技能大賽促進工業(yè)機器人專業(yè)實踐教學體系改革的研究與實踐

楊振宇

摘要：本文結合技能大賽，探討了工業(yè)機器人專業(yè)實踐教學課程體系改革，尤其是核心課程的改革研究，并結合校企合作和實訓室建設等提出建設思路，以有效提高工業(yè)機器人專業(yè)學生的實際操作技能水平。

關鍵詞：工業(yè)機器人；實踐教學體系；技能大賽；校企合作；實訓室建設

一、引言

隨著“工業(yè)4.0”深入推進，智能裝備產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，需要大量工業(yè)機器人應用人才[1]，據(jù)研究顯示，未來十年我國需要200萬個與機器人相關的工作崗位，對工業(yè)機器人技術的人才要求也越來越嚴格。工業(yè)機器人技術專業(yè)應如何培養(yǎng)適應企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的高技術、高素質(zhì)人才，國家層面每年舉辦的職業(yè)技能大賽，作為一個學生技能與素質(zhì)的競技平臺，對推動高職教育起到重要的促進作用，它不斷從技術發(fā)展、企業(yè)需求、學生培養(yǎng)等各個方面，給我國高職教育提出要求。結合技能大賽對人才培養(yǎng)和教學體系改革進行研究，可以得出很多有益的結論，對推動工業(yè)機器人專業(yè)建設具有重要意義。

二、技能大賽對學生知識與技能的要求

目前，我國每年舉辦的全國及省級技能大賽有“工業(yè)機器人技術”和“工業(yè)機器人與機器視覺編程調(diào)試”等賽項，我校通過連續(xù)五年參加了全國職業(yè)技能大賽的工業(yè)機器人技術相關賽項，在工業(yè)機器人相關賽項的參賽和學生訓練等各個方面，都取得了不少經(jīng)驗與成績。通過對競賽項目的實操任務、技能要求、評分標準等材料進行研究和分析，可以深刻把握工業(yè)機器人技術發(fā)展的主要方面，工業(yè)機器人與自動化生產(chǎn)線應用密切關聯(lián)，更強調(diào)學生綜合素質(zhì)，以及工業(yè)機器人的操作、安裝、編程，以及PLC技術、機器視覺、現(xiàn)場總線、RFID等多學科知識的高度融合。同時，這些知識與技能，也是大多數(shù)具有工業(yè)機器人的高自動化生產(chǎn)線企業(yè)所需要的，因此，培養(yǎng)方向和知識技能要跟上企業(yè)所需和最新的技術發(fā)展要求。經(jīng)過深入分析、比較與研究，目前技能大賽主要強調(diào)三個方面的知識與技能，1）工業(yè)機械人的安裝、調(diào)試與編程；2）機器視覺系統(tǒng)的安裝與調(diào)試；3）PLC編程及工業(yè)通信系統(tǒng)的運行調(diào)試。

三、技能大賽對教學實踐內(nèi)容體系的改革

（一）對核心課程《電氣控制與PLC應用技術》進行實踐教學改革。將核心課程《電氣控制與PLC應用技術》分為《現(xiàn)代電氣控制技術》與《PLC應用技術》兩門課程；并增設了2周的《機械裝調(diào)與控制技術》實訓課程，2周的《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》實訓課程，這樣，大大加強了學生對電氣控制技術的實踐技能，大大加強了學生在電氣接線、電氣裝調(diào)、PLC編程、自動化生產(chǎn)線裝調(diào)上的技能。以后還應加強PLC在“現(xiàn)場總線通信技術”和“自動化生產(chǎn)線控制技術”中進一步應用和實踐教學改革。

（二）改革和完善《工業(yè)機器人技術》核心課程群的實踐教學體系。《工業(yè)機器人技術》、《工業(yè)機器人及視覺檢測編程調(diào)試》是工業(yè)機器人專業(yè)方向最主要的專業(yè)基礎課，另外，《工業(yè)機器人的編程技術》、《工業(yè)機器人的安裝調(diào)試與故障診斷》等課程，能夠加強學生對國內(nèi)外各類型、各廠家工業(yè)機器人的熟悉程度和應用技能。

