韓思奇 王敏 朱少鋒 王濤

摘 ? 要：對當前應用型本科“工業(yè)機器人”課程的建設現(xiàn)狀進行了探討，以天津中德應用技術大學的“工業(yè)機器人”課程資源建設為例，通過改革教學方法與手段，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關鍵詞：工業(yè)機器人;應用型本科;課程體系;教育改革

《中國制造2025》的白皮書是國家在2015年提出的，白皮書的印發(fā)直接表明了中國在制造業(yè)努力的方向。只有堅持發(fā)展智能制造技術，我國制造業(yè)在今后的國際競爭中才有可能處于時代的前沿。在未來科技高速發(fā)展的道路上，“工業(yè)機器人”將會成為我國制造業(yè)重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，制造業(yè)對于掌握機器人使用技術的高端人才的需求也是日益增長的。

當前的高端技術領域中，“工業(yè)機器人”綜合了電氣控制、智能控制、物聯(lián)網(wǎng)等多種技術。作為我國第一所應用型本科院校，為了培養(yǎng)適應市場需求的技術人才，天津中德應用技術大學在2016年招收了第一屆自動化專業(yè)的本科生。據(jù)調(diào)查，當前機器人相關專業(yè)在以職業(yè)能力為導向的本科、高職院校均有開設，但就如何建設更有效的人才培養(yǎng)模式，大多高校仍處于起步階段。培養(yǎng)出的高校畢業(yè)生對技術業(yè)務的熟練程度并不能滿足實際生產(chǎn)的需要。所以，對當前機器人專業(yè)課程體系進行調(diào)整和優(yōu)化，是解決問題的有效方法。

1 ? ?存在問題

1.1 ?授課內(nèi)容復雜

“工業(yè)機器人”知識點涵蓋了編程、機械、運動控制多個方面，對于沒有工作經(jīng)驗的學生來說，涉及內(nèi)容過于綜合，短時間內(nèi)難以搭建系統(tǒng)的知識結構，而且教材各部分內(nèi)容關聯(lián)性不強，學生專注于理論學習，容易喪失學習興趣，關聯(lián)性不強，使學生思想跳躍、無法理解并掌握所學知識[1-3]。

1.2 ?理論與實踐結合不深

“工業(yè)機器人”技術應用課程實踐訓練對知識綜合應用要求較高，與相關課程基礎認知的實踐訓練聯(lián)系不夠。在智能制造時代背景下，“工業(yè)機器人”多用于各種集成工作站及智能生產(chǎn)線中，要求學生不僅了解“工業(yè)機器人”單機操作，而且要掌握與機器人集成技術相關的工藝設計、機床數(shù)控深度編程、PLC、傳感器等知識模塊的綜合應用。就目前高校提供的設備而言，遠遠達不到實踐要求，理論知識得不到足夠的應用。

1.3 ?訓練內(nèi)容單一

“工業(yè)機器人”技術應用課程是實操性很強的課程，對于理論知識的綜合運用能力要求很高，當前大多高校講授這門課程時其實訓內(nèi)容比較簡單，與當前制造業(yè)技術嚴重脫節(jié)。多數(shù)實訓課只能進行簡單的系統(tǒng)調(diào)試、編程等內(nèi)容，無法按照企業(yè)實際生產(chǎn)需求進行訓練。而且“工業(yè)機器人”價格較高，多數(shù)院校只能利用仿真軟件進行講授和練習。以上訓練方法不能很好地與實際應用進行結合，無法滿足培養(yǎng)適應企業(yè)需求人才的要求。

2 ? ?“工業(yè)機器人”教學資源建設改革

2.1 ?搭建機器人共性技術平臺

機器人共性技術平臺作為天津中德應用技術大學“雙創(chuàng)平臺”建設項目，依托于智能制造學院，項目圍繞“工業(yè)機器人”的安裝、仿真、編程以及控制系統(tǒng)開發(fā)等內(nèi)容，已建成機器人基礎技能實驗室、機器人綜合應用實驗室、機器人系統(tǒng)集成實驗室和光機電信息一體共性技術實驗室，旨在不斷提升學?！肮I(yè)機器人”領域的科研應用能力，形成科研與學科建設相互促進的良性循環(huán)，做到產(chǎn)教融合，校企協(xié)同育人，開創(chuàng)“服務應用型、應用技術開發(fā)型、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型”多層次人才培養(yǎng)的新模式[4-6]。

目前，平臺已擁有“工業(yè)機器人”虛擬拆裝系統(tǒng)、“工業(yè)機器人”拆裝實驗臺、“工業(yè)機器人”綜合應用平臺、“工業(yè)機器人”系統(tǒng)集成平臺、機器人視覺運控平臺、開放式可重構機器人開發(fā)平臺等機器人開發(fā)與應用設備，綜上，現(xiàn)學校已經(jīng)具備了對先進機器人技術的基礎研究條件。

