新形势下工业机器人技术专业人才培养研究与探索

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第一篇:新形势下工业机器人技术专业人才培养研究与探索

新形势下工业机器人技术专业人才培养研究与探索

加快现代职业教育发展,是发挥我国巨大人力优势,促进大众创业、万众创新的战略之举。职业教育既有产业特性,又有教育属性。左手牵着产业,右手挎着教育。如何在“大众创业、万众创新”背景下深化教育教学改革,主动对接行业产业需求进行人才培养,培养高素质大众创业、万众创新的生力军?我校工业机器人技术专业从推进专业与产业、学校与企业、课程体系与职业岗位深度对接等方面进行了一些人才培养的研究与探索。

一、对接产业联盟,创建专业与产业对话协作机制

专业建设离不开产业结构,人才培养离不开企业需求,学校培养的学生才能直接服务地方产业。昆山机器人产业发展迅猛,机器人产业为昆山的高科技新兴产业体系,昆山机器人产业基地既是苏州市特色产业基地,也是国家火炬省特色产业基地,聚集了一千多家机器人方面的企业。为了给产业的发展提供技术支撑,苏州成立了多家工业机器人技术产业联盟。这也为我校工业机器人技术专业的开设和人才培养创设了优质的社会环境。在工业机器人技术人才培养过程中,我校积极加入专业与产业的对话协作机构,成为工业机器人技术产业联盟、机器人与智能装备产业技术创新战略联盟会员单位,学校多渠道搭建专业与产业联盟对话平台,定期邀请联盟企业与行业技术专家来校开设讲座、举办论坛和专题研讨,共同研究制订专业人才培养方案与课程标准;研究探索适合本专业的办学模式。通过与产业联盟的密切对话,促进了学校与行业的信息交流,密切了工业机器人技术专业人才培养与企业人才需求的联系。

二、加强校企合作,夯实校企一体化办学模式

校企合作是培养适应生产、建设、管理、服务第一线所需要的技能型专门人才的重要途径,是学校实现与市场接轨的重要举措。通过校企合作,将企业实际的岗位需求、生产内容渗透进教学过程、教学内容及课程标准,实现工作与学习一体化,学校培养与企业需求零距离对接。夯实紧密的校企一体办学模式,把“工学结合、校企合作”作为工业机器人技术专业人才培养的重要切入点,由此带动专业建设与人才培养定位的调整,引导教学模式、内容、方法的变革与创新。采取校企之间学生订单培养、实训基地共建、合作师资培养、教材联合开发等方式,实现校企深度融合。利用“冠名式”“交互式”等合作方式,全面推行体验实习、尝试实习、顶岗实习。通过这种有层次的生产实习方式,将工学交替贯穿于整个教学中,使学生逐步适应企业的要求,完成职业角色的转化。通过开展多样化的校企一体办学模式,全面提高学生职业能力及职业素养,让学校和企业的设备技术、环境文化实现优势互补,切实提高了工业机器人技术专业培养目标的针对性和实效性,提高技能型人才的培养质量。

三、依据产业岗位,构建职业化的课程体系

课程体系的构建是人才培养的重要内容,学校要依据职业岗位及内涵特点构建课程体系。通过明确就业岗位群,对岗位典型职业工作过程进行分析后,融入职业岗位对知识、素质、能力等方面的要求,将若干个企业岗位归结为一个职业群,从中梳理职业的主要活动内容,分辨出支撑该职业的知识与技能,确定相邻社会职业的技能知识联结点,突出“内容的出发点是对所从事的岗位有意义”的基本原则,采取“项目引领,任务驱动,能力递进”的方法构建专业课程体系,使工业机器人技术专业课程设置紧密围绕职业岗位、生产实践的需要来组织,体现产业领域的职业行动能力。

四、引入职业标准,促进教学与生产的深度对接

职业标准是国家对从事某项职业的人员在能力与素质上提出的基本要求,是行业企业对从业人员岗位资格的规范要求。工业机器人技术专业人才培养过程中要注重行业与企业的职业标准、工艺规范的融入。通过教学内容与生产岗位的深度对接来实施教学活动,使教学内容更具有职业性,教学过程整体上体现“教学性”“生产性”与“标准性”。教学过程中学生通过边学边做边对照标准,不断进行自我验证和自我丰富,技能规范、职业标准意识得到提高,不足得到改进。通过不断积累,学生的职业素养得到了有效的提升。

