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中职工业机器人专业课程体系构建研究

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中职工业机器人专业课程体系构建研究

[摘要]新时代背景下,我国制造产业已经逐渐朝着智能制造的方向发展,工业机器人作为智能制造中最为重要的组成部分,已得到了广泛应用。在这一背景下,相关需求人才也随之增加,尤其是一线维护操作人员尤为紧缺。基于此,中职院校纷纷开设相关专业,加强针对性人才培养。以此作为研究切入点,针对漳州中职工业机器人专业课程体系构建现状进行了简要的分析,并随之提出了行之有效的改进路径。

[关键词]中职;工业机器人;课程体系;构建策略

工业机器人专业作为一种新型的应用技术,将多种先进的技术融合起来,涉及机械、电子、电气、计算机、检测技术、自动控制技术、人工智能等多个学科。尤其是在我国制造产业转型的背景下,工业机器人得到了广泛的应用。在这一背景下,中职院校纷纷开设相关专业,以更好地满足社会专业人才需求。但由于中职院校学生的基础知识比较薄弱,且工业机器人专业需要的知识比较紧密,学校课程体系不够完善,致使培养出来的人才难以真正满足社会需求。

一、中职工业机器人专业课程体系构建现象

目前,多数中职院校已经开设了机器人专业课程体系,但基本上都是从原来机电一体化技术、电气自动化技术专业发展而来的,其课程也基本上是从原来的专业照搬而来。在这种背景下,中职工业机器人课程体系构建中也暴露出诸多问题。具体来说,集中体现在以下几个方面。

(一)课程体系分类不够恰当

当前,中职院校工业机器人专业培养方案中,基本上都是按照公共基础课、专业课设置教学目标。这种分类方式虽然有助于学校设置课时、安排课程学习、明确教学重点。但在具体的分类方式上,依然存在一些问题。在公共基础课的分类中,常常将电工基础、电机控制线路、机械制图这几门课程作为专业基础课程,且在专业课的划分中也存在一定的问题。由于这些课程分类不够明确,在具体的教学实践中,极容易导致机器人专业教学安排、教学课时的分配上出现不够恰当的现象,致使整个教学环节衔接不够紧密,难以达到预期的教学目标。

(二)课程设置不够合理

目前,中职院校工业机器人专业课程在设置上,基本上分为必修的公共基础课、专业基础课、专业核心课。必修公共基础课旨在培养学生的道德、基本素养,真正实现学生的全面发展;专业基础课程旨在夯实学生的专业知识基础,为其开展深入学习奠定坚实基础;专业核心课程则是培养学生的专业技能,使得学生能熟练将专业知识进行转化,使其成为专业能力,并将其应用到实际生产操作中。但就当前中职院校工业机器人专业课程体系构建,受到多种因素制约,依然存在诸多问题:一方面中职学生自身基础知识比较薄弱,且工业机器人具备的专业知识比较复杂。学生现有的知识体系与机器人专业课程体系不相符,致使学生的学习效果不佳;另一方面工业机器人在工作的过程中,是由传感器进行控制的。但在现行的课程设置中,并未设计传感器相关的知识。在这种情况下,致使学生对机器人工作原理学习不够透彻,难以达到预期的教学目标。

(三)实训安排不够合理

基于中职工业机器人专业的特点,对学生的实践能力要求比较高,学生不仅要具备相关的理论知识,还应具备极强的动手操作能力、问题分析和解决问题的能力等。但在调查中发现,在具体的人才培养中,实训实习环节依然存在诸多问题:部分学校只安排了焊工实训的项目,但具体实训过程中仅仅只有焊工技术,远远难以满足学生的实训要求;针对工业机器人实训安排时,针对车床、铣床、磨床等技术操作点,学校虽然已经准备了相关的实训操作设备,但并未安排相关的实训内容。另外,针对工业机器人中所需要的电器元件识别、电路板焊接、导线布置等多方面内容实训比较少。如此,严重制约了人才培养质量[1]。

二、漳州中职工业机器人专业课程体系构建策略分析

(一)明确岗位目标

中职工业机器人专业最终目标是培养应用技术型人才,学生不仅要具备极强的理论知识,还应掌握较高的实践操作能力。就中职院校学生来说,工业机器人专业学生毕业之后,就业方向主要为工业机器人调试、安装、运营维修等。因此,中职院校在优化课程体系建构之前,必须要立足于中职院校学生的特点、未来职业岗位需要等,关注学生的身体素质、政治素质和心理素质培养,还应培养学生良好的职业道德素养,强化学生的安全生产意识,增强学生的实践操作技能,使得学生在未来的岗位工作中,能够结合实际情况制定工作计划,并提升自身解决问题的能力。中职院校只有在课程体系建构中,关注学生专业知识和技能教育的同时,重视“育人”的职责,真正提升中职院校工业机器人人才培养质量。

