互聯(lián)網(wǎng)+視域下工業(yè)機(jī)器人教學(xué)優(yōu)化路徑探析

王寶成

摘要：隨著“中國制造2025”戰(zhàn)略的提出，我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級步伐加快，智能制造逐漸成為制造業(yè)發(fā)展新潮流，工業(yè)機(jī)器人使用范圍越來越廣泛，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)人才成為就業(yè)市場的“香餑餑”。高職工業(yè)機(jī)器人教學(xué)要立足就業(yè)趨勢，結(jié)合智能制造開發(fā)新的課程，運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”教育理念打造信息化教學(xué)模式，優(yōu)化工業(yè)機(jī)器人分揀裝配、電子控制技術(shù)和編程教學(xué)，運(yùn)用微課、慕課和線上教學(xué) App開展教學(xué)，提升工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，幫助學(xué)生找到更加心儀的工作。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”;信息化教學(xué);工業(yè)機(jī)器人

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”開啟了高職院校信息化教學(xué)的新篇章，體現(xiàn)了智能制造理念，制造業(yè)在研發(fā)智能化工業(yè)機(jī)器人，運(yùn)用工業(yè)機(jī)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(yè)趨勢，積極開展智慧教學(xué)，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)開展信息化教學(xué)，豐富工業(yè)機(jī)器人教學(xué)內(nèi)容和方式。但是目前高職工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)還存在一些不足，例如產(chǎn)業(yè)和專業(yè)課對接不同步，實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果不理想等問題，“互聯(lián)網(wǎng)+”理念為教師提供了新的教學(xué)思路，教師可以利用虛擬仿真系統(tǒng)開展交互式教學(xué)，打造可視化工業(yè)機(jī)器人教學(xué)模式;運(yùn)用教學(xué)App開展混合式教學(xué)，針對工業(yè)機(jī)器人裝配、控制系統(tǒng)設(shè)計和編程代碼等進(jìn)行講解，方便學(xué)生課下自主學(xué)習(xí);深化校企合作，共同建立工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)基地，提升學(xué)生實(shí)操技能，全面提升高職工業(yè)機(jī)器人專業(yè)學(xué)生就業(yè)競爭力。

一、我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求

隨著我國智能制造有條不紊地實(shí)施，工業(yè)機(jī)器人逐漸成為制造業(yè)必不可少的設(shè)備，企業(yè)需要具備工業(yè)機(jī)器人研發(fā)、設(shè)計、維修和操作技能的工匠型人才，這給高職院校學(xué)生創(chuàng)造了更多就業(yè)機(jī)會。我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正處在蓬勃發(fā)展階段，很多企業(yè)投入工業(yè)機(jī)器人研發(fā)、生產(chǎn)中，設(shè)計出了很多不同類型的工業(yè)機(jī)器人，可以滿足電子產(chǎn)業(yè)、機(jī)械加工和醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)需求。例如我國物流行業(yè)大范圍使用工業(yè)分揀機(jī)器人，對快件進(jìn)行智能化分揀，提升了物流運(yùn)輸效率，節(jié)約了人工成本。目前我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)需要大量具備研發(fā)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(xué)生還達(dá)不到企業(yè)的這些要求，高職院校要正視工業(yè)機(jī)器人教學(xué)不足，制定全新的工業(yè)機(jī)器人教學(xué)方案，提升學(xué)生崗位勝任能力。

二、我國工業(yè)機(jī)器人專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國2016年工業(yè)機(jī)器人銷售額已經(jīng)突破9萬臺，2017年銷量突破11萬臺，按照目前我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度，到2022年我國工業(yè)機(jī)器人保有量有望突破百萬大關(guān)，進(jìn)一步加快我國智能制造業(yè)發(fā)展。隨著工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，工人機(jī)器人專業(yè)人才需求量也逐年攀升，但是目前我國工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)還無法滿足企業(yè)需求，企業(yè)對工業(yè)機(jī)器人專業(yè)大學(xué)生滿意度不高，這些都反映出我國工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)體系還不太完善。