五、强化“双创”教育,提升学生综合素养

在“大众创业、万众创新”的形势下,专业建设必须注重学生综合素养的提升,特别是开展创新教育与创业教育,为学生多样化选择、多路径成才、终生发展搭建“立交桥”。在工业机器人技术人才培养过程中,一方面通过定期邀请优秀毕业生、创业老板来校开设创业专题讲座,对在校学生做好创业意识和创业品质的教育和引导;另一方面,以省、市创新创业大赛为载体进行创业能力教育,以定期开设创新培训课为载体进行创业知识教育、创业技能教育。同时,重视创新创业能力和技巧的培养,在建设工业机器人技术专业课程体系时,既将创新创业教育相关课程纳入人才培养方案,又注重强化创新创业教育,重点加强创业技巧、管理技术等方面的培训,增加管理、营销、经济法律等选修课程的比例。

总之,在“大众创业、万众创新”背景下,专业建设和人才培养要坚持创新与发展同步。我们要抓住机遇,创新人才培养模式,努力提高专业的办学质量,为昆山地方工业机器人技术产业培养应用型、技能型、技术性的“大众创业,万众创新”的生力军。

第二篇:工业机器人技术专业

社会需求

工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。目前我国正处于加快转型升级的重要时期,以工业机器人为主体的机器人产业,正是破解我国产业成本上升、环境制约问题的重要路径选择。中国工业机器人市场近年来持续表现强劲,市场容量不断扩大。工业机器人的热潮带动机器人产业园的新建。到目前为止,上海、徐州、常州、昆山、哈尔滨、天津、重庆、唐山和青岛等地均已经着手开建机器人产业园区。产业的发展急需大量高素质高级技能型专门人才,人才短缺已经成为产业发展的瓶颈。

培养目标

本专业主要培养德、智、体、美全面发展,具有在生产一线从事工业机器人及其相关机电设备的安装、编程、调试、运行维护和设备管理的高端技能型专门人才。

培养拥护党的基本路线,具备德、智、体、美等全面发展的综合素质,掌握使用工业机器人为主的工业控制、自动化应用等必备知识,具备从事工业机器人自动化生产线安装、调试、维护、系统集成的综合职业能力,适应工业机器人操作、工业机器人调试、工业机器人生产线维护、工业机器人设备集成和改造等职业岗位任职要求的高素质技术技能应用型人才。能力要求

要求学生通过三年的学习,能够掌握一般工业机器人的结构、运动原理等基本知识,掌握机器人的安装调试、编程操作、维护与维修的技能,并具有良好的实际生产水平,满足工业机器人应用的技能要求。具有良好的团结协作、钻研、踏实肯干的职业精神与专业素养。

相关优秀院校 南阳职业学院 主要课程:

专业核心课程:《机器人机械系统》、《机器人控制技术》、《机器人视觉与传感技术》、《工业机器人应用与编程》、《现场总线技术及其应用》。

主要实践环节:《典型电气控制设备专项训练》、《自动生产线的集成与控制》、《嵌入式控制系统专项训练》、《机器人机械系统专用周》、机器人技术综合实训、《电工电子实训》、《顶岗实习Ⅰ》、《毕业实践》。就业面向

1)面向机器人及其关联设备制造企业,从事机器人及其相关机电设备的应用、编程、调试和系统集成;2)面向机器人及其关联设备销售企业(主要代理公司),从事机器人及其相关机电设备的应用、编程、调试和维护;3)面向拥有机器人及其关联设备的公司(主要自动化企业),从事机器人及其相关机电设备的运行维护和系统集成。

培养模式

1、双证教学,以赛促学

获得学历证的同时,取得维修电工、机器人操作、CAD绘图员等证书中的至少一项以上的职业资格证书,鼓励学生多取得职业资格证书。同时鼓励和支持学生参加省部级等各类大赛,培养工业机器人技术高素质应用型专门人才。面向工程应用的教学模式:

