基于校企合作的應用型本科“工業機器人”課程資源建設探討

韓思奇 王敏 朱少鋒 王濤

摘 ? 要：對當前應用型本科“工業機器人”課程的建設現狀進行了探討，以天津中德應用技術大學的“工業機器人”課程資源建設為例，通過改革教學方法與手段，提高人才培養質量。

關鍵詞：工業機器人;應用型本科;課程體系;教育改革

《中國制造2025》的白皮書是國家在2015年提出的，白皮書的印發直接表明了中國在制造業努力的方向。只有堅持發展智能制造技術，我國制造業在今后的國際競爭中才有可能處于時代的前沿。在未來科技高速發展的道路上，“工業機器人”將會成為我國制造業重要的生產環節，制造業對于掌握機器人使用技術的高端人才的需求也是日益增長的。

當前的高端技術領域中，“工業機器人”綜合了電氣控制、智能控制、物聯網等多種技術。作為我國第一所應用型本科院校，為了培養適應市場需求的技術人才，天津中德應用技術大學在2016年招收了第一屆自動化專業的本科生。據調查，當前機器人相關專業在以職業能力為導向的本科、高職院校均有開設，但就如何建設更有效的人才培養模式，大多高校仍處于起步階段。培養出的高校畢業生對技術業務的熟練程度并不能滿足實際生產的需要。所以，對當前機器人專業課程體系進行調整和優化，是解決問題的有效方法。

1 ? ?存在問題

1.1 ?授課內容復雜

“工業機器人”知識點涵蓋了編程、機械、運動控制多個方面，對于沒有工作經驗的學生來說，涉及內容過于綜合，短時間內難以搭建系統的知識結構，而且教材各部分內容關聯性不強，學生專注于理論學習，容易喪失學習興趣，關聯性不強，使學生思想跳躍、無法理解并掌握所學知識[1-3]。

1.2 ?理論與實踐結合不深

“工業機器人”技術應用課程實踐訓練對知識綜合應用要求較高，與相關課程基礎認知的實踐訓練聯系不夠。在智能制造時代背景下，“工業機器人”多用于各種集成工作站及智能生產線中，要求學生不僅了解“工業機器人”單機操作，而且要掌握與機器人集成技術相關的工藝設計、機床數控深度編程、PLC、傳感器等知識模塊的綜合應用。就目前高校提供的設備而言，遠遠達不到實踐要求，理論知識得不到足夠的應用。

1.3 ?訓練內容單一

“工業機器人”技術應用課程是實操性很強的課程，對于理論知識的綜合運用能力要求很高，當前大多高校講授這門課程時其實訓內容比較簡單，與當前制造業技術嚴重脫節。多數實訓課只能進行簡單的系統調試、編程等內容，無法按照企業實際生產需求進行訓練。而且“工業機器人”價格較高，多數院校只能利用仿真軟件進行講授和練習。以上訓練方法不能很好地與實際應用進行結合，無法滿足培養適應企業需求人才的要求。

2 ? ?“工業機器人”教學資源建設改革

2.1 ?搭建機器人共性技術平臺

機器人共性技術平臺作為天津中德應用技術大學“雙創平臺”建設項目，依托于智能制造學院，項目圍繞“工業機器人”的安裝、仿真、編程以及控制系統開發等內容，已建成機器人基礎技能實驗室、機器人綜合應用實驗室、機器人系統集成實驗室和光機電信息一體共性技術實驗室，旨在不斷提升學校“工業機器人”領域的科研應用能力，形成科研與學科建設相互促進的良性循環，做到產教融合，校企協同育人，開創“服務應用型、應用技術開發型、創新創業型”多層次人才培養的新模式[4-6]。

目前，平臺已擁有“工業機器人”虛擬拆裝系統、“工業機器人”拆裝實驗臺、“工業機器人”綜合應用平臺、“工業機器人”系統集成平臺、機器人視覺運控平臺、開放式可重構機器人開發平臺等機器人開發與應用設備，綜上，現學校已經具備了對先進機器人技術的基礎研究條件。

