《工業機器人系統安裝調試與維護》在機電設備安裝與維修專業中的課程建設探究

劉瑞君　蘇玉　谷文明

【摘 要】工業機器人是一門迅速發展的綜合性前沿學科，它作為智能制造業中不可替代的重要裝備和手段，已成為衡量一個國家制造業水平和科技水平的重要標志。本文主要從課程模式建設和教學模式建設兩大方面探究《工業機器人系統安裝調試與維護》課程在中職院中機電設備安裝與維修專業的課程建設，培養掌握工業機器人安裝調試與維修方面技術的技能人才提供借鑒和啟示。

【關鍵詞】工業機器人；課程模式建設；教學模式建設

在《中國制造2025》的大革命環境下， 隨著智能化水平的不斷提高，工業機器人在建筑、農業、采礦、災難救援、國防軍事領域、醫療領域及日常生活等領域的需求越來越大。在國家產業轉型的大背景下，培養掌握工業機器人專業技術的能力更應該納入到課程建設、人才培養中。

一、課程建設的背景

2015年5月，國家發布了《中國制造2025》規劃，提出將廣泛應用于汽車、機械、電子、危險品制造、國防軍工、化工、輕工等工業領域的工業機器人，作為大力推動與突破發展的重點領域產品。工業機器人的廣泛應用，對人才培養提出了新要求，急需工業機器人安裝調試、操作應用及維修保養等方面的應用型技能人才，這就無形中帶動了一大批與機器人相關的就業崗位。但工業機器人專業技能人才的培養卻處于嚴重滯后狀態。我校以社會和市場需要出發，加快教學改革步伐，在重點專業《機電設備安裝與維修》專業基礎上，積極開展《工業機器人系統安裝調試與維護》課程建設，為培養掌握工業機器人安裝調試與維修方面技術的高技能人才，并為中等職業院校更好的開展工業機器人教學提供借鑒和啟示。

二、《工業機器人系統安裝調試與維護》課程建設探究

1.課程模式建設

（1）“基于工作過程”的課程開發建設。在專業建設的改革中，課程建設既是內涵建設的切入點，也是內涵建設的落腳點。在課程開發的實踐中，我校借鑒德國先進的教學經驗，基于工作過程導向的課程開發方法，結合中職課程改革的基礎，開發機電設備安裝與維修專業基于工作過程導向的系統化課程體系。其中《工業機器人系統安裝調試與維護》課程建立了通過“整體化職業分析→確定典型工作任務→設計學習領域課程及其學習任務→學習情境與課業設計”的課程開發流程和教學任務，并自編校本教材。

（2）序化課程建設。職業教育作為一種教育類型，其課程也必須有屬于自己的類型特征。從教育學的觀點來看，當且僅當課程內容的選擇以及所選內容的序化都符合職業教育的特色和要求之時，職業教育的課程改革才能成功。職業教育課程開發的關鍵步驟，即是對所選擇知識內容實施序化的過程，也就是一個重建內容結構的過程。因此，考慮遵循專業特性和中職學生特點，按照能力培養循序漸進的原則，我校《工業機器人系統安裝調試與維護》課程建立了從工業機器人的集成安裝到電氣系統連接，從調整到保養、維護的“基于工業機器人工作過程”的學習任務序化表，由簡到難，由粗到細，經過一段時間的教學實踐表明，其符合中職學生的認知能力和學習特點，教學效果良好。

（3）課程標準建設。課程標準建設是課程建設的核心，是職業教育課程與教材改革的重要基礎工作，在此基礎上設計的課程才會更加有效，以此為依據編寫的教材才更具有推廣價值。根據職業教育人才培養的要求，專業課程標準應能有效體現職業性、崗位性和實踐性。我校 《工業機器人系統安裝調試與維護》課程定位于為企業培養能夠完成工業機器人安裝調試、操作、及維保的應用型技能人才，課程按照職業能力發展的階段確定相應的典型工作任務，按照從初級工到專家的發展順序，來設置相應的課程內容，從單一機器人的操作，到機器人工作站的整體把握的設計思路，科學制定課程培養目標，規劃教學內容及要求，制定“能力本位”的考核方法及綜合評價辦法。

2.教學模式建設

（1）教學目標建設。本課程的教學目標主要為3方面，知識目標、技能目標和情感目標。知識目標主要是掌握工業機器人的組成及基本工作原理，手部、腕部、手臂、行走及輔助等執行機構的工作方法，內部及外部信息傳感器的原理及應用，傳動、驅動及控制系統；技能目標主要是通過實訓操作掌握工業機器人的現場安裝、接線及機器人參數的設臵，工業機器人工作坐標點的示教，工業機器人的通信功能，如與RFID的數據傳輸，工業機器人生產運行與維護及工業機器人的故障診斷，培養從事工業機器人安裝、調試及維修的復合型人才。在技能上更加注重標準化、規范化操作、專業基本功的展示，緊密聯系企業崗位技能，同時兼顧到學生就業的特點，突出提高工業機器人等機電設備裝調維修崗位能力的科學化、標準化、規范化，以提升個人就業能力。情感目標即要培養學生愛崗敬業、精益求精、追求創新、工作嚴謹及堅持不懈的工匠精神。

（2）教學結構和內容建設。《工業機器人系統安裝調試與維護》這門課程安排在第五個學期，是一門專業核心課程。總共120個學時。通過深入企業調研，明確典型工作崗位，分析制定課程所對應的典型工作任務；課程分為機器人安裝調試基礎知識、執行機構，傳感系統、傳動系統與驅動系統、控制、安裝及調整與保養七個模塊。在每一模塊均設置典型工作任務。

（3）教學手段方法建設。本課程教學方法要靈活，主要采用一體化教學模式，運用行為導向的學習理念，引入項目教學法，工作指引教學法等手段，以講授、仿真和實操相結合將學習內容任務化、模塊化。在講授工業機器人的結構、示教、自由度、驅動、運動控制等時采用仿真軟件，真實呈現出機器人的3D 畫面，這樣會更生動形象的講授知識點，學生也容易理解。比如在講完工業機器人電氣系統的連接后，學生就去實訓現場上實操練習，讓學生現場操作，并由教師巡查指導，這樣把知識點學以致用，則更容易掌握。

（4）教學考核評價建設。教學考核評價從本質上講是一種對教學活動及其效果的價值判斷。教師可以用教學考核評價檢查教學效果，診斷教學問題，診斷教學問題，提供反饋信息引導教學方向及調控教學進程。本課程的考核能力本位考核方法。其強調的是完成實際工作任務的能力，檢測的是工作過程和工作任務完成的成績。考核采用“實施+自査”與“任務+評價”雙閉環評價方式，使學生自我診斷、自我發現、自我提高；采用“加分”的欣賞式激勵取代“減分”的懲罰式評價；加強每個學習情境對應項目的過程考核，綜合考核學生能力，評價學生。學生在完成項目過程中不斷進行自我檢査和評價，項目完成后分組進行全面考核與評價。評價方式采用過程評價與結果評價相結合，工藝評價與功能評價相結合，能力評價與職業素養評價相結合。

三、結束語

《工業機器人系統安裝調試與維護》課程建設進行改革探索和教學經驗總結，既是人才培養的需要，也是該學科發展的需要。實踐證明，通過對本課程的教學改革，學生既掌握了理論教學內容，同時加深了對操作技能的理解和操作的規范化，極大程度上培養了學生工業機器人的安裝調試，操作及維護等方面能力，將更有助于學生職業生涯的發展。

參考文獻 ：

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[3]牛祥永.高職“工業機器人安裝與調試”課程開發和實踐[J].職業教育研究，2014endprint