1、课程的多种目标当中,突出面向工程应用的职业能力和职业素养的培养目标;

2、课程教学的载体是真实的生产设备与自动化生产线;

3、以完整的工作过程来设计实训项目和任务;

4、行为主体是学生;行为的引导是教师;

5、注重设置理论实践一体化课程教学情境。

就业前景

1、就业岗位

工业机器人系统的模拟、编程、调试、操作、销售及工业机器人应用系统维护维修与管理、生产管理及服务等。

2、职业前景

无锡乃至长三角地区高职层次的“机器人及其相关机电设备的运行、维护和管理”人才的缺口较大,需求较多,在人力成本上升的背景下,工业机器人前景进入了一个大发展的时代。机器人正在代替人工完成劳动强度大、劳动环境恶劣的生产过程,工业机器人的应用也催生了大量新岗位,包括工业机器人的安装、调试及维护、维修等。同时,机器人制造商需求大量制造、编程与调试、安装与维护、销售等技术服务人员。适应岗位

1、机器人制造厂商: 机器人组装:销售、售后支持的技术和营销人才;

2、机器人系统集成商:机器人工作站的开发、安装调试、技术支持等专业人才;

3、机器人的应用企业:机器人工作站操作、编程调试、维护等技术人才。

4、机电一体化专业的工作岗位

第三篇:技工院校工业机器人应用与维护专业建设探索

技工院校工业机器人应用与维护专业建设探索

摘 要:随着经济的发展,科学技术的进步,工业机器人的应用范围不断扩大,但是,安装、调试、维修与运行工业机器人的高技能人才出现巨大缺口。技工院校作为人才培养摇篮,通过探索工业机器人应用与维护专业建设,不断培养满足社会在工业机器人方面的人才需求。对此,文章通过阐述技工院校工业机器人应用与维护专业建设环境,提出技工院校工业机器人应用与维护专业建设的具体措施,为技工院校培养工业机器人应用与维护专业人才提供参考。

关键词:工业机器人 专业设置 技工院校管理

中图分类号:G712.3;TP242.2-4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)12(a)-0218-02

随着改革开放的不断深入,跨国公司纷纷进入我国,进而在国内市场出现国内竞争国际化,国际竞争国内化的现象。在这种情况下,为了适应国内外环境,我国政府立足于产业变革,构建新的产业体系,以此提升制造业发展质量和发展水平,进一步推进制造业强国进程。在国际分工的大环境下,制造业出现分工细化、协作紧密的趋势,并且生产方式更加柔性、智能,可以?f,智能化程度在一定程度直接决定着国家的综合国力。对此,国家在技术改造方面投入大量的人力、物力和财力,希望在流水线上应用工业机器人,于是工业机器人专业的高技能人才受到社会的普遍关注。技工院校作为培养人才的摇篮,其培养的人才一般为实用型人才,为了满足市场对工业机器人的需求,技工院校需要对工业机器人应用与维护专业进行探索。技工院校工业机器人应用与维护专业建设环境

在我国,受计划经济体制的影响和制约,技工院校在建设工业机器人应用与维护专业的过程中,一般受两种环境影响。

1.1 行业环境

从20世纪70年代,我国就已经出现工业机器人产业,从时间来说,起步不算晚,但是,受人才、费用等因素的影响和制约,工业机器人产业一直没有太大发展。然而,随着科学技术的不断进步,从2009年开始,我国的机器人产业有了快速发展,尤其政府给予工业机器人产业大力支持,例如:在《中国制造2025》明确提出,将工业机器人作为发展制造业的重要组成部分。在这种大环境下,机器人自动化生产线出现在规模化企业中,并且有些企业已经尝试无人工厂,人工生产逐渐被机器人取代。