(二)科学设计课程体系

针对当前中职院校工业机器人专业课程设计不够科学、合理的现状,应按照不同课程的类别,对其专业课程进行调整和优化,最终提升课堂教学效果。针对专业课程来说,应结合工业机器人工作类型,开设计算机编程、安装与调试、后期维修等课程,旨在提升相关人才能够完成工业机器人现场和离线编程设计任务,适当调试机器人整体运行状况,对工业机器人本体状况进行跟踪和维护等;针对核心课程来说,应开设工业机器人应用系统三维建模课程,使学生具备极强的系统集成能力,能够很好地控制外围设备;还应积极开展工业机器人系统集成技术、可编程控制技术、现场总线与组态控制技术、工业机器人系统维护技术相关课程;开设专业拓展课程:针对工业机器人集成系统而言,由于其引入了机电一体化的技术,还应开设物联网应用、液压气动、工装夹具等相关课程,以便于学生在日后更好地开展工作[2]。另一方面,在优化中职工业机器人专业课程体系构建时,还应立足于中职学生基础知识薄弱的现状,由于其物理知识比较浅薄,工业机器人专业基础知识则是电学和基础力学。中职学生已有的专业知识,难以满足工业机器人教学的要求。面对这一现状,在优化课程体系构建时,应针对中职学生物理基础知识薄弱的现状,设置中职机电方向的物理课程,以便于学生更好地进行工业机器人专业学习。

(三)增强实训教学,提升学生的实践操作能力

基于工业机器人专业特点,在进行课程体系构建的过程中,不仅要关注学生的理论基础知识教学,还应关注学生的实践操作能力。一方面,工业机器人在构建专业课程体系时,应坚持“实践促理论”的原则,在理论教学的同时积极开展实践教学,促使学生在实践过程中逐渐提升自身的专业技能。例如,在焊工实习教学中,就可以将教材上的理论知识进行改进,使其成为内容更加丰富的金工实习,使得学生在实践过程中,对机械设备形成更加深刻的认识,操作能力也随之提升,补充了C语言编程技术,真正实现了实训教学的目的;另一方面,中职院校还可以在教学之余,为学生提供诸多参赛的机会,使得学生在比赛中循序渐进提升自身的知识应用水平,并在竞赛过程中意识到自身与其他学生之间存在的差异性,以更好地弥补自身在学习中存在的不足;最后,积极开展校企合作。中职院校可与工业机器人生产制造、集成等企业进行合作,借助企业中各种资源,带领学生到企业的生产基地和车间学习,将理论知识与实践操作技能结合起来,真正提升学生的专业素养[3]。

(四)强化师资队伍建设

中职院校在推进工业机器人课程体系构建时,还应关注师资队伍建设。这主要是因为工业机器人将智能制造、自动化发展融为一体,其教学难度相对比较大,教师必须要具备深厚的专业理论知识和实践操作能力,还应对专业市场应用前途、职业发展等具备一定的了解。但目前对中职院校工业机器人师资队伍现状来说,由于该专业尚处于初步阶段,教师研究不够全面深刻,致使其在教学时局限于理论传授,难以真正提升人才培养质量。基于此,中职院校必须要重视师资队伍建设,并派遣教师到国外进行学习,掌握先进的教学方法,还可以与企业进行合作,打造“双师型”师资队伍,不断提升中职院校工业机器人教学质量,以更好地满足行业未来需求[4]。综上所述,在“中国制造2025”战略背景下,工业机器人产业逐渐进入了快速发展的时期。为了更好地适应这一现状,中职院校作为工业机器人专业人才的培养场所,应立足于当前课程体系构建现状,明确其岗位培养目标,科学设计机器人专业课程体系,增强实训教学,强化师资队伍建设等,不断提升中职院校工业机器人教学质量,以更好地满足行业的未来需求。

参考文献:

[1]王婷婷.中职工业机器人技术应用专业课程体系构建思考[J].化纤与纺织技术,2021,50(2):137-138.

[2]陈飞.中职工业机器人专业实训课程体系构建研究[D].广东技术师范大学,2019.

[3]陈克宗.工业机器人技术专业课程体系构建研究[J].创新创业理论研究与实践,2018,1(15):19-20.

[4]周倩.贵州中职学校工业机器人专业课程体系构建研究[D].贵州师范大学,2018.

作者:赖瑜莉 单位:漳州第一职业中专学校