閔寧
(煙臺工貿技師學院,山東 煙臺 264000)
隨著“工業4.0”以及國家“智能制造2025”、“一帶一路”等重大戰略的實施,人才需求發生了新的變化,特別是對于高新技術產業、新興專業的人才需求非常旺盛,這也刺激了各類新興專業在各級各類學校廣泛開設。
工業機器人是實現新舊動能轉換,提高勞動生產率,降低勞動強度,促使工業轉型、服務升級、智能應用的主要載體,目前在各行各業的使用非常廣泛,而專業工業機器人應用人才的培養工作卻相對滯后。
工業機器人專業旨在培養掌握使用工業機器人為主的工業控制、自動化應用等必備知識,具備從事工業機器人自動化生產線安裝、調試、維護、系統集成的綜合職業能力,適應工業機器人操作、工業機器人調試、工業機器人生產線維護、工業機器人設備集成和改造等職業崗位任職要求的高素質技術技能應用型人才。作為工業機器人應用與維護專業的負責人,我全程參與了學院工業機器人應用與維護專業的論證、申報與開設工作,經過最近兩年的實踐,現將工業機器人專業課程設置總結如下:
本著“知行合一、工學結合”的育人原則,專業課程體系分為基礎課、專業基礎課、專業技術課和專業頂崗實習四大部分。在課程的運行模式上將理論課與操作課分開,實行“雙周倒”的教學模式,既每四周作為一個周期,兩周理論課+兩周操作課程,著力提高學生的實踐操作能力。
基礎課主要包括:語文、數學、英語、體育、德育、禮儀等。基礎課程設置的主要目的是增加學生的文化基礎,為今后的專業基礎課和專業基礎課打好基礎,也為學生今后通過成人高考、自考等方式進一步提升學歷打下基礎;德育、禮儀等課程的加入是為了提高學生整體的人文素質。
專業基礎課主要包括:電子技術基礎、機械基礎、機械制圖、電子CAD、電子焊接實訓、電機與變壓器、電氣儀表與測量、工業機器人技術基礎等。工業機器人專業是在機電一體化專業基礎上的一個細分專業,是電子、電氣、機械等各專業的一個交叉學科,這就要求我們在進行專業基礎上設置的時候,要充分考慮到各學科的交叉情況和各門課程的權重,在專業基礎課中為今后的專業技術課程教學打下基礎。
專業技術課程主要包括:電力拖動、單片機技術、特種電機技術、變頻技術、PLC應用技術、傳感器技術、工業機器人編程與仿真以及工業機器人操作等。工業機器人專業與機電一體化專業的最大的區別,工業機器人使用了大量的特種電機,特別是伺服和步進電機,并且使用編程語言如PLC、單片機匯編語言甚至是C語言對這些電機進行控制;同時,在工業機器人上還有大量的傳感器,如溫度、壓力、顏色傳感器等等。專業技術課程開設的目的就是使學生由淺入深、由易及難得學習這些專業知識。
另外,工業機器人作為一項價值較高的教學設備,在日常的教學及使用過程中的安全需高度重視。因此,在對學生開設工業機器人實際操作課程之前,開設仿真課程就顯得非常必要。以目前教學上正在廣泛使用的ABB公司robotstudio軟件為例,該軟件仿真界面與真實的工業機器人示教器界面完全一致,該軟件可以從機器人選型到工件夾具的選取再到路徑規劃以及最后的工業機器人自動運行,進行全面的模擬仿真。
工業機器人專業是一個對于實踐操作要求較高的專業,因此在進行課程設置時,設置了為期3-4個月的學生校外頂崗實習。在實習期間學生會被安排到相關專業企業,進入生產一線,進行工業機器人的安裝、維護和操作等工作。通過頂崗實習使學生接觸到真實的工業生產環境中的機器人,通過工作過程中遇到的實際問題,結合專業課程的學習,全面掌握工業機器人的安裝、維護與操作。
本套課程設置方案已經經歷了兩屆學生的學習,從目前運行效果來看,達到了人才培養方案和教學大綱的要求,基本能夠滿足中職院校工業機器人應用與維護專業在校四年的學習要求。
但工業機器人是一個新興產業,對于中職院校來說也是一個新興專業。隨著科技的進一步發展,特別是信息技術的突飛猛進,工業機器人必定會進入一個迅速的發展時期,中職院校一定要跟緊工業機器人技術發展的方向,不斷調整和完善工業機器人專業的課程設置和人才培養方案;同時積極推動產教聯盟,形成“產教融合、校企合作、共同育人”的新局面,使企業的最新技術能夠第一時間進入課堂,使企業優秀的員工走入課堂成為教師,使學校培育的成果能夠第一時間反饋企業形成生產力,院校與企業形成良性互動,使工業機器人專業發展成為一個適應時代發展,技術進步,符合社會需求的黃金專業。