（一）工業(yè)機(jī)器人造價昂貴，學(xué)校教學(xué)受限

工業(yè)機(jī)器人價格比較昂貴，很多高職院校辦學(xué)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(yè)機(jī)器人，工業(yè)機(jī)器人類型比較單一，這給校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)帶來了很多不便，學(xué)生認(rèn)識、掌握的工業(yè)機(jī)器人技能有限，不利于學(xué)生崗位技能提升。由于工業(yè)機(jī)器人類型比較單一，教師只能根據(jù)某一品牌工業(yè)機(jī)器人開展教學(xué)，例如該品牌工業(yè)機(jī)器人裝配、控制系統(tǒng)和檢修技能等展開教學(xué)，針對其余品牌機(jī)器人只能進(jìn)行理論講述，學(xué)生無法進(jìn)行實(shí)踐操作，這也在一定程度上影響了學(xué)生實(shí)踐能力提升。

（二）缺少“雙師型”教師，影響教學(xué)進(jìn)度

由于工業(yè)機(jī)器人專業(yè)是我國高職院校近幾年才開始設(shè)立的專業(yè)，很多學(xué)校尚未設(shè)立該專業(yè)，只是開設(shè)了工業(yè)機(jī)器人相關(guān)課程，很多高職院校工業(yè)機(jī)器人教學(xué)還是其他專業(yè)教師兼任，這些教師雖然經(jīng)過了工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)和技能培訓(xùn)，但是自身缺少工業(yè)機(jī)器人教學(xué)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，一定程度上影響了教學(xué)進(jìn)度。此外，部分學(xué)校工業(yè)機(jī)器人教師對行業(yè)動態(tài)不太關(guān)注，部分教學(xué)內(nèi)容和工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展不太匹配，對國內(nèi)外最新工業(yè)機(jī)器人研發(fā)成果介紹比較少，對工業(yè)機(jī)器人安裝、調(diào)試、維修技能了解較少，教師個人教學(xué)和實(shí)踐技能亟待提升。

（三）一體化教學(xué)開展不順，實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果不理想

高職院校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)一體化教學(xué)開展不太順利，主要體現(xiàn)在理論和實(shí)踐訓(xùn)練安排不太合理、校企合作實(shí)訓(xùn)方式單一等方面。很多學(xué)校把普遍采取先理論后實(shí)訓(xùn)的教學(xué)方式，教師先講解工業(yè)機(jī)器人相關(guān)理論知識，例如工業(yè)機(jī)器人變成控制器和液壓知識，再帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，由于工業(yè)機(jī)器人數(shù)量有限，學(xué)生只能輪流進(jìn)行操作，留給學(xué)生的實(shí)操訓(xùn)練時間比較短。學(xué)校一般在大三安排學(xué)生集中前往企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)，企業(yè)很多類型工業(yè)機(jī)器人學(xué)生是第一次接觸，企業(yè)師傅講解不太到位，學(xué)校教師和企業(yè)師傅合作比較少，影響了一體化教學(xué)效果。

三、互聯(lián)網(wǎng)+視域下工業(yè)機(jī)器人教學(xué)優(yōu)化路徑

（一）發(fā)揮可視化資源優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)交互教學(xué)

