构合理、素质优良的专业教学团队

本专业现有22位专任教师、23位兼职教师。专任教师中硕士11人，副高职称以上7人，“双师型”教师18人，江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师2人。2010年电气自动化技术专业教学团队被评为江苏省高等学校优秀教学团队。

（2）实验实训条件良好

目前拥有省级电工电子基础实验示范中心1个，各类实验实训室19个，各类仪器设备总价值887.595万元，校外实训基地29个，为本专业的实践教学提

供了强有力的保障和支撑。

（3）常州科教城共享资源丰富

常州科教城整合产学研、校所企等创新资源，是教育、科技和社会开放共享的公共平台。可供本专业使用的有电工技术实训基地、现代控制技术实训基地、“自动化教学工厂”等多个共享实训基地。

（4）积极探索工学结合人才培养模式，并收到了良好效果

本专业积极推行工学结合人才培养模式和实施“工作站”式的顶岗实习管理模式，对培养应用性人才起到了显著的作用，应届毕业生出现了供不应求的状况。

（5）以项目课程为主体的课程建设与教材建设取得较好成效

2005年以来，在深化校企合作的基础上，着力分析了专业岗位群和工作任务，对电气自动化技术专业进行以“工作任务为中心、以项目课程为主体”的项目化课程改革，确立9门重点建设项目化专业课程，并形成一系列成果：《单片机与接口技术应用》为国家精品课程（2010）；《电子设计自动化技术》为省级精品课程（2007）；《单片机与接口应用技术》获省级精品教材；《电工技术实训》、《电子设计自动化技术》列为教育部“十一五”规划教材；《自动化类专业毕业设计指南》、《电工技术实训》获省级精品教材；编写9本项目课程教材，公开出版6本。

（6）科研和社会服务取得了一定成果

5年来主持及参与教科研课题50余项，科技服务到帐年逾35万元。与欧姆龙、昆仑通态、罗克韦尔等公司合作开设PLC、组态软件、触摸屏等多种培训课程，每年为企业培训员工300余人。在包括Proceedings of the International Conference on Sensing, Computing and Automation、电力自动化设备、化工自动化及仪表、计算机工程等在内的国内外重要学术期刊上发表论文50多篇，其中核心期刊10篇，被EI检索的文章3篇，被SCI检索的文章1篇。

（7）学生竞赛连创佳绩

在省部级及以上机器人、自动化生产线、大学生电子设计大赛等技能大赛中共获得冠军3个，一等奖10个，二等奖11个，三等奖6个。在江苏省普通高等

学校本专科优秀毕业设计评选中获得毕业设计优秀团队奖3项、优秀论文二等奖2项、三等奖2项。

2．存在不足

根据区域经济发展需要，调整专业定位，对照国家骨干高职院校重点专业的建设要求，我们还存在以下不足：

（1）工业机器人应用方面的专业师资队伍结构有待进一步优化，专业水平需要进一步提高。

（2）缺乏校企深度合作，实验实训条件还不能完全满足工业机器人应用职业岗位能力培养要求。

（3）专业的社会服务能力需要进一步提高。

（三）建设目标与重点

1．建设目标

以省级特色专业为基础，依托常州市机器人及智能装备产业优势和国家大学科技园资源优势，在学院校企合作理事会体制机制下，探索与实践“项目引领，岗位实境”工学结合人才培养模式，完善“任务驱动，能力递进”的专业课程体系，校企共建工业机器人技术应用中心,建设一支专兼结合、双师结构教学团队，争创国家级教学团队。以工业机器人现场编程技术、接口与人机界面开发技术、故障诊断技术为核心，培养区域产业升级急需的机器人自动线维护、工业机器人安装调试等方面高素质高级技能型专门人才。将本专业建设成为江苏地区同类院校中在课程体系和校企深度合作等方面具有显著特色、起骨干示范作用的专业。

2．建设重点

（1）探索校企合作专业建设运行机制对接理事会相关机构，调整系部产学研办公室职能，责任到人。与上海ABB工程有限公司和铭赛机器人公司共建“工业机器人技术应用中心”，采用契约约束形式运行。制订《工业机器人技术应用中心议事规则》，成立“机器人基金会”，定期举办“工业机器人应用”合作论坛，实现校企合作育人、合作发展。

