“工業機器人維修維護實訓”課程教學研究

楊莫庸

(遼寧軌道交通職業學院,遼寧 沈陽 110023)

0 引言

隨著“工業4.0”的概念在德國的首次提出,以“智能制造、數字孿生”為主的新一代工業革命已經悄然到來,而工業機器人作為工業自動化領域中不可或缺的生產線系統集成主流設備,起到了不可替代的作用;工業機器人在碼垛、涂膠、搬運、焊接等領域發揮著無與倫比的優勢。生產一線低技能產業工人正逐步被工業機器人替代,中國現在已經成為世界第一機器人需求大國,同時中國也成了工業機器人技術技能型人才需求的第一大國[1]。與此同時,具有工業機器人拆裝應用、工業機器人維修維護保養等技能的人才在各行各業中就業形式非常緊俏,人才呈現出供不應求的態勢。工業機器人的應用在各行各業掀起了一股浪潮,越來越多的職業院校開設了工業機器人相關課程[2]。

按照新經濟時代對管理人才的全新定義,高等教育應把重心放在培養創新型、技術型、綜合型人才上,學生不但要牢牢掌握專業理論知識,更要具備較強的動手能力[3]?？梢灶A見到,在未來的產業競爭中,不僅僅需要學生具有專業的理論知識,更強調動手的實際操作能力。以工業機器人應用為例,工廠更加需要具有能對機器人進行拆裝、維修、維護、保養、更換機器人潤滑油等技能的人才。本文將以工業機器人維修維護的實訓課程為研究對象,深入打造工業機器人領域的精品課程。在授課過程中,教師須培養學生的動手實踐能力,為學生未來的就業及實際工作打下堅實的基礎。

1 課程教學主要內容與現狀分析

1.1 課程教學主要內容

工業機器人維修維護實訓課程的教學目標,不僅需要教師在培養學生掌握工業機器人技術基本原理的同時,更加要求培養其掌握工業機器人的拆裝、維修、維護與保養的技能,以滿足學生在未來工作中對自動化產線的管理、維護與保養作業的需求。本課程主要講解工業機器人本體接線、工業機器人本體拆解、工業機器人六軸減速機裝配與更換、工業機器人潤滑油的注入與更換、同步帶張緊與更換、工業機器人常見故障排除、工業機器人定期檢修與保養、工業機器人維修后精度測試、機器人維修維護用工量具的使用等技能知識。同時教師在教學的過程中,也要強調在生產作業過程中在保證人身安全為首要條件的情況下,再滿足生產作業的要求以及優化裝配作業流程。

1.2 課程教學現狀分析

工業機器人維修維護實訓課程的建設,不僅需要學生掌握工業機器人技術、工業機器人維修維護的理論知識,更加注重培養學生真正動手對工業機器人本體進行拆裝、維修、維護與保養操作的能力。

在目前的課程教學培養體系下,存在如下主要問題:在當前的實訓室中,由于學生人數較多,工業機器教學設備數量有限,不能保證每組同學都能有足夠的時間參與到工業機器人維修維護的實際操作練習中,或者只能參與到工業機器人個別模塊組件的實操練習中。在課程教學過程中,也存在工業機器人裝配、維修維護專用的工量具準備不齊全,不能給學生帶來專用工量具使用的直觀體驗;再者學生沒有意識到工業機器人維修維護實訓課程的重要性,缺乏自主學習的積極性。

2 課程教學改革內容

2.1 培養學生獨立思考、解決問題的能力

在學習過程中,學生獨立思考以及獨立解決問題的能力,是學生終身學習能力的核心要素之一。在傳統的教學過程中,老師是整個教學環節中的絕對主體:老師在教、學生在聽,相當于老師把知識直接灌輸給學生而沒有得到學生的及時反饋。學生如果沒有經過自己獨立思考的過程,就無法很好地消化所學的知識,即沒有真正地理解其中的道理沒有成為自己真正掌握的知識。