1.2 市场环境

当前,随着经济的发展,科学技术的进步,机器人的应用领域逐渐拓宽,由原来的汽车制造业逐渐向机械制造、电子、食品等行业延伸。据权威资料统计显示,在全球范围内,2012年销售了16万台机器人,其中我国市场约占1/5,如此庞大的机器人使用规模,意味着我国工业机器人应用进入快速发展阶段。然而,与市场需求旺盛相对应的是十分缺乏工业机器人应用与调试人才。从实际情况来看,在安装、调试、维修与运行工业机器人的人员中,大部分人员需要接受机器人生产商的培训,在这种情况下,一方面成本高;另一方面难以满足社会对工业机器人技术人员的需求。对于企业来说,随着设备的不断升级,对高素质工业机器人应用与维护的人才需求缺口越来越大,进而在一定程度上为技工院校工业机器人应用与维护专业的人才培养奠定基础。技工院校工业机器人应用与维护专业建设体系

对于技工院校来说,为了满足市场对工业机器人的需求,需要建设工业机器人应用与维护专业体系。

2.1 明确专业培养目标

技工院校在实际的教育教学过程中,需要对工业机器人应用与维护人才的需求进行综合分析,同时结合专业本身的实际情况,确定工业机器人应用与维护专业的人才培养目标,那就是能够适应工业机器人的安装、调试、维修与运行等需要,同时这些人才还要懂管理、善于沟通,并且具有丰富的实践经验等。

2.2 建立科学合理的人才培养模式

对于技工院校来说,需要按照人才培养目标,在“就业、技能”的引导下,建立“教、学、做”于一体的人才培养模式,确保毕业生能够在学校与工作岗位之间实现平稳过渡。

2.3 设置合理的教学环节

为了确保教学内容与市场需求相一致,技工院校需要改革、创新课程体系,丰富教学内容,在一定程度上帮助学生培养工业机器人应用与维护的专业技能。对于技工院校来说,在改革课程体系过程中,需要遵循“突出专业,明确专业”的原则,适当增加实践教学环节。在“就业、技能”的引导下,将“教、学、做”于一体教学模式应用到实践教学中,通过实践,让学生不断巩固强化理论知识,进一步帮助学生培养职业技能,为学生的终身学习奠定基础。

2.4 合理设置课程

技工院校在教学过程中,其课程主要包括:第一是公共课,主要涉及英语、计算机基础、数学等,开设这些公共课的目的是为学习后续的专业课程奠定基础;第二是专业基础课,这部分课程主要涉及电工基础、电子技术基础、机械制图、机械CAD基础、液压传动与气动技术等;第三是专业核心课,这部分课程主要涉及单片机原理与接口技术、自动控制技术、工业机器人应用技术等;第四是专业实训课,这部分课程主要是进行实习、实训等,进一步巩固、强化理论知识。

另外,技工院校在实际教学过程中,可以鼓励学生参加职业资格认证考试,通过考取相应证书,注重培养学生的职业技能,进一步增强自身的就业竞争力。技工院校工业机器人应用与维护专业建设的具体措施

在实际教育教学过程中,技工院校为了有效提升学生的专业技能水平,一般可以采取以下措施。

3.1 建立实训基地

对于技工院校来说,工业机器人专业一般涉及钳工、机械加工、电力拖动、可编程控制器等内容,在这种情况下,为了提高教学的实效性,按照企业真实的生产环境建立实训室。同时,将项目驱动教学模式应用到实训室的实践教学中,对于学生来说,通过直接参与任务,可以最大限度将理论与实践进行结合,进一步提升自身的实践动手能力。另外,技工院校在设置专业课程时,可以设置顶岗实习环节,通过顶岗实习让学生提前进行实际操作,在一定程度上帮助学生尽快适应未来的工作岗位,实现学校到社会的平稳过渡。

3.2 建设师资队伍

教师的教学水平直接决定着教学质量,为此,技工院校需要建设教师队伍,通过与机器人应用及自动化研究机构建立战略合作关系,聘请研发人员担任兼职教师,进而在技工院校内部建立全职、兼职并存的师资队伍。另外,技工院校通过与企业建立合作关系,让年轻教师到企业进行锻炼,丰富年轻教师的实践经验,提升实践能力。

3.3 建立教学质量监控体系

对于技工院校来说,为了提升工业机器人应用与维护专业人才的培养质量,需要建立健全教学质量监控体系,技工院校通过与合作企业联合制订人才培养方案,建立全方位、多层次的教学质量评价体系,最大限度确保人才质量。结语