（2）探索与实践“项目引领，岗位实境”的工学结合人才培养模式在学院“三合一、全过程”工学结合人才培养模式下，根据职业岗位的知识能力素质

要求，与上海ABB工程有限公司及工业机器人应用企业共同制订人才培养方案，引入上海ABB工程有限公司职业技能认证项目。以喷漆、涂胶、焊接、装配和包装5种典型工业机器人生产线项目贯穿6门专业核心课程，在企业课堂、远程教室、模拟车间组织教学。

（3）构建“任务驱动，能力递进”的专业课程体系根据工业机器人应用岗位（群）进行工作任务分析，从识图、仪器仪表使用等基础能力，到现场编程、人机界面开发等专项能力，再到故障诊断、自动线维护等综合能力，构建基于工作任务的能力递进专业课程体系。建设6门专业核心课程，其中1门按照国家精品课程标准建设，2门达到省级精品课程水平。

（4）建设学生、教师和企业能工巧匠“三方互动”的专业教学网络平台平台包含工业机器人的典型应用案例、职业技能鉴定标准资源库、网络课程、在线交流平台等，具有学生自主学习、三方交流、兼职教师授课等功能，为校企合作育人提供条件保障。

（5）校企共建多功能实训基地在“江南装备制造技术产教园”内，与常州市龙发电器科技有限公司共建“校中厂”。与常州星宇车灯有限公司等企业合作建设10个校外实训基地，其中3个“厂中校”。与铭赛机器人公司共建院级校企合作示范基地。

（6）建立以学院为主体、多方参与的教学质量监控与保障体系贯彻ISO9000质量管理体系，健全各类规章制度。校企共同制订人才培养质量标准，引入第三方评价，构建由社会、企业、学校、学生四方参与的教学质量评价体系。建立质量反馈机制，由校企双方人员共同实施“校中厂”、“厂中校”和校外实训基地教学质量监控。

（7）建设专兼结合、双师结构专业教学团队校企合作培养具有国际视野、在行业内有较高影响力的专业带头人2人(企业1人)；通过企业实践、技术研发、技术服务、国外培训等途径，培养在本专业领域具有一定影响力的专业骨干教师6人。完善兼职教师的选聘、培训、使用、考核制度。争创国家级教学团队，到2012年，团队专任教师达到26人，双师素质专业教师比例达95%以上。兼职教师库人数达60人，年聘请35人左右，兼职教师承担的专业课学时比例高于50%。

（8）发挥专业优势开展社会服务依托“工业机器人技术应用中心”，与企业合作开展工业机器人产品开发、自动生产线改造、联合申报课题等工作。建设

期末，科技项目年到账经费不少于30万。同时，开展ABB职业技能鉴定项目、中高级维修电工鉴定项目等社会培训，建设期末，年培训数不低于1900人次。（四）建设内容

1．专业建设与人才培养模式改革

（1）探索校企合作专业建设运行机制

对接理事会相关机构，调整系部产学研办公室职能，责任到人。与上海ABB 工程有限公司和常州铭赛机器人科技有限公司共建“工业机器人技术应用中心”，引入企业5S管理理念，校企共管，采用契约约束形式运行。制定《工业机器人技术应用中心议事规则》、《工业机器人技术应用中心联合科研开发管理办法》等相关制度。

定期举办“工业机器人应用”合作论坛，就工业机器人技术、应用、人才培养等方面进行研讨。成立“工业机器人基金会”，对教学和科研等方面做出贡献的教师（含兼职教师）和品学兼优的学生进行奖励。

调整专业指导委员会，将上海ABB工程有限公司、上海发那科机器人公司、首钢莫托曼机器人公司、铭赛机器人、南京华飞等企业纳入其中。基于专业建设和企业自身发展需求，校企共建1个“校中厂”、3个“厂中校”、3个双师素质培养基地、5个兼职教师储备基地。

配置《“校中厂”运行管理办法》、《“工业机器人基金会”管理办法》等相关基础文件，保证校企合作的长效性和可持续发展。

校企合作专业建设运行机制预算如表3-1-4-1所示：

表3-1-4-1 校企合作专业建设运行机制预算

（2）人才培养模式改革

在学院“三合一、全过程”工学结合人才培养模式下，实施“项目引领，岗位实境”工学结合人才培养模式。

工业机器人广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、物流等诸多领域中。根据本专业所需要的核心知识能力要求，选取喷漆、涂胶、焊接、装配和包装5种工业机器人典型应用自动线项目为载体，培养学生的专业核心能力，如图3-1-4-1所示。5种自动线