傳統(tǒng)教學(xué)模式中，工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教師主要圍繞教材、工業(yè)機(jī)器人開展教學(xué)，先進(jìn)行機(jī)器人編程、液壓系統(tǒng)和機(jī)械裝配等理論知識，再安排學(xué)生進(jìn)行分組練習(xí)，讓學(xué)生自主練習(xí)機(jī)器人裝配、維修等練習(xí)，這一過程中師生互動比較少。由于學(xué)生理科基礎(chǔ)參差不齊、動手能力和信息化素養(yǎng)不同，教師很難兼顧到每一個學(xué)生，“互聯(lián)網(wǎng)+”教育模式下，教師可以利用微課開展教學(xué)，針對教學(xué)重難點(diǎn)進(jìn)行講解，利用段視頻的方式對機(jī)器人操作難點(diǎn)進(jìn)行講解，學(xué)生可以把教學(xué)微課下載到自己的手機(jī)或平板上，方便自己回看操作視頻，進(jìn)行針對性練習(xí)，解決學(xué)生課下練習(xí)難的問題。微課可以兼顧到每一個學(xué)生的需求，讓學(xué)生自主選擇回看視頻、慢動作回放，直到學(xué)生完全掌握機(jī)器人編程和裝配技能，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。教師要積極搜集慕課平臺優(yōu)質(zhì)資源，圍繞專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容開發(fā)可視化教學(xué)資源，打造校本信息化教學(xué)資源庫，針對工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)編程、裝配步驟和常見維修技能等進(jìn)行講解，并把這些微課運(yùn)用在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，結(jié)合視頻講解操作技能，再安排學(xué)生參照視頻進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練，提升高職工業(yè)機(jī)器人專業(yè)學(xué)生操作水平。

（二）實(shí)施混合教學(xué)模式，提高綜合運(yùn)用能力

“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，職教云、翻轉(zhuǎn)課堂、慕課和藍(lán)墨云班課軟件等信息化教學(xué)模式走入高職工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教學(xué)中，教師可以根據(jù)本校信息化教學(xué)基礎(chǔ)，靈活選擇信息化教學(xué)工具，提升工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課教學(xué)效果。例如教師可以組織學(xué)生觀看國內(nèi)名校工業(yè)機(jī)器人教學(xué)課程，例如瀏覽清華大學(xué)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教學(xué)視頻，讓學(xué)生享受互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，了解國內(nèi)廠家研發(fā)的新型號工業(yè)機(jī)器人，掌握最新的工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)編程代碼，從而拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)視野。此外，教師可以運(yùn)用職教云軟件開展線上線下混合式教學(xué)，建立班級課程群，學(xué)生通過掃描二維碼進(jìn)入課堂，開展線上直播教學(xué)，為學(xué)生播放工業(yè)機(jī)器人裝配過程微課，引導(dǎo)學(xué)生分析這段操作視頻中是否存在不足，鼓勵學(xué)生進(jìn)行線上討論。教師可以設(shè)計線上測試題，例如工業(yè)機(jī)器人型號特點(diǎn)、控制系統(tǒng)代碼和液壓系統(tǒng)故障分析等，系統(tǒng)可以自動為學(xué)生打分，教師根據(jù)學(xué)生線上測試錯題進(jìn)行線下教學(xué)，真正解決學(xué)生學(xué)習(xí)困擾，提升學(xué)生專業(yè)課成績，讓學(xué)生逐步適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”學(xué)習(xí)模式。

（三）運(yùn)用智能仿真軟件，強(qiáng)化實(shí)踐能力

高職院校工業(yè)機(jī)器人教學(xué)離不開實(shí)踐，學(xué)校除了要購買不同品牌、不同型號工業(yè)機(jī)器人，還要積極構(gòu)建虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺，開展全新的線上模擬操作教學(xué)，滿足學(xué)生隨時隨地進(jìn)行實(shí)訓(xùn)練習(xí)的需求。例如學(xué)?？梢岳玫谌街С諺R的機(jī)電一體化仿真平臺，比如Irai虛擬仿真平臺，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)可以減輕學(xué)校采購機(jī)器人的資金壓力，同時減輕學(xué)生頻繁拆卸對機(jī)器人造成損害。教師可以在該平臺上創(chuàng)設(shè)不同的工業(yè)機(jī)器人操作場景，例如企業(yè)工業(yè)機(jī)器人流水線、維修現(xiàn)場視頻，既可以讓學(xué)生了解企業(yè)工業(yè)機(jī)器人不同工作崗位技能，又可以讓學(xué)生進(jìn)行線上虛擬操作練習(xí)。教師可以在虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺布置視覺檢測工業(yè)機(jī)器人剔除殘次品分揀設(shè)計任務(wù)，讓學(xué)生了解機(jī)器人視覺辨識程序代碼、裝配流程，系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生操作進(jìn)行打分，學(xué)生也可以回看自己的操作視頻，激發(fā)學(xué)生自主訓(xùn)練積極性，全面提升高職工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教學(xué)質(zhì)量。

