论文部分内容阅读
摘要：本文结合技能大赛，探讨了工业机器人专业实践教学课程体系改革，尤其是核心课程的改革研究，并结合校企合作和实训室建设等提出建设思路，以有效提高工业机器人专业学生的实际操作技能水平。
关键词：工业机器人；实践教学体系；技能大赛；校企合作；实训室建设
一、引言
随着“工业4.0”深入推进，智能装备产业的飞速发展，需要大量工业机器人应用人才[1]，据研究显示，未来十年我国需要200万个与机器人相关的工作岗位，对工业机器人技术的人才要求也越来越严格。工业机器人技术专业应如何培养适应企业转型升级的高技术、高素质人才，国家层面每年举办的职业技能大赛，作为一个学生技能与素质的竞技平台，对推动高职教育起到重要的促进作用，它不断从技术发展、企业需求、学生培养等各个方面，给我国高职教育提出要求。结合技能大赛对人才培养和教学体系改革进行研究，可以得出很多有益的结论，对推动工业机器人专业建设具有重要意义。
二、技能大赛对学生知识与技能的要求
目前，我国每年举办的全国及省级技能大赛有“工业机器人技术”和“工业机器人与机器视觉编程调试”等赛项，我校通过连续五年参加了全国职业技能大赛的工业机器人技术相关赛项，在工业机器人相关赛项的参赛和学生训练等各个方面，都取得了不少经验与成绩。通过对竞赛项目的实操任务、技能要求、评分标准等材料进行研究和分析，可以深刻把握工业机器人技术发展的主要方面，工业机器人与自动化生产线应用密切关联，更强调学生综合素质，以及工业机器人的操作、安装、编程，以及PLC技术、机器视觉、现场总线、RFID等多学科知识的高度融合。同时，这些知识与技能，也是大多数具有工业机器人的高自动化生产线企业所需要的，因此，培养方向和知识技能要跟上企业所需和最新的技术发展要求。经过深入分析、比较与研究，目前技能大赛主要强调三个方面的知识与技能，1）工业机械人的安装、调试与编程；2）机器视觉系统的安装与调试；3）PLC编程及工业通信系统的运行调试。
三、技能大赛对教学实践内容体系的改革
（一）对核心课程《电气控制与PLC应用技术》进行实践教学改革。将核心课程《电气控制与PLC应用技术》分为《现代电气控制技术》与《PLC应用技术》两门课程；并增设了2周的《机械装调与控制技术》实训课程，2周的《自动化生产线安装与调试》实训课程，这样，大大加强了学生对电气控制技术的实践技能，大大加强了学生在电气接线、电气装调、PLC编程、自动化生产线装调上的技能。以后还应加强PLC在“现场总线通信技术”和“自动化生产线控制技术”中进一步应用和实践教学改革。
（二）改革和完善《工业机器人技术》核心课程群的实践教学体系。《工业机器人技术》、《工业机器人及视觉检测编程调试》是工业机器人专业方向最主要的专业基础课，另外，《工业机器人的编程技术》、《工业机器人的安装调试与故障诊断》等课程，能够加强学生对国内外各类型、各厂家工业机器人的熟悉程度和应用技能。
（三）其他“工业机器人”支撑课程的设立与实践教学安排。工业机器人在自动化生产线上，虽然是一个相对单一的加工（夹取、装配）单元，但它具有知识的系统性和技术的先进性。为更深入地理解和掌握机器人技术，使学生更加灵活、深入地掌握其操作和生产线应用技术，有必要学习一些相关的知识内容：如电机控制技术，尤其是伺服和步进的控制技术，以及有关机器人传感技术和检测技术，因此在对现有课程，如《传感器应用技术》、《机械设计》等课程进行必要改革的基础上，还有必要开设《射频RFID检测技术》、《电机控制技术》等专业选修课程。并联系PLC控制、视觉检测、机器人应用、生产线控制，将基于工业机器人应用的自动化生产线控制的知识技能，在实践教学体系上相融合。
四、加强校企合作，建立符合企业所需的培养方案和课程体系
（一）校企合作，共同完善培养方案，牵头成立地区工业机器人产业联盟。借助国家大力发展工业4.0的契机，大力发展工业机器人专业实训室建设，依托实训设备，建立公共实训基地和人才培训中心，整合各个机器人企业岗位需求，提炼核心知识和技能，构建动态人才培养方案；由学校主导成立地区工业机器人产业联盟，建立产业联盟公共实训基地和公共人才培训中心，加强校企联盟合作，推动培养方案和课程体系进一步贴近企业转型升级对人才的所需。