图3-1-4-1 “项目引领，岗位实境”含义

功能由简单到复杂，学生在学习过程中能力不断的强化。

图3-1-4-2 《工业机器人现场编程》课程项目设置图

3-1-4-2所示为《工业机器人现场编程》课程项目设置，项目1为针对喷漆功能的编程，项目2为针对涂胶功能的编程，以此类推，5个项目的难度依次递增。项目开发时将传统的知识体系结构融入到5个项目中，与工业机器人制造及

应用企业共同开发具有生产功能的配套机器人自动线。学生在掌握5条工业机器人典型应用生产线后，对于其他类型的生产线也可以很快掌握，如图3-1-4-3所示。教学过程中，5条机器人生产线中的工业机器人主要使用ABB公司的产品，同时教师使用其他主要工业机器人公司的产品进行演示，有能力的学生在掌握ABB公司的机器人后，还可以学习其他主要工业机器人公司产品的使用。

图3-1-4-3 专业能力拓展

“岗位实境”是按照企业真实岗位设置教学环境和组织教学。

教学环境分成三种类型：企业课堂、远程教室和仿真车间。企业课堂是指教师和学生在“校中厂”和“厂中校”等真实企业环境中现场教学。远程教室是指学生在学校，教师在企业车间，通过现代视频技术和网络传输技术，将企业车间现场的真实岗位操作传送到课堂，教师或者兼职教师可以远程现场教学。仿真车间是指在学院的实习实训中心，营造企业真实环境，开展教学活动。

在教学组织上仿真企业岗位环境，分班组、定岗位、明身份。

引入上海ABB工程有限公司职业技能认证项目。根据职业能力要求，将ABB 机器人公司职业技能鉴定内容和中级维修电工鉴定内容融入人才培养方案，引入企业职业标准开发项目课程。学生必需取得ABB机器人公司颁发的职业技能证书方能毕业。

人才培养模式建设费共30万元，主要用于对工业机器人制造及应用企业调研，企业专家聘请，“项目引领，岗位实境”工学结合人才培养方案制订和完善，工学结合人才培养方案的运作与管理，毕业生跟踪调查与服务，工学结合相关管理制度及建设标准制定，人才培养模式改革立项申请等。

（3）课程建设

①构建“任务驱动，能力递进”专业课程体系

针对装备制造业产业升级和常州机器人及智能装备产业发展，对工业机器人

制造及应用企业进行广泛调研，明确就业岗位群：机器人生产线维护和工业机器人安装调试。与上海ABB工程有限公司和工业机器人应用企业共同制定人才培养方案。根据工业机器人应用岗位（群）进行工作任务分析，从识图、仪器仪表使用等基础能力，到现场编程、人机界面开发等专项能力，再到故障诊断、自动线维护等综合能力，构建“任务驱动，能力递进”专业课程体系，如图3-1-4-4所示。

围绕职业岗位知识能力素质培养要求，以工作任务为中心，以项目为载体，引入行业企业技术标准开发项目课程和项目教材。模拟真实工作岗位，组织教学实施。按照项目课程教学理念，围绕强化学生职业技能和岗位适应能力的培养目标，在教学内容、教学方法等方面进行改革和探索，不断满足企业需求。

②课程资源建设

图3-1-4-4 “任务驱动，能力递进”专业课程体系引入行业企业技术标准，制定课程标准，校企共同建设《机器人自动线安装调试与维护》、《工业机器人现场编程》、《单片机技术与C语言编程》等6门项目化核心课程，共同编写具有行业产业特色的配套教材。核心课程如表3-1-4-2所示，核心课程教材如表3-1-4-3所示。

