《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用》課程一體化教學(xué)模式探索

褚敏

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)改革的不斷深入發(fā)展，使我國科技水平也不斷的提高，從而導(dǎo)致生產(chǎn)力需求旺盛，提升工業(yè)生產(chǎn)力的有效方法就是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)。因此，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用就成了現(xiàn)在熱門的工作。為了能使學(xué)生們更好的學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人，本文就《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用》課程中存在的問進(jìn)行了分析，提出了一體化教學(xué)模式，通過校企協(xié)同合作，引入虛擬仿真技術(shù)，結(jié)合企業(yè)工程項(xiàng)目，做到虛實(shí)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)企業(yè)與人才的無縫對接。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用課程開發(fā)虛擬仿真

引言

隨著我國生產(chǎn)力的不斷提高，我國提出了中國制造2025的計(jì)劃，也被稱為中國版工業(yè)4.O規(guī)劃。完成這個(gè)規(guī)劃的目標(biāo)主要依靠工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用等強(qiáng)力技術(shù)手段。根據(jù)我國大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國機(jī)器人市場的需求量已經(jīng)達(dá)到了七萬臺，位居世界需求量之首。根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)家推算，在未來的十年，中國擊學(xué)市場還將保持一個(gè)高速增長的趨勢。如何實(shí)現(xiàn)中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，首先必須要具備足夠數(shù)量的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)型人才。根據(jù)國家工信部發(fā)展計(jì)劃，預(yù)計(jì)2020年，我國工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)量將達(dá)到百萬臺。大約需要從業(yè)者20萬人，如此巨大的人才需求，使很多職業(yè)院校在機(jī)電一體化專業(yè)中開設(shè)《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用》課程。但是，職業(yè)院校在開設(shè)應(yīng)機(jī)器人應(yīng)用課程之后，對于機(jī)器人應(yīng)用課程的教學(xué)模式仍采取傳統(tǒng)的教學(xué)方法，使得學(xué)生在畢業(yè)后不能適應(yīng)企事業(yè)單位的需求，嚴(yán)重影響學(xué)生就業(yè)及工業(yè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型進(jìn)度。以下是總結(jié)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用教學(xué)中的具體的問題。我對這些問題的分析，通過論述運(yùn)用一體化教學(xué)模式促進(jìn)學(xué)生在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用中的學(xué)習(xí)效率及成績，使學(xué)生們能夠更好的適應(yīng)社會工作的需求。

1職業(yè)院校工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用課程教學(xué)存在的問題

1.1實(shí)訓(xùn)成本高

工業(yè)機(jī)器人由于成本高，種類型號多，配套設(shè)施價(jià)格復(fù)雜且價(jià)格高，導(dǎo)致職業(yè)學(xué)校不能配備太多的工業(yè)機(jī)器人及其附屬配套設(shè)施，這也就影響學(xué)員們對工業(yè)機(jī)器人編程與實(shí)際操作，而工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用型特點(diǎn)，要求學(xué)生必須要進(jìn)行實(shí)操才能有學(xué)習(xí)效果。這種矛盾問題，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)課程難以開展，因此就很難調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性和積極性。

1.2工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用作為中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級的強(qiáng)力技術(shù)手段，是機(jī)電一體化技術(shù)的具體體現(xiàn)，因此，在操作時(shí)必須要注意安全問題，在保障學(xué)生人身安全的同時(shí)，也要避免錯(cuò)誤操作，對設(shè)備的損傷。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，在沒有完全掌握操作技能和設(shè)備相關(guān)知識時(shí)，很容易會發(fā)生工業(yè)機(jī)器人自身的損壞及對周圍設(shè)施的碰撞。這些問題的產(chǎn)生，會增加設(shè)備的維修費(fèi)用，甚至威脅到學(xué)生的人身安全，不利于教學(xué)活動的開展。

1.5脫離實(shí)際工程背景

職業(yè)學(xué)校由于教學(xué)方案不能與實(shí)際應(yīng)用接軌，使教育出人才與實(shí)際工作脫節(jié)且課程內(nèi)容上與現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)偏離，導(dǎo)致人才與行業(yè)的脫節(jié)性和滯后性。

2《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用》一體化課程教學(xué)的探索

一體化課程教學(xué)就是通過學(xué)校和企業(yè)聯(lián)合教學(xué)，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新金精精技術(shù)技能人才為目標(biāo)，校企合作，對工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用課程進(jìn)行教學(xué)改革。并通過增加虛擬仿真工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)教學(xué)內(nèi)容，搭建仿真教學(xué)平臺，使學(xué)生能夠在《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用》課程的學(xué)習(xí)中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。

2.1課程定位

在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)中《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用》是其一門核心課程，也是一門就業(yè)方向課程。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用是以電子技術(shù)，傳感器技術(shù)，液壓與氣動技術(shù)等多方面學(xué)科為基礎(chǔ)，主要是研究工業(yè)機(jī)器人操作與編程，安裝調(diào)試等崗位中的操作與編程能力的。學(xué)生對這些內(nèi)容進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)，從而能夠更好地掌控機(jī)器人的基本操作與應(yīng)用，掌握工業(yè)機(jī)器人的編程能力與方法。在課程后期，主要內(nèi)容是工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)集成與離線編程。

2.2 一體化課程的開發(fā)理念

一體化課程通過引用企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，校企協(xié)同制定課程表，課程開發(fā)理念通過以下三個(gè)方面進(jìn)行說明：