随着科学技术的不断进步,工业机器人应用与维护专业作为新专业,其发展前景非常美好。对于技工院校来说,在培养人才过程中,需要按照“就业、技能”办学要求,关注市场对人才需求的变化,不断调整创新工业机器人技术,确保学生掌握前沿的工业机器人技术,进而在一定程度上帮助学生培养专业技能。

参考文献

[1] 罗庚兴,李大成.基于产业需求的高职工业机器人技术专业人才培养研究――以佛山市为例[J].职业教育研究,2016(8):36-40.[2] 杨云龙,于海侠,朱立达.开设工业机器人应用与维护专业可行性分析――以吉林工业职业技术学院为例[J].技术与教育,2013(2):7-9.[3] 陈小艳,沈洁.高职工业机器人技术专业人才培养模式研究与实践[J].吉林工程技术师范学院学报,2014,30(5):21-22.[4] 张善燕.“校企合一”背景下工业机器人应用与维护专业课程开发研究[J].职教通讯,2013(15):1-5.

第四篇:《工业机器人技术基础+++》教学大纲

《工业机器人技术基础》教学大纲

一、课程基本信息

课程名称:工业机器人技术基础 学时:48 适用对象: 工业机器人技术专业、电气自动化技术专业、机电一体化技术专业 考核方式:考查

二、课程简介

机器人学是一门高度交叉的前沿学科,机器人技术是集力学、机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等多学科知识之大成,是一项综合性很强的新技术。通过该课程的学习,使得学生基本熟悉这门技术以及其发展状况,为今后从事工业机器人的操作管理、维护维修、系统安装调试和集成设计的工作打下基础。

三、课程性质与教学目的

本课程是专业基础课,通过本课程的学习,使学生了解机器人及其应用,掌握机器人系统组成、机构、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。机器人是典型的机电一体化装置,它不是机械、电子的简单组合,而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机的有机融合,通过这门课的学习,使学生对机器人有一个全面、深入的认识。培养学生综合运用所学基础理论和专业知识分析问题解决问题的能力。第1章概述

机器人的基本概念,机器人的组成原理、机器人应用与外部的关系、机器人应用技术的现状 第2章机器人的基础知识

机器人的分类、机器人的基本术语与图形符号、机器人的技术参数、机器人的运动学基础、机器人的动力学基础

第3章机器人的机械结构系统

机器人的机械结构系统、机器人的腕部机构、机器人的手部机构、机器人的行走机构 第4章机器人的驱动系统

机器人的驱动系统概述、电动机及其特性、液压驱动系统及其特性 第5章机器人的控制系统

机器人的控制系统、伺服控制系统及其参数、交流伺服电动机的调速、机器人控制系统结构、机器人控制的示教再现、机器人控制系统举例第6章机器人的感觉系统

机器人的传感技术、机器人的内部传感器、机器人的外部传感器、机器人的视觉系统、机器人传感器的选择

第7章机器人的语言系统

机器人的语言系统概述、常用的机器人语言简介、机器人的离线编程、机器人的编程示例 第8章工业机器人及其应用

工业机器人概述、焊接机器人、搬运机器人、喷涂机器人、装配机器人

五、需要说明的问题

1.本大纲适用于工业机器人技术、电气自动化技术、机电一体化技术专业;2.本大纲的学时为参考学时,学时如有变化,任课教师可在此大纲的基础上增减一些内容。3.选用教材时要尽量选用新版教材,或最新获奖教材。

4.习题和实验内容着重加深基本概念的理解,基本方法的运用和创新能力的培养,从而巩固课堂教学效果。2017年8月24日

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第五篇:《工业机器人技术》课程教学改革

《工业机器人技术》课程教学改革

摘要:《工业机器人技术》是一门多学科交叉的、理论与实践结合紧密的课程。本文结合《工业机器人技术》课程特点和教学中存在的若干问题,提出建立贯穿教学内容的主线,改善实践条件和鼓励自我探索的改革措施。实践表明这些改革措施是合理的,并在教学中取得了良好的效果。