（二）将毕业生和工业机器人及企业相捆绑。将毕业生和工业机器人产品，以及中山地区正在转型升级中的相关企业相捆绑，通过不断发展的校企合作，加大课程与实践场所的匹配性[2]，培养安装、调试、保养、系统集成、机器人管理、销售综合性人才。
五、实践教学体系改革中的教学条件改进研究
（一）教材及相關资料建设。教材是教学内容的载体，是实施教学目标的依据。为更好落实实践教学体系改革，应该在技能大赛的推动下，结合企业对人才培养的知识技能所需，紧跟工业4.0发展规划刚要，尤其结合技能大赛对学生能力素质的要求，编写校本教材。通过校本教材，固化教学体系和课程体系改革成果，并将实践教学体系的改革反映在实处。
（二）实践教学条件。实践教学条件是落实教学体系改革成败的关键。实训硬件设备及相应的软件建设，将为学生利用理论、技术、方法和手段进行科学实践提供了有力保障。实践教学内容的设计与开展，不仅仅限于学生去验证成熟的基本理论和参观演示性实验，而是建立成为培养学生的实际动手能力和工程实际应用能力等符合社会需要的完整的实践性教学体系。实训设备应包括主流的工业机器人设备及协调工作单元，再购入多功能机器人系统，建立专门的机器人实训室[3]，涵盖工业机器人的所有开设课程。
六、总结
如何建设工业机器人专业，如何培养适应区域企业转型升级和“工业4.0”战略进程的合格人才，是专业建设中一个亟待解决的课题。结合技能大赛，深入分析和研究“工业机器人技术”赛项对学生提出的技能要求，推动工业机器人专业的实践教学体系建设与人才培养模式改革，使人才培养与企业的需求相结合，更好、更快地提高工业机器人专业学生的实际操作技能水平，进一步提高我专业学生在技能大赛中的竞赛水平。
参考文献：
[1]陈小艳，沈洁.高职工业机器人技术专业人才培养模式研究与实践. [J].吉林工程技术师范学院学报.2014.5：21-22
[2]曾志斌，基于CDIO模式的工业机器人技术专业工程能力提升研究. [J].中国职业技术教育.2017.33：117-120
[3]赵美丽.高职院校开设工业机器人技术专业的现状及发展前景. [J].科技视界.2015.24：230-231
关键词：工业机器人；实践教学体系；技能大赛；校企合作；实训室建设
一、引言
随着“工业4.0”深入推进，智能装备产业的飞速发展，需要大量工业机器人应用人才[1]，据研究显示，未来十年我国需要200万个与机器人相关的工作岗位，对工业机器人技术的人才要求也越来越严格。工业机器人技术专业应如何培养适应企业转型升级的高技术、高素质人才，国家层面每年举办的职业技能大赛，作为一个学生技能与素质的竞技平台，对推动高职教育起到重要的促进作用，它不断从技术发展、企业需求、学生培养等各个方面，给我国高职教育提出要求。结合技能大赛对人才培养和教学体系改革进行研究，可以得出很多有益的结论，对推动工业机器人专业建设具有重要意义。
二、技能大赛对学生知识与技能的要求
目前，我国每年举办的全国及省级技能大赛有“工业机器人技术”和“工业机器人与机器视觉编程调试”等赛项，我校通过连续五年参加了全国职业技能大赛的工业机器人技术相关赛项，在工业机器人相关赛项的参赛和学生训练等各个方面，都取得了不少经验与成绩。通过对竞赛项目的实操任务、技能要求、评分标准等材料进行研究和分析，可以深刻把握工业机器人技术发展的主要方面，工业机器人与自动化生产线应用密切关联，更强调学生综合素质，以及工业机器人的操作、安装、编程，以及PLC技术、机器视觉、现场总线、RFID等多学科知识的高度融合。同时，这些知识与技能，也是大多数具有工业机器人的高自动化生产线企业所需要的，因此，培养方向和知识技能要跟上企业所需和最新的技术发展要求。经过深入分析、比较与研究，目前技能大赛主要强调三个方面的知识与技能，1）工业机械人的安装、调试与编程；2）机器视觉系统的安装与调试；3）PLC编程及工业通信系统的运行调试。
三、技能大赛对教学实践内容体系的改革