表3-1-4-2 核心课程建设一览表

核心课程建设预算如表3-1-4-3所示：

表3-1-4-3 核心课程建设预算一览表

核心课程教材建设如表3-1-4-4所示：

表3-1-4-4 核心课程教材建设一览表

核心课程项目教材建设预算如表3-1-4-5所示：

表3-1-4-5 核心课程教材建设预算一览表

（4）应用现代信息技术提升专业建设水平

①应用现代信息技术提升管理水平

充分使用学院的信息平台软硬件优势，使用现代信息技术提升管理水平。使用《教务管理系统》对学生成绩进行管理，使用《实训室管理系统》对实训室的使用进行管理，使用《科研管理系统》对教师的科研项目进行管理，使用《顶岗实习管理系统》对学生的顶岗实习和毕业设计进行管理。通过学院信息平台和合作企业信息平台进行数据交换。在星宇车灯、铭赛机器人等企业内部设立移动视频传输点，方便企业人员进行远程现场教学。

②专业教学网络平台建设

和ABB公司与机器人应用企业共同建设学生、教师和企业能工巧匠“三方互动”的专业教学网络平台，平台包含工业机器人的典型应用案例、职业鉴定标准资源库、网络课程、在线交流平台等，方便学生远程学习、教师远程授课。专业教学网络平台预算如表3-1-4-6所示。

表3-1-4-6 专业教学网络平台预算

除6门专业核心课程外，建成《工控组态及现场总线技术》、《特种电机与控制》2门网络课程，如表3-1-4-7所示。每门网络课程包含：网络教材、多媒体课件、电子教案、课程视频、实训范例、习题库、以及在线答疑、网络测试、论坛等。

表3-1-4-7 网络课程列表

（5）校内外实训基地建设

结合岗位职业能力培养需要，建设具备真实工作情景，满足教学、科研、社会服务功能的校内外实训基地。在“江南装备制造技术产教园”内，和ABB、铭赛机器人公司共建“工业机器人应用中心”；与常州市龙发电器科技有限公司共建“校中厂”。配合学院工作站，与工业机器人制造及应用企业合作新建10个校外生产性实训基地，其中3个“厂中校”。与铭赛机器人公司共建院级校企合作示范基地。按照工业机器人应用职业岗位要求扩建微控实训室、欧姆龙自动化实训室等5个校内实训中心。校企合作，探索校内外实训基地建设和运行新模式。

①和ABB、铭赛机器人公司共建“工业机器人技术应用中心”

a、功能概述

工业机器人技术应用中心由上海ABB工程有限公司、常州铭赛机器人科技有

限公司、学院三方共同建设，中心集产品研发、技术培训、教育于一体。与机器人公司联合开发工业用机器人；利用工业机器人对企业自动化生产线改造；为工业机器人应用企业员工培训；承担学院学生教学、培训任务；承担ABB公司技能证书培训和工业机器人产品推广任务。

开展的专业课程：《单片机技术与C语言编程》、《工业机器人故障诊断》、《工业机器人现场编程》、《机器人自动线安装、调试与维护》、《电气控制与PLC》、《传感器与检测技术应用》

开展的技术培训：ABB公司技能证书培训、PLC培训、单片机应用培训

b、建设内容

三方投入：学院提供不少于600平方米场地，投入310万元费用。上海ABB 工程有限公司投入35万元设备。常州铭赛机器人科技有限公司投入技术和管理，委派管理人员1名。

主要硬件和软件：3自由度直角坐标机、4自由度3P1R机器人、自动焊锡机、机器人喷漆生产线、机器人涂胶生产线、机器人焊接生产线、机器人包装生产线、机器人装配生产线、5kg工业机器人、8kg工业机器人、Robot仿真软件。

c、运行机制

在确保校企双赢的基础上，三方就设备投入、人才培养、社会培训、成果分享等方面签订契约书。中心设主任（系部）和副主任（铭赛机器人公司）各1名，引进企业5S管理理念，聘请企业人员共同管理。建立《工业机器人技术应用中心议事规则》、《工业机器人技术应用中心联合科研开发管理办法》、《工业机器人技术应用中心科技成果奖励办法》、《工业机器人技术应用中心人员管理办法》、《工业机器人技术应用中心现场教学管理办法》等规章制度，

三方职责：上海ABB工程有限公司、常州铭赛机器人科技有限公司负责对学院师资进行培训，提供技术支持。学院从ABB和铭赛公司聘请兼职教师。由三方组建科研团队，开展技术服务。学院使用ABB和铭赛公司产品进行教学，将优秀毕业生优先推荐给ABB和铭赛公司以及他们的客户。学院、ABB、铭赛公司联合开展对外技术培训。

d、成效预测

成为ABB公司配套合作伙伴，为企业进行生产线升级改造；成为ABB公司工业机器人应用培训基地，每年培训人数不少于300人；每年承担不少于3个

教学班级的6门专业核心课程教学任务。

中心设备如表3-1-4-8所示。

表3-1-4-8工业机器人技术应用中心设备投入一览表

②与常州市龙发电器科技有限公司共建“校中厂”

