互聯網+視域下工業機器人教學優化路徑探析

王寶成

摘要：隨著“中國制造2025”戰略的提出，我國制造業轉型升級步伐加快，智能制造逐漸成為制造業發展新潮流，工業機器人使用范圍越來越廣泛，工業機器人技術人才成為就業市場的“香餑餑”。高職工業機器人教學要立足就業趨勢，結合智能制造開發新的課程，運用“互聯網+”教育理念打造信息化教學模式，優化工業機器人分揀裝配、電子控制技術和編程教學，運用微課、慕課和線上教學 App開展教學，提升工業機器人專業教學質量，幫助學生找到更加心儀的工作。

關鍵詞：“互聯網+”;信息化教學;工業機器人

“互聯網+教育”開啟了高職院校信息化教學的新篇章，體現了智能制造理念，制造業在研發智能化工業機器人，運用工業機器人來提升加工工藝精度和效率，高職院校要立足這一行業趨勢，積極開展智慧教學，運用互聯網開展信息化教學，豐富工業機器人教學內容和方式。但是目前高職工業機器人課程教學還存在一些不足，例如產業和專業課對接不同步，實訓教學效果不理想等問題，“互聯網+”理念為教師提供了新的教學思路，教師可以利用虛擬仿真系統開展交互式教學，打造可視化工業機器人教學模式;運用教學App開展混合式教學，針對工業機器人裝配、控制系統設計和編程代碼等進行講解，方便學生課下自主學習;深化校企合作，共同建立工業機器人實訓基地，提升學生實操技能，全面提升高職工業機器人專業學生就業競爭力。

一、我國工業機器人產業發展需求

隨著我國智能制造有條不紊地實施，工業機器人逐漸成為制造業必不可少的設備，企業需要具備工業機器人研發、設計、維修和操作技能的工匠型人才，這給高職院校學生創造了更多就業機會。我國工業機器人產業正處在蓬勃發展階段，很多企業投入工業機器人研發、生產中，設計出了很多不同類型的工業機器人，可以滿足電子產業、機械加工和醫療等產業需求。例如我國物流行業大范圍使用工業分揀機器人，對快件進行智能化分揀，提升了物流運輸效率，節約了人工成本。目前我國工業機器人產業需要大量具備研發精神、工匠精神、精湛操作和維修技能的人才，但是很多高職學生還達不到企業的這些要求，高職院校要正視工業機器人教學不足，制定全新的工業機器人教學方案，提升學生崗位勝任能力。

二、我國工業機器人專業發展現狀

根據相關數據顯示，我國2016年工業機器人銷售額已經突破9萬臺，2017年銷量突破11萬臺，按照目前我國工業機器人產業發展速度，到2022年我國工業機器人保有量有望突破百萬大關，進一步加快我國智能制造業發展。隨著工業機器人產業飛速發展，工人機器人專業人才需求量也逐年攀升，但是目前我國工業機器人專業人才培養還無法滿足企業需求，企業對工業機器人專業大學生滿意度不高，這些都反映出我國工業機器人專業人才培養體系還不太完善。

（一）工業機器人造價昂貴，學校教學受限

工業機器人價格比較昂貴，很多高職院校辦學資金比較緊張，只能集中資金購買某一種品牌、某一種型號的工業機器人，工業機器人類型比較單一，這給校內實訓教學帶來了很多不便，學生認識、掌握的工業機器人技能有限，不利于學生崗位技能提升。由于工業機器人類型比較單一，教師只能根據某一品牌工業機器人開展教學，例如該品牌工業機器人裝配、控制系統和檢修技能等展開教學，針對其余品牌機器人只能進行理論講述，學生無法進行實踐操作，這也在一定程度上影響了學生實踐能力提升。

（二）缺少“雙師型”教師，影響教學進度

由于工業機器人專業是我國高職院校近幾年才開始設立的專業，很多學校尚未設立該專業，只是開設了工業機器人相關課程，很多高職院校工業機器人教學還是其他專業教師兼任，這些教師雖然經過了工業機器人課程教學和技能培訓，但是自身缺少工業機器人教學和實際工作經驗，一定程度上影響了教學進度。此外，部分學校工業機器人教師對行業動態不太關注，部分教學內容和工業機器人產業發展不太匹配，對國內外最新工業機器人研發成果介紹比較少，對工業機器人安裝、調試、維修技能了解較少，教師個人教學和實踐技能亟待提升。

（三）一體化教學開展不順，實訓教學效果不理想

高職院校工業機器人專業一體化教學開展不太順利，主要體現在理論和實踐訓練安排不太合理、校企合作實訓方式單一等方面。很多學校把普遍采取先理論后實訓的教學方式，教師先講解工業機器人相關理論知識，例如工業機器人變成控制器和液壓知識，再帶領學生進行實訓，由于工業機器人數量有限，學生只能輪流進行操作，留給學生的實操訓練時間比較短。學校一般在大三安排學生集中前往企業進行實習，企業很多類型工業機器人學生是第一次接觸，企業師傅講解不太到位，學校教師和企業師傅合作比較少，影響了一體化教學效果。