機器人共性技術平臺集多層次人才培養和企業服務于一體，教學對象包括電氣自動化（高職）、電氣自動化（3+2）、自動化（專接本）、自動化（本科）、電氣工程與智能控制（本科）等專業的學生，目前共計700余人。

機器人共性技術平臺可承擔的教學任務包括利用仿真程序學習機器人的拆卸裝配方法、機器人程序的編寫與調試以及實際參與機器人控制系統的構建，適合“工業機器人”、智能制造學生社團開展創新開發和實踐鍛煉的活動，服務學生社團成員約50人。

2.2 ?豐富考核方法

考慮到“工業機器人”使用領域廣、操作方法多樣、涉及知識面綜合的特點，其學習考核模式也應該避免單一化，這樣才能充分了解學生對于機器人學習的深度。教師制定多元化標準，通過多方面的考核可以客觀考察學生實訓過程中技能的掌握程度以及對重難點理論知識的學習能力。考核標準可以分為理論學習方面、實訓過程方面、實訓結果方面、完成速度方面等，根據學生層次不同，教師可以適當調整考核指標的分數權重[7]。

2.3 ?提高教師素質

高校應該多組織教師去企業參觀考證，讓教師在公司實習學習，深入了解企業文化和其用人方式，使高校與企業開展更加緊密的合作，同時也解決了教師在技術研發上能力不足和創新開發上革新不夠的缺點。同樣，企業也可以根據自身需求有計劃地聘請教師加入企業，成為企業與高校對接的顧問人員;同時，公司也可以利用高校教師理論知識較為豐富的特點為企業培訓員工，并且根據教師對企業的貢獻度給予企業的職稱證書。學校方面也可改變原有的職稱培養方式，拓寬師資培養途徑，探索適應教師隊伍建設的模式;企業在了解教師職稱學歷結構后建設教師企業員工團隊，互相補充、共同進步，實現教師進步、企業成長的雙贏模式。

2.4 ?加強校企合作

高等院校應該加強對智能制造企業核心崗位群的了解，認識到對口專業培養的重要性，對學生能力進行培養的同時制定滿足“工業機器人”技術專業職業崗位的要求。形成學習與工作統一、工程任務與課程體系結合，使崗位技能培養、專項知識灌輸、綜合應用能力提高的遞進式專業教學體系。同時，應采用示教一體的教學方法，有效地提高課堂教學質量。基于此進一步增進高校與企業的聯系，為企業輸送職業崗位對應優秀人才的同時，極大地優化高校的教學質量。高校的“工業機器人”技術相關教學課程依據此可以分為不同的模塊，由專職、兼職教師分別或共同完成。

3 ? ?結語

學校“工業機器人”課程的開展，不管是對教師教學方法的變革還是對學生理論與實踐相結合的學習能力的提高，都取得了很好的成果。隨著機器人技術的超高速發展以及各個企業、公司和單位對不同方向的高級機器人專業技術人才的大批量需求，天津中德應用技術大學智能制造學院將進一步改革、健全“工業機器人”課程教學與實踐平臺的開發，進一步加強對學生實踐應用能力、專業素質的培養和提高，讓學生能夠學以致用，并且能夠全方面、多角度地協同發展，不斷創新，解決各種實際問題。

[參考文獻]

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[6]李衛民，李曙生，張 ?斌.“校企一體化”模式下高職院校課程體系、教學內容與職業標準銜接路徑探析—以工業機器人技術專業為例[J].黑龍江教育：理論與實踐，2019（Z2）：82-84.

[7]丁度坤，江務學.基于校外實訓基地的“工業機器人技術”專業課程重構[J].教育教學論壇，2019（28）：24-25.

Abstract：Discuss the current situation of the construction of industrial robot course in applied undergraduate course， taking the construction of “Industrial Robot” course resource in Tianjin Sino-German University of Applied Science as an example， and improves the quality of personnel training through the reform of teaching methods and means.

Key words：“Industrial Robot”; application-oriented undergraduate; curriculum system; ?education revolution