在“江南装备制造技术产教园”内由学院提供场地，常州市龙发电器科技有限公司提供设备、技术、管理和人员共同建设“校中厂”一个。校中厂由龙发电器人员主管，学院人员参与管理。制定《“校中厂”运行管理办法》、《“校中厂”学生实训管理办法》、《“校中厂”员工守则》等规章制度。

“校中厂”的主要功能为：生产性实训，《单片机技术与C语言编程》、《电气控制与PLC》等课程的部分教学任务、双师教师的培养。

“校中厂”安排生产任务时确保教学计划的顺利完成。由龙发电器的技术人员担任班级的专业导师，享受学院兼职教师待遇。学院人员和龙发电器人员共同

为“校中厂”提供产品研发、工艺改进等服务。实训的学生需要完成一定量的生产任务。

③校内实训基地扩建

实践“项目引领，岗位实境”人才培养模式，根据工业机器人应用岗位能力培养要求，营造企业真实生产环境，对校内实训室进行扩建。重点扩建微控实训室、欧姆龙实训室、传感器与检测实训室、罗克韦尔实训室和微特电机实训室，校内实训基地建设计划如表3-1-4-9所示，扩建实训基地所需设备如表3-1-4-10所示。

表3-1-4-9 校内实训基地建设计划表

表3-1-4-10 扩建实训室所需设备一览表

④系部与常州铭赛机器人科技有限公司合作争创院级校企合作示范基地

常州铭赛机器人科技有限公司是依托“机器人技术与系统”国家重点实验室（哈工大机器人研究所）的高新技术企业。系部以常州科教城为桥梁与铭赛机器人进行深入合作，主要内容有：共建“工业机器人技术应用中心”；共建一个校外实训基地；共建一个“厂中校”；共建一个双师素质培养基地；共建一个兼职教师储备基地；共同对铭赛机器人公司员工和客户进行培训；共同进行工业机器人产品研发，开展技术服务。争创院级校企合作示范基地。

⑤探索“厂中校”建设

在校外实训基地中建立“厂中校”3个（如表3-1-4-11所示），制定《“厂中校”运行管理办法》、《“厂中校”学生实训管理办法》、《“厂中校”学员守则》等规章制度。

表3-1-4-11 “厂中校”建设

如图3-1-4-5所示为“厂中校”教学模式。由学院教师（企业兼职教师）和企业工程师（学院兼职教师）共同在企业内部“学校”对学生和企业员工进行教学。发挥学院教师和企业工程师的自身优势，充分利用企业生产“空闲时间”，在实际生产现场使用生产设备进行现场教学。学校和企业共享教育资源，企业可以探索在校企合作体制下的员工培训，在企业实训的学生成为是企业潜在员工人选。

图3-1-4-5 “厂中校”教学模式

“厂中校”的主要功能为：承担学生的顶岗实习和毕业设计任务，《工业机器人现场编程》、《工业机器人故障诊断》、《机器人生产线安装、调试和维护》三门专业核心课程的部分教学任务、企业的员工培训。

“厂中校”建设分以下几个阶段进行：

初步合作阶段：就双方互派人员进行培训、教学内容、教学场地、教学任务安排等方面和合作企业初步达成初步意向，学院可以派学生进入合作企业进行专业教育、参观学习。

正式合作阶段：学院派学生进入合作企业内的“厂中校”进行学习，由学院和企业共同安排人员进行教学。

深入合作阶段：学生按计划进企业的“厂中校”进行学习。学院和合作企业共同就校企合作体制下的员工培训进行探索，双方共同对企业的员工开展技能培训和学历教育。

⑥校外实训基地建设

依托“机器人及智能装备产业园”和ABB公司，配合学院工作站，与工业机器人制造和应用企业合作，建设10个校外实训基地，如表3-1-4-12所示。

表3-1-4-12 校外实训基地列表

校内外实训基地建设经费预算如表3-1-4-13所示。

表3-1-4-13 校内外实训基地建设经费预算表