機器人共性技術平臺集多層次人才培養(yǎng)和企業(yè)服務于一體，教學對象包括電氣自動化（高職）、電氣自動化（3+2）、自動化（專接本）、自動化（本科）、電氣工程與智能控制（本科）等專業(yè)的學生，目前共計700余人。

機器人共性技術平臺可承擔的教學任務包括利用仿真程序?qū)W習機器人的拆卸裝配方法、機器人程序的編寫與調(diào)試以及實際參與機器人控制系統(tǒng)的構建，適合“工業(yè)機器人”、智能制造學生社團開展創(chuàng)新開發(fā)和實踐鍛煉的活動，服務學生社團成員約50人。

2.2 ?豐富考核方法

考慮到“工業(yè)機器人”使用領域廣、操作方法多樣、涉及知識面綜合的特點，其學習考核模式也應該避免單一化，這樣才能充分了解學生對于機器人學習的深度。教師制定多元化標準，通過多方面的考核可以客觀考察學生實訓過程中技能的掌握程度以及對重難點理論知識的學習能力。考核標準可以分為理論學習方面、實訓過程方面、實訓結果方面、完成速度方面等，根據(jù)學生層次不同，教師可以適當調(diào)整考核指標的分數(shù)權重[7]。

2.3 ?提高教師素質(zhì)

高校應該多組織教師去企業(yè)參觀考證，讓教師在公司實習學習，深入了解企業(yè)文化和其用人方式，使高校與企業(yè)開展更加緊密的合作，同時也解決了教師在技術研發(fā)上能力不足和創(chuàng)新開發(fā)上革新不夠的缺點。同樣，企業(yè)也可以根據(jù)自身需求有計劃地聘請教師加入企業(yè)，成為企業(yè)與高校對接的顧問人員;同時，公司也可以利用高校教師理論知識較為豐富的特點為企業(yè)培訓員工，并且根據(jù)教師對企業(yè)的貢獻度給予企業(yè)的職稱證書。學校方面也可改變原有的職稱培養(yǎng)方式，拓寬師資培養(yǎng)途徑，探索適應教師隊伍建設的模式;企業(yè)在了解教師職稱學歷結構后建設教師企業(yè)員工團隊，互相補充、共同進步，實現(xiàn)教師進步、企業(yè)成長的雙贏模式。

2.4 ?加強校企合作

高等院校應該加強對智能制造企業(yè)核心崗位群的了解，認識到對口專業(yè)培養(yǎng)的重要性，對學生能力進行培養(yǎng)的同時制定滿足“工業(yè)機器人”技術專業(yè)職業(yè)崗位的要求。形成學習與工作統(tǒng)一、工程任務與課程體系結合，使崗位技能培養(yǎng)、專項知識灌輸、綜合應用能力提高的遞進式專業(yè)教學體系。同時，應采用示教一體的教學方法，有效地提高課堂教學質(zhì)量?；诖诉M一步增進高校與企業(yè)的聯(lián)系，為企業(yè)輸送職業(yè)崗位對應優(yōu)秀人才的同時，極大地優(yōu)化高校的教學質(zhì)量。高校的“工業(yè)機器人”技術相關教學課程依據(jù)此可以分為不同的模塊，由專職、兼職教師分別或共同完成。

3 ? ?結語

學?！肮I(yè)機器人”課程的開展，不管是對教師教學方法的變革還是對學生理論與實踐相結合的學習能力的提高，都取得了很好的成果。隨著機器人技術的超高速發(fā)展以及各個企業(yè)、公司和單位對不同方向的高級機器人專業(yè)技術人才的大批量需求，天津中德應用技術大學智能制造學院將進一步改革、健全“工業(yè)機器人”課程教學與實踐平臺的開發(fā)，進一步加強對學生實踐應用能力、專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)和提高，讓學生能夠?qū)W以致用，并且能夠全方面、多角度地協(xié)同發(fā)展，不斷創(chuàng)新，解決各種實際問題。

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[7]丁度坤，江務學.基于校外實訓基地的“工業(yè)機器人技術”專業(yè)課程重構[J].教育教學論壇，2019（28）：24-25.

Abstract：Discuss the current situation of the construction of industrial robot course in applied undergraduate course， taking the construction of “Industrial Robot” course resource in Tianjin Sino-German University of Applied Science as an example， and improves the quality of personnel training through the reform of teaching methods and means.

Key words：“Industrial Robot”; application-oriented undergraduate; curriculum system; ?education revolution