（三）其他“工業(yè)機器人”支撐課程的設立與實踐教學安排。工業(yè)機器人在自動化生產(chǎn)線上，雖然是一個相對單一的加工（夾取、裝配）單元，但它具有知識的系統(tǒng)性和技術的先進性。為更深入地理解和掌握機器人技術，使學生更加靈活、深入地掌握其操作和生產(chǎn)線應用技術，有必要學習一些相關的知識內(nèi)容：如電機控制技術，尤其是伺服和步進的控制技術，以及有關機器人傳感技術和檢測技術，因此在對現(xiàn)有課程，如《傳感器應用技術》、《機械設計》等課程進行必要改革的基礎上，還有必要開設《射頻RFID檢測技術》、《電機控制技術》等專業(yè)選修課程。并聯(lián)系PLC控制、視覺檢測、機器人應用、生產(chǎn)線控制，將基于工業(yè)機器人應用的自動化生產(chǎn)線控制的知識技能，在實踐教學體系上相融合。

四、加強校企合作，建立符合企業(yè)所需的培養(yǎng)方案和課程體系

（一）校企合作，共同完善培養(yǎng)方案，牽頭成立地區(qū)工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。借助國家大力發(fā)展工業(yè)4.0的契機，大力發(fā)展工業(yè)機器人專業(yè)實訓室建設，依托實訓設備，建立公共實訓基地和人才培訓中心，整合各個機器人企業(yè)崗位需求，提煉核心知識和技能，構建動態(tài)人才培養(yǎng)方案；由學校主導成立地區(qū)工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟公共實訓基地和公共人才培訓中心，加強校企聯(lián)盟合作，推動培養(yǎng)方案和課程體系進一步貼近企業(yè)轉(zhuǎn)型升級對人才的所需。

（二）將畢業(yè)生和工業(yè)機器人及企業(yè)相捆綁。將畢業(yè)生和工業(yè)機器人產(chǎn)品，以及中山地區(qū)正在轉(zhuǎn)型升級中的相關企業(yè)相捆綁，通過不斷發(fā)展的校企合作，加大課程與實踐場所的匹配性[2]，培養(yǎng)安裝、調(diào)試、保養(yǎng)、系統(tǒng)集成、機器人管理、銷售綜合性人才。

五、實踐教學體系改革中的教學條件改進研究

（一）教材及相關資料建設。教材是教學內(nèi)容的載體，是實施教學目標的依據(jù)。為更好落實實踐教學體系改革，應該在技能大賽的推動下，結合企業(yè)對人才培養(yǎng)的知識技能所需，緊跟工業(yè)4.0發(fā)展規(guī)劃剛要，尤其結合技能大賽對學生能力素質(zhì)的要求，編寫校本教材。通過校本教材，固化教學體系和課程體系改革成果，并將實踐教學體系的改革反映在實處。

（二）實踐教學條件。實踐教學條件是落實教學體系改革成敗的關鍵。實訓硬件設備及相應的軟件建設，將為學生利用理論、技術、方法和手段進行科學實踐提供了有力保障。實踐教學內(nèi)容的設計與開展，不僅僅限于學生去驗證成熟的基本理論和參觀演示性實驗，而是建立成為培養(yǎng)學生的實際動手能力和工程實際應用能力等符合社會需要的完整的實踐性教學體系。實訓設備應包括主流的工業(yè)機器人設備及協(xié)調(diào)工作單元，再購入多功能機器人系統(tǒng)，建立專門的機器人實訓室[3]，涵蓋工業(yè)機器人的所有開設課程。

六、總結

如何建設工業(yè)機器人專業(yè)，如何培養(yǎng)適應區(qū)域企業(yè)轉(zhuǎn)型升級和“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略進程的合格人才，是專業(yè)建設中一個亟待解決的課題。結合技能大賽，深入分析和研究“工業(yè)機器人技術”賽項對學生提出的技能要求，推動工業(yè)機器人專業(yè)的實踐教學體系建設與人才培養(yǎng)模式改革，使人才培養(yǎng)與企業(yè)的需求相結合，更好、更快地提高工業(yè)機器人專業(yè)學生的實際操作技能水平，進一步提高我專業(yè)學生在技能大賽中的競賽水平。

參考文獻：

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[3]趙美麗.高職院校開設工業(yè)機器人技術專業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景. [J].科技視界.2015.24：230-231