在今后的教學過程中,教師要把握學生既是教學的對象,又是教學過程中的主體。教師在教學過程中,要逐漸培養學生獨立思考、解決問題的習慣與能力?？梢詮囊韵聨c去引導:教師可以營造好的學習氛圍,激發學生獨立思考的興趣及獨立解決問題的成就感,在輕松愉快的學習氛圍中,可以使學生思維更加活躍,想象力豐富,增強記憶的牢固性;教師采用在課堂上精心準備的教學設計和教學案例,引導學生思考與討論,在每節課都留一些學生獨立思考的時間,并讓同學把思考的結果互相分享。在輕松愉快的教學環境下,教師最后再進行點評,可以增強學生獨立思考、解決問題的能力,促進學生在未來的學習與工作中可以多、快、好、省地完成工作與學習的任務。

2.2 優化教學課程培養體系

課程建設需對傳統的教學課程培養體系進行改革,打破傳統教學培養體系下注重理論學習、動手實踐操作占比小的壁壘。

首先要緊密結合社會用工的實際需求,院校需建立有針對性的教學課程培養體系,以使學生真正接觸到未來工作中所需要的知識和技能,不至于在未來的真實工作環境中感到陌生與不適。

優化教學課程培養體系要以人為本,充分考慮滿足學生個性化發展的需求,這樣可以提高學生的學習興趣與自主學習的主觀能動性,利于學生未來的發展。

教學課程培養體系改革,要注重校企合作。院校需建立以工作過程為導向、崗位需求為目標的模塊化課程教學培養體系,建立理論與實際相結合的職業素養體系。

2.3 教學資源與案例的開發與設計

教學資源與案例的開發與設計應緊繞課程教學的目標,充分滿足學生個性化發展的需要,培養學生的創新精神,促進學生多元發展。

院校可以為學生開發文獻、題庫等資源充足的網絡資料庫,培養學生自主的學習能力,學生可以帶著疑問在資料庫里查找答案,這種獨立思考、解決問題的能力對學生未來的工作會起到不可估量的作用。其次可以建立基于工業機器人維修維護的語音、視頻等資源供學生學習,使學生在學習的過程中,有更加直觀的感受,提高學生學習的興趣,起到身臨其境的學習過程。

教師可以開發與設計實際工程中的案例,例如工業機器人減速機更換、潤滑油更換等,供學生設計與學習,可以把工作場所與課堂學習環境相結合,以實現學校和工廠的無縫對接?？赏ㄟ^開發使用以實際工程項目為導向的活頁式教材、情景模擬的工程實踐教學方式、學生分組討論、各組互相評價、教師總結發言的模式進行多元化教學,提高學生的學習興趣與成效。

2.4 實訓室建設

基于工業機器人維修維護實訓室的建設,首先要保證學生在工業機器人維修與維護課程學習過程中的完整性和系統性,并且與未來真實的工作環境相匹配,可將實訓室劃分為工業機器人本體的維修維護與電氣控制柜及線纜的維修維護兩大類功能。

在實訓室建設中,保證可供學生實踐練習的工業機器人設備充足,保證每組學生都能參與到工業機器人維修維護的各個模塊的練習;要保證實訓室寬敞明亮、安全干凈,為學生的生產、學習保駕護航。

可用虛實結合的方式開展教學,在實訓室學生可以先通過軟件進行工業機器人維修維護仿真練習,在理論及仿真沒有問題的情況下,可以進行實際工業機器人拆裝、維修、維護及保養等操作練習,真正達到理實一體化的學習過程,增強學生的動手能力,也激發了學生的學習興趣,為學生未來的工作打下了堅實的基礎。

3 結語

在當下社會的工作模式下,用人單位更加注重學生的動手實踐能力與學生的職業素養。文章對基于工業機器人維修維護的實訓課程教學進行了深入的分析研究與探討,具有針對性的課程培養體建設、教學資源設計與開發等課程改革可以推動高職院校的課程發展與創新,可以匹配企業的需求與對學生能力的要求。文章中的教學研究成果在學生課程上進行了實踐檢驗,取得了良好的成效。即提高學生學習興趣的同時,培養了學生動手實踐能力,為學生未來工作打下堅實的基礎。本課程的研究成果可以推廣到院校其他的課程實踐教學活動中。