三、互聯網+視域下工業機器人教學優化路徑

（一）發揮可視化資源優勢，實現交互教學

傳統教學模式中，工業機器人專業教師主要圍繞教材、工業機器人開展教學，先進行機器人編程、液壓系統和機械裝配等理論知識，再安排學生進行分組練習，讓學生自主練習機器人裝配、維修等練習，這一過程中師生互動比較少。由于學生理科基礎參差不齊、動手能力和信息化素養不同，教師很難兼顧到每一個學生，“互聯網+”教育模式下，教師可以利用微課開展教學，針對教學重難點進行講解，利用段視頻的方式對機器人操作難點進行講解，學生可以把教學微課下載到自己的手機或平板上，方便自己回看操作視頻，進行針對性練習，解決學生課下練習難的問題。微課可以兼顧到每一個學生的需求，讓學生自主選擇回看視頻、慢動作回放，直到學生完全掌握機器人編程和裝配技能，激發學生學習積極性。教師要積極搜集慕課平臺優質資源，圍繞專業課教學內容開發可視化教學資源，打造校本信息化教學資源庫，針對工業機器人控制系統編程、裝配步驟和常見維修技能等進行講解，并把這些微課運用在實訓教學中，結合視頻講解操作技能，再安排學生參照視頻進行實操訓練，提升高職工業機器人專業學生操作水平。

（二）實施混合教學模式，提高綜合運用能力

“互聯網+”背景下，職教云、翻轉課堂、慕課和藍墨云班課軟件等信息化教學模式走入高職工業機器人專業教學中，教師可以根據本校信息化教學基礎，靈活選擇信息化教學工具，提升工業機器人專業課教學效果。例如教師可以組織學生觀看國內名校工業機器人教學課程，例如瀏覽清華大學工業機器人專業教學視頻，讓學生享受互聯網優質教學資源，了解國內廠家研發的新型號工業機器人，掌握最新的工業機器人控制系統編程代碼，從而拓寬學生學習視野。此外，教師可以運用職教云軟件開展線上線下混合式教學，建立班級課程群，學生通過掃描二維碼進入課堂，開展線上直播教學，為學生播放工業機器人裝配過程微課，引導學生分析這段操作視頻中是否存在不足，鼓勵學生進行線上討論。教師可以設計線上測試題，例如工業機器人型號特點、控制系統代碼和液壓系統故障分析等，系統可以自動為學生打分，教師根據學生線上測試錯題進行線下教學，真正解決學生學習困擾，提升學生專業課成績，讓學生逐步適應“互聯網+”學習模式。

（三）運用智能仿真軟件，強化實踐能力

高職院校工業機器人教學離不開實踐，學校除了要購買不同品牌、不同型號工業機器人，還要積極構建虛擬仿真實訓平臺，開展全新的線上模擬操作教學，滿足學生隨時隨地進行實訓練習的需求。例如學?？梢岳玫谌街С諺R的機電一體化仿真平臺，比如Irai虛擬仿真平臺，虛擬仿真實訓可以減輕學校采購機器人的資金壓力，同時減輕學生頻繁拆卸對機器人造成損害。教師可以在該平臺上創設不同的工業機器人操作場景，例如企業工業機器人流水線、維修現場視頻，既可以讓學生了解企業工業機器人不同工作崗位技能，又可以讓學生進行線上虛擬操作練習。教師可以在虛擬仿真實訓平臺布置視覺檢測工業機器人剔除殘次品分揀設計任務，讓學生了解機器人視覺辨識程序代碼、裝配流程，系統可以根據學生操作進行打分，學生也可以回看自己的操作視頻，激發學生自主訓練積極性，全面提升高職工業機器人專業教學質量。

（四）校企共建實踐平臺，培養職業道德

工業機器人專業教學離不開企業支持，高職院校要持續推進校企合作和產教融合戰略，一方面要聯合企業建立校內實訓基地，爭取企業一些工業機器人設備支持，豐富校內工業機器人種類，另一方面則是要開發校外實訓基地，每個學期都要安排學生前往企業進行實訓，由學校教師和企業師傅共同開展教學。學校要積極爭取企業替換下來的工業機器人，提升校內工業機器人數量，讓學生有更多機會進行獨立實操練習，定期邀請企業工業機器人設計、研發和維修技術人員參與校內實訓教學，為學生現場講解各品牌機器人操作、檢修技能，手把手糾正學生操作流程。每個學期組織學生前往企業實訓，參與企業內部機器人檢測、裝配和檢修工作，教師要跟隨學生一起進行實訓，虛心向企業師傅請教，學習企業師傅精益求精、吃苦耐勞、開拓創新的“工匠精神”，端正大學生就業觀，激勵學生以成為大國工匠為目標，培養學生的愛崗敬業精神。此外，學?？梢匝埰髽I工業機器人高級工程師舉辦講座，為學生講解機器人研發過程中遇到的問題，解讀學生專業問題和就業問題，激發青年大學生積極參與科研學習，不斷學習“工匠精神”，提升大學生職業道德素養。

四、結語

高職工業機器人專業教師要立足就業趨勢和專業特點，為學生量身定制“互聯網+”教學模式，把學生喜愛的教學App、微課等融入專業課教學中，運用視頻資源、線上直播開展工業機器人專業知識教學，運用先進的虛擬仿真系統開展線上模式實訓，全面提升學生實踐操作能力和就業競爭力，為國家輸送更多優秀工業機器人技術人才。

參考文獻：

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