2.2.1課程的安排是梯形前進(jìn)的，實(shí)操項(xiàng)目的功能也是由簡單到復(fù)雜。入門級的操作和知識，通過對工業(yè)機(jī)器人的認(rèn)知，操作，維護(hù)，調(diào)試等問題的演練是學(xué)生能夠認(rèn)識，即簡單的操作。

2.2.2工業(yè)機(jī)器人編程能力應(yīng)用。通過科學(xué)合理的教學(xué)方法，解決學(xué)生有關(guān)工業(yè)機(jī)器人編程語言的學(xué)習(xí)，設(shè)備的調(diào)試與操作等問題，可以使學(xué)生掌握編程技巧，初步解決簡單的程序問題。

2.2.3工業(yè)機(jī)器人的綜合技能。在教學(xué)過程中，是學(xué)生熟悉典型的工業(yè)機(jī)器人，在教育過程中，使學(xué)生初步具有綜合應(yīng)用的基礎(chǔ)能力。

2.3工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真的應(yīng)用

通過使用仿真教學(xué)，可以保障學(xué)生在學(xué)習(xí)《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用》過程中避免人身傷害和對設(shè)備的損傷。仿真教學(xué)，可以在學(xué)生實(shí)際操作之前，能夠讓學(xué)生了解工業(yè)機(jī)器人的附屬設(shè)備，操作，編程，綜合應(yīng)用設(shè)施，以及操作的注意事項(xiàng)和操作流程。另外，采用工業(yè)機(jī)器人仿真技術(shù)也可以使學(xué)生們能夠操作不同型號，不同類別的工業(yè)機(jī)械，彌補(bǔ)了學(xué)校在這方面的不足。同時(shí)也提升了學(xué)生的實(shí)踐能力，綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

2.4完善課本內(nèi)容，開發(fā)課本教材，融入企業(yè)中工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用案例

職業(yè)學(xué)校現(xiàn)有教材過分強(qiáng)調(diào)理論知識的完整性，對教學(xué)和實(shí)際應(yīng)用忽視。通過采用校企結(jié)合的編寫策略，使學(xué)生所使用教材能夠更加符合實(shí)際工作，強(qiáng)化學(xué)生工業(yè)機(jī)器人編程與調(diào)試的實(shí)際應(yīng)用能力。通過在教材中引入企業(yè)使用工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用案例，與企業(yè)合作進(jìn)行課程的開發(fā)，設(shè)計(jì)與考核結(jié)合實(shí)訓(xùn)條件，并在課程中融入虛擬仿真技術(shù)，充分體現(xiàn)課程的職業(yè)性，實(shí)踐性，開放性要求。

2.5 一體化課程教學(xué)內(nèi)容的安排與組織

在一體化教學(xué)內(nèi)容中，要有專任教師業(yè)教師共同安排工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用課程學(xué)習(xí)。在共同開發(fā)過程中，要對教學(xué)內(nèi)容的情形和環(huán)境進(jìn)行教學(xué)化處理。

2.5.1一體化教學(xué)內(nèi)容要具有層次性通過對企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，得到企業(yè)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的典型工作內(nèi)容，對典型工作任務(wù)進(jìn)行分析整理后形成相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容中，項(xiàng)目功能有簡單到復(fù)雜，由單項(xiàng)能力到綜合能力訓(xùn)練內(nèi)容。除此之外，在進(jìn)行實(shí)操之前，要先進(jìn)行模擬仿真教學(xué)，通過模擬仿真教學(xué)是學(xué)生們能夠?qū)I(yè)機(jī)器人有一個(gè)直觀的印象，明確操作流程，清晰操作方法。最終可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力不斷地被強(qiáng)化。

2.5.2 一體化教學(xué)內(nèi)容的整體組織性。對工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的教學(xué)，應(yīng)按照操作的流程進(jìn)行學(xué)習(xí)，例如，機(jī)械系統(tǒng)控制技術(shù)的學(xué)習(xí)情景是并列的，工業(yè)機(jī)器人的編程與操作學(xué)習(xí)是遞進(jìn)關(guān)系。因此，在工業(yè)機(jī)器人構(gòu)造的八大學(xué)習(xí)項(xiàng)目中，要開展兩周的實(shí)訓(xùn)。

3一體化教學(xué)活動的特色

通過對學(xué)生一體化教學(xué)活動，可以有力的刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，從而達(dá)到課程改革的預(yù)期目標(biāo)。通過在一體化教學(xué)過程中引入虛擬仿真技術(shù)與工程，做到虛實(shí)結(jié)合，能夠充分的擺脫實(shí)訓(xùn)設(shè)備和場地的限制，真正實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際相結(jié)合，校企無縫對接，使《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用》課程邁出一個(gè)新的臺階。

通過采用校企密切合作的方式，教師把創(chuàng)新和實(shí)踐能力作為主要的課程內(nèi)容，面向企行業(yè)企業(yè)的市場需求重構(gòu)動態(tài)合理的課程內(nèi)容，形成符合行業(yè)需求的課程項(xiàng)目和實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目。從而做到課程內(nèi)容與企業(yè)需求的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

4結(jié)束語 本文通過對《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用》課程在實(shí)際教學(xué)中出現(xiàn)的問題，通過采用一體化教學(xué)模式提出了課程的開發(fā)的新思路、措施及理念。我在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用教學(xué)課程中，采用校企協(xié)同，以培養(yǎng)學(xué)生工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用能力和技術(shù)為主，以虛擬仿真技術(shù)為輔助手段，使學(xué)生能夠真正領(lǐng)會工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用術(shù)的操作技能，從而使學(xué)生能夠更好地在實(shí)際工作中運(yùn)用相關(guān)的知識和技能，推進(jìn)我國的制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

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