关键词:工业机器人;教学改革;应用型本科

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)25-0074-02

当前,世界范围内新一轮科技革命和产业变革加速进行,国家实施创新驱动发展、“中国制造2025”、“互联网+”等重大战略,机器人技术专业领域的人才需求愈趋旺盛,因此培养具有创新性,符合社会实践岗位的人才是当前应用型本科院校进行《工业机器人技术》课程教学改革的核心。

一、《工业机器人技术》课程教学现状

《工业机器人技术》是机电一体化、自动化等相关专业的专业方向课之一,涵盖机器人结构、机器人运动学、动力学、轨迹规划、机器人控制等内容[1][2],涉及机械原理、机械设计、电子电路技术、自动控制原理、传感器技术等知识,是一门多学科交叉、理论与实践紧密结合的课程,对培养学生机电一体化、自动控制技术的综合实践能力具有重要意义。

目前我院的机械设计及其自动化专业和自动化专业均尝试开设《工业机器人技术》课程,课程被安排在第七学期开课,理论32课时,实践8课时,在教学过程中主要存在问题如下:

1.课程需要的先学知识欠缺。学生在学习《工业机器人技术》这门课程之前,需要具备一定的机械结构和控制理论方面的基础知识,而大部分应用型本科院校中,机械设计及其自动化专业和机电一体化专业的同学具有力学、运动学、机械结构、电工、电子方面的知识却缺乏控制理论的基础知识,自动化专业的同学具有控制理论、电机拖动、信号与系统等方面的知识却缺乏力学、机械结构方面的知识,导致在这些专业开设《工业机器人技术》都有不少的障碍,学生难以对课程产生整体认识。

2.缺乏适合的教材。应用型本科院校以本科教育为主,面向区域经济社会,以学科为依托,以应用型专业教育为基础,以社会人才需求为导向,培养高层次应用型人才,要求学生具有一定的理论素养,以满足应用所学理论知识进行科技创新的需要,同时要求学生掌握本专业相关技术,具有较强的实践动手能力。工业机器人的相关教材有的偏重理论讲解,而有的教材却流于产品说明或用户指南[3],难以适应应用型本科学生的特点与教学需求。

3.涉及的概念抽象。工业机器人的控制以运动学和动力学为基础,这就离不开D-H坐标系的建立和空间坐标的变换,即使能让学生看到机器人实体也难以直观展现抽象的坐标系、工作空间、关节空间等概念。此外运动学、动力学方程的推导、微分运动分析等抽象、复杂的数学推导很容易让学生望而却步,丧失学好该课程的信心,不利于课堂教学的开展[4]。

4.实践条件缺乏。目前的工业机器人产品缺乏规范性,品牌繁杂且互不兼容,开放程度较低,因此如何选择具体的工业机器人进行实践教学也是面临的一个难题,而且机器人造价不菲,受资金和场地等条件的制约,构建专门的机器人实验室的成本太高,这就造成了目前这门课程的实践条件缺乏,实践环节难以开展,无法充分调动学生的学习热情。

二、改革措施的探索

《工业机器人技术》的教学目的包括:使学生了解有关机器人技术方面的基本知识和机器人学的基本原理和方法,掌握机器人所涉及的基本理论和关键技术,培养学生综合运用所学基础理论和专业知识解决专业领域内实际问题的能力,为此对课程进行如下三个方面的改革。

1.建立贯穿教学内容的主线。坐标变换、运动学、动力学、机器人本体结构、机器人控制是《工业机器人技术》的关键部分,为了让学生将零散的知识有个整体的认识,先从机器人的机械结构入手,讲解机器人三大组成部分(机械部分、传感部分、控制部分)的关系[5]。由于机器人控制的本质是对下列方程式的双向控制[2]:

V(t)?圮T(t)?圮C(t)?圮θ(t)?圮X(t)

(其中:X(t)为末端执行装置的状态,包括位置、姿态和开闭状态等,θ(t)为关节变量,C(t)为作用在各关节上的力矩矢量,T(t)为各传动电动机的力矩矢量,经过变送器送到各个关节,V(t)为施加在电动机上的电流或电压矢量。)