（四）校企共建實(shí)踐平臺，培養(yǎng)職業(yè)道德

工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教學(xué)離不開企業(yè)支持，高職院校要持續(xù)推進(jìn)校企合作和產(chǎn)教融合戰(zhàn)略，一方面要聯(lián)合企業(yè)建立校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地，爭取企業(yè)一些工業(yè)機(jī)器人設(shè)備支持，豐富校內(nèi)工業(yè)機(jī)器人種類，另一方面則是要開發(fā)校外實(shí)訓(xùn)基地，每個學(xué)期都要安排學(xué)生前往企業(yè)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，由學(xué)校教師和企業(yè)師傅共同開展教學(xué)。學(xué)校要積極爭取企業(yè)替換下來的工業(yè)機(jī)器人，提升校內(nèi)工業(yè)機(jī)器人數(shù)量，讓學(xué)生有更多機(jī)會進(jìn)行獨(dú)立實(shí)操練習(xí)，定期邀請企業(yè)工業(yè)機(jī)器人設(shè)計、研發(fā)和維修技術(shù)人員參與校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，為學(xué)生現(xiàn)場講解各品牌機(jī)器人操作、檢修技能，手把手糾正學(xué)生操作流程。每個學(xué)期組織學(xué)生前往企業(yè)實(shí)訓(xùn)，參與企業(yè)內(nèi)部機(jī)器人檢測、裝配和檢修工作，教師要跟隨學(xué)生一起進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，虛心向企業(yè)師傅請教，學(xué)習(xí)企業(yè)師傅精益求精、吃苦耐勞、開拓創(chuàng)新的“工匠精神”，端正大學(xué)生就業(yè)觀，激勵學(xué)生以成為大國工匠為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的愛崗敬業(yè)精神。此外，學(xué)?？梢匝埰髽I(yè)工業(yè)機(jī)器人高級工程師舉辦講座，為學(xué)生講解機(jī)器人研發(fā)過程中遇到的問題，解讀學(xué)生專業(yè)問題和就業(yè)問題，激發(fā)青年大學(xué)生積極參與科研學(xué)習(xí)，不斷學(xué)習(xí)“工匠精神”，提升大學(xué)生職業(yè)道德素養(yǎng)。

四、結(jié)語

高職工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教師要立足就業(yè)趨勢和專業(yè)特點(diǎn)，為學(xué)生量身定制“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式，把學(xué)生喜愛的教學(xué)App、微課等融入專業(yè)課教學(xué)中，運(yùn)用視頻資源、線上直播開展工業(yè)機(jī)器人專業(yè)知識教學(xué)，運(yùn)用先進(jìn)的虛擬仿真系統(tǒng)開展線上模式實(shí)訓(xùn)，全面提升學(xué)生實(shí)踐操作能力和就業(yè)競爭力，為國家輸送更多優(yōu)秀工業(yè)機(jī)器人技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬亞軍.互聯(lián)網(wǎng)+時代高職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)新形態(tài)教材建設(shè)實(shí)踐與思考[J].采寫編，2020（06）：149-151.

[2]王哲祿.“中國制造2025”戰(zhàn)略下的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)人才分析及培養(yǎng)路徑創(chuàng)新研究[J].生產(chǎn)力研究，2019（01）：119-122+149.

[3]柳麗雅.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下信息化手段在工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教學(xué)中的運(yùn)用研究[J].信息技術(shù)與信息化，2018（10）：125-127.