（一）对核心课程《电气控制与PLC应用技术》进行实践教学改革。将核心课程《电气控制与PLC应用技术》分为《现代电气控制技术》与《PLC应用技术》两门课程；并增设了2周的《机械装调与控制技术》实训课程，2周的《自动化生产线安装与调试》实训课程，这样，大大加强了学生对电气控制技术的实践技能，大大加强了学生在电气接线、电气装调、PLC编程、自动化生产线装调上的技能。以后还应加强PLC在“现场总线通信技术”和“自动化生产线控制技术”中进一步应用和实践教学改革。
（二）改革和完善《工业机器人技术》核心课程群的实践教学体系。《工业机器人技术》、《工业机器人及视觉检测编程调试》是工业机器人专业方向最主要的专业基础课，另外，《工业机器人的编程技术》、《工业机器人的安装调试与故障诊断》等课程，能够加强学生对国内外各类型、各厂家工业机器人的熟悉程度和应用技能。
（三）其他“工业机器人”支撑课程的设立与实践教学安排。工业机器人在自动化生产线上，虽然是一个相对单一的加工（夹取、装配）单元，但它具有知识的系统性和技术的先进性。为更深入地理解和掌握机器人技术，使学生更加灵活、深入地掌握其操作和生产线应用技术，有必要学习一些相关的知识内容：如电机控制技术，尤其是伺服和步进的控制技术，以及有关机器人传感技术和检测技术，因此在对现有课程，如《传感器应用技术》、《机械设计》等课程进行必要改革的基础上，还有必要开设《射频RFID检测技术》、《电机控制技术》等专业选修课程。并联系PLC控制、视觉检测、机器人应用、生产线控制，将基于工业机器人应用的自动化生产线控制的知识技能，在实践教学体系上相融合。
四、加强校企合作，建立符合企业所需的培养方案和课程体系
（一）校企合作，共同完善培养方案，牵头成立地区工业机器人产业联盟。借助国家大力发展工业4.0的契机，大力发展工业机器人专业实训室建设，依托实训设备，建立公共实训基地和人才培训中心，整合各个机器人企业岗位需求，提炼核心知识和技能，构建动态人才培养方案；由学校主导成立地区工业机器人产业联盟，建立产业联盟公共实训基地和公共人才培训中心，加强校企联盟合作，推动培养方案和课程体系进一步贴近企业转型升级对人才的所需。
（二）将毕业生和工业机器人及企业相捆绑。将毕业生和工业机器人产品，以及中山地区正在转型升级中的相关企业相捆绑，通过不断发展的校企合作，加大课程与实践场所的匹配性[2]，培养安装、调试、保养、系统集成、机器人管理、销售综合性人才。
五、实践教学体系改革中的教学条件改进研究
（一）教材及相關资料建设。教材是教学内容的载体，是实施教学目标的依据。为更好落实实践教学体系改革，应该在技能大赛的推动下，结合企业对人才培养的知识技能所需，紧跟工业4.0发展规划刚要，尤其结合技能大赛对学生能力素质的要求，编写校本教材。通过校本教材，固化教学体系和课程体系改革成果，并将实践教学体系的改革反映在实处。
（二）实践教学条件。实践教学条件是落实教学体系改革成败的关键。实训硬件设备及相应的软件建设，将为学生利用理论、技术、方法和手段进行科学实践提供了有力保障。实践教学内容的设计与开展，不仅仅限于学生去验证成熟的基本理论和参观演示性实验，而是建立成为培养学生的实际动手能力和工程实际应用能力等符合社会需要的完整的实践性教学体系。实训设备应包括主流的工业机器人设备及协调工作单元，再购入多功能机器人系统，建立专门的机器人实训室[3]，涵盖工业机器人的所有开设课程。
六、总结
如何建设工业机器人专业，如何培养适应区域企业转型升级和“工业4.0”战略进程的合格人才，是专业建设中一个亟待解决的课题。结合技能大赛，深入分析和研究“工业机器人技术”赛项对学生提出的技能要求，推动工业机器人专业的实践教学体系建设与人才培养模式改革，使人才培养与企业的需求相结合，更好、更快地提高工业机器人专业学生的实际操作技能水平，进一步提高我专业学生在技能大赛中的竞赛水平。
参考文献：
[1]陈小艳，沈洁.高职工业机器人技术专业人才培养模式研究与实践. [J].吉林工程技术师范学院学报.2014.5：21-22
[2]曾志斌，基于CDIO模式的工业机器人技术专业工程能力提升研究. [J].中国职业技术教育.2017.33：117-120
[3]赵美丽.高职院校开设工业机器人技术专业的现状及发展前景. [J].科技视界.2015.24：230-231