以机器人双向控制方程式为主线,以典型机器人(如PUMA560)为例,对坐标变换、运动学、动力学、轨迹规划、机器人控制系统进行由浅及深的讲解,明确各个部分内容在上述控制方程式中的作用,先对机器人控制有个全局的了解,再细化到实现机器人控制的每一个层级,带着问题一层一层剖析,整个课程的学习就连贯起来了,而且学生也能明白地知道每次课在整个机器人控制中的位置,目标明确了,更能调动学习的主动性和积极性。最后,结合授课老师的科研项目或对具体对象控制过程的相关视频资料,展开典型工业机器人的应用分析,如喷涂、焊接、码垛机器人,使学生对所学基础内容的工程应用有深入的了解和直观的认识。此外,在课程授课过程中穿插与课程内容有关的机器人最新研究成果,比如本田公司的双足机器人、用于军队和康复治疗的穿戴式机器人等,不仅对于提高同学们的学习兴趣有一定的帮助,而且能拓宽同学们的视野,提高其领悟力。

2.改善实践条件。工业机器人的实践环节作为《工业机器人技术》教学体系中的重要组成部分,将学生的综合素质培养和创新能力培养作为核心,在加强学生对基础理论知识理解的同时,更培养学生运用所学知识的实践操作能力和创新能力。工业机器人的认识实验共2学时,主要以实验室现有的6轴工业机械手为对象,了解工业机器人基本结构与工作原理,熟悉机器人机械结构特点、电气线路硬件情况及手动运行机械臂,观察关节运动情况。机器人的运动学、动力学、轨迹规划和运动仿真共4学时,利用MATLAB的robotics toolbox实现[6],利用ADAMS软件强大的仿真模块,在Simulink中实现对虚拟样机的控制操作,最后安排2学时到校外企业观摩工业机器人的工程应用,增强对所学知识应用场景的切身体验。后继的工业机器人技术实践环节拟引入ABB公司的Robot Studio建立工业机器人离线编程示教工作站[7],以数字化工厂为实践平台,增加学生的动手??践、创新的机会。

3.鼓励自我探索。哈佛前校长认为,教学内容固然重要,但对于学生影响更为深远的是教学方法[8]。《工业机器人技术》是一门较难的课程,通过前述机器人双向控制方程式将分散的知识点贯穿成一整体,帮助同学明确每一部分在整个机器人控制中的作用,每开始新的知识点前,必用启发式的问题,引导学生思考在已有知识的基础上,如何往下一步展开,从而引起学生的学习兴趣,鼓励学生在课后搜集相关资料,主动寻找答案。以参与期末综合评分作为激励,分组在课堂上展开讨论,最后由老师对研讨情况进行点评、总结和补充讲解,让学生带着问题学习,充分调动学生的学习积极性,通过这个过程,学生的自我学习、探索和创新能力可以得到有效培养。

三、结语

《工业机器人技术》对学生难,对授课老师也是很大的挑战,由于没有完全适应的教材,授课老师需要根据教学目标选定的授课内容,引入紧跟时代潮流的知识丰富教学内容,整理讲义,选择能激发学习兴趣的教学方法,有效培养学生的综合应用所学知识解决实际问题的能力和工程实践能力,?@个过程永无止境。课程教学改革是一个长期、不断深化的过程,相信在后续的教学过程中会有不断的改进和完善。

参考文献:

[1]李团结.机器人技术[M].北京:电子工业出版社,2009.[2]蔡自兴.机器人学基础[M].北京:机械工业出版社,2015.[3]于霜.高职院校工业机器人创新实践教学研究[J].科技创新导报,2015,12(20):25-25.[4]黄用华.理工科高校《工业机器人》课程教学改革浅析[J].科技信息,2012,(21):20.[5]于楚泓.《工业机器人技术》课程教学改革探索[J].科技风,2017,(8):54-54.[6]谢斌.基于MATLAB R obotics Toolbox的机器人学仿真实验教学[J].计算机教育,2010,(19):140-143.[7]高慧.工业机器人离线编程技术课程教学创新[J].佳木斯职业学院学报,2017,(7).22-24.[8]戴敏,张志胜,史金飞.大学生创新与实践能力培养的探索――“教育机器人设计与制作综合实践”课程建设的一点体会[J].东南大学学报:哲学社会科学版,2008,(s1):259-261.

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