高职院校工业机器人技术专业实训体系分析

2019-02-17 16:03闫洪猛
设备管理与维修 2019年22期
关键词:工业机器人院校

闫洪猛

(德州职业技术学院电气工程系,山东德州 253034)

0 引言

智能机器人是以电子信息技术为基础、在现代智能化应用之上、集云端数据、大数据网络于一体的新兴科学技术发明。在实际应用中,其为社会生产、社会管理及社会服务等多方面带来便利,是当代先进技术的代表。智能化通常表示为“模拟人脑”,而“机器人”代表着“以机器的手段替代人工劳动力”,“工业机器人”这一科技领域的前景十分广阔。为培养更专业的人才,我国各大高等院校纷纷开设“工业机器人技术”等相关专业,为我国未来的工业机器人领域发展提供人才助力。

1 我国工业机器人领域的发展现状

我国机器人的科研项目始自20 世纪70 年代,受当时经济体制及生产力的限制,该研究项目发展缓慢,水平不高。70 年代末我国实行改革开放以来,市场经济的快速流通带动了我国社会生产力的发展,而社会生产力的发展促成市场对生产效率的需求,这也促使我国机器人研究领域面临挑战。我国政府对工业机器人技术予以支持,使这一领域空前发展。根据相关数据显示,截至2014 年年底,我国的机器人企业已超过4000 家,由我国自主研发的机器人销售量达到了1.7 万台以上,相比2013年销售量增加了78%。机器人领域的发展使我国的工业生产效率显著提升,以机器的方式替代人工必然会保证生产质量。2016 年的相关数据显示,1~4 月的工业机器人产量达到1.15 万台。在持续上涨的销售数字背后,是我国无数科研团队夜以继日的探索和研发,而当下市场中,工业机器人行业的“三多三少”现象尤为突出,即:新闻宣传多,市场实品少;资本运作多,服务盈利少;参与创业者多,核心技术团队少。

我国的自主研发品牌虽然取得一定成绩,但与世界市场相比,技术仍有差距。我国研发机器人的时间晚于其他发达国家,但我国机器人的研发速度相当高效。目前我国主要的工业机器人研发地区包括东北地区、京津冀地区及长三角地区等,基本形成了东部由北向南的“发展线路”。其中,东北地区作为我国上世纪的老工业地区,最早参与机器人研发工作,在核心技术上有坚实基础,且在我国的机器人研发事业中贡献了跨世纪的力量;京津冀地区作为我国的政治中心,在高端机器人的研发技术上有一定优势,且京津冀地区始终是我国人才资源的主要流动区域,大量高等人才的涌入,也为该地区的机器人研发事业提供人才资源保障;长三角地区以上海为中心构成一处集中区域,上海是我国的经济贸易中心,且作为我国东南部分的重要贸易港口,其吸收国外高端技术的机会远胜于其他地区,故而长三角地区的机器人生产、研发产业较为出色。江苏省目前拥有5 座机器人专业研发产业园,是我国工业机器人研发市场的核心力量,在“商业聚集化”原则的影响下,该省对于相关产业、制造商的吸引力越来越高,更多的机器人制造商与科研团队相继在江苏省落户,从而带动了机器人行业的迅速发展。东南沿海部分的东莞、深圳、珠江等地也逐渐重视工业机器人发展,尤其是在汽车制造领域,机器人应用更为广泛。当下时代的汽车制造已基本实现机器制造,该行业对机器人的需求空前巨大,而其他行业如制药、服装等生产,对机器人制造的需求也在逐年上涨。未来几年内,我国的工业机器人市场需求空间必然十分庞大。

2 课程体系的构建

2.1 相关课程体系的构建原则

在培养人才的过程中,相关高职院校要面向市场需求,培养更适合市场需要的专业性技术人才。我国未来的工业机器人制造必然是专业化与产业化结合,以产业链发展,而高职院校作为社会人才的输送主体,除培养人才的专业生产技能外,更要将职业素养与德育品格落实在课程中,以确保培养的专业人才更适合未来市场的资源需求。

除具体的职业技术课程外,相关高职院校应加强学生其他课程的衔接。以往的高职教育往往只注重学生专业技能的培养,随着时代的发展,当今社会更注重人才的全面素质。知识与技能的完整性固然是人才所必需的,自主学习能力与逻辑思维能力则能提供更强的岗位能力。工业机器人专业作为需要不断探索和创新的科技产业,需要从业者拥有创新和研究能力,实现课程之间的无缝对接是培育学生自我思考能力与创新意识的重要方式。

部分高职院校在传统授课式教育方法的影响下,过分重视理论课程而忽视实践类课程。在高职教育阶段,学生应不仅仅接受理论型的教育,对于抽象、生硬的教学,学校更应注重学生的动手能力与实践创新。对于工业机器人这一专业性、技能性较强的行业,毫无实践性的教学是不可取的。对此,从教者应合理设计专业课程,以实践为引领课程的主要手段,通过实践让学生更清楚的了解知识脉络,提高高职教育的教学水平。

2.2 相关课程体系的具体内容

高职院校的工业机器人专业是一门知识领域涉及较广的专业,在当下的大数据时代、智能制造背景下,对于高职学生的技能要求更为严格。根据相关高职院校的专业课程体系的调查,列举相关技能课程以供参考:

(1)制图技术与测绘技术。该课程以制图为主,融入机械设计理论与CATIA 应用基础等相关专业内容,在测绘技术的基础上实现工业机器人的数控编程与生产设计,是工业机器人专业的基础类课程。

(2)机电驱动技术与控制技术。该课程以电气控制技术为主,结合可编程控制器的相关技术,包括远程传感与控制、变速器调频等课程,是一项实践性较强的基础课程。

(3)电子信息编程技术。该课程针对人工智能化生产,以数控编程为核心,以数控机床的参数知识为课程基础,培养学生的实际操作与数据分析能力。

(4)工业机器人编程。该课程以工业机器人为主要研究方向,学习工业机器人离线编程与现场编程,包括数据编程与仿真制造,重点培养学生的动手操控能力。

(5)工业机器人组装。该课程以工业机器人为主要研究方向,面向机器人的维护与修建,是该专业的基础型课程,也是高职工业机器人专业的必修课程之一。

(6)工业机器人系统调试。该课程面向系统集成类企业,以培养学生的综合运用能力为主,包括对编程、组装、调试、拆装等所有专业技能的培训,是培养企业化人才的主要课程。

(7)自动智能化生产线的运行。该课程面向智能化生产线,在原工业机器人实训类课程的基础上形成一定的理论式教学,以理论与实践相结合的形式培养学生的生产线数控能力。

3 人才培养方略

3.1 专业引领、岗位实践

根据当下时代对于工业机器人专业人才的需要,相关高职院校应与企业联手培养实践性人才。学校的课程实践与企业实践存在差距,高职院校的教育更注重学生的技能学习,而企业的岗位实践更注重学生的综合能力水平。故在实训中,相关学校不应仅局限于学校的实践课程,应通过合作让学生深入企业中工作,获取更多课程以外的拓展知识,以培养专业素质更强的高等人才。校企合作是普遍的教育形式,通过专业知识的引领,在岗位实践中得到一定的经验知识,是对于学校理论知识的二次理解,因此称为“专业引领、岗位实践”人才培育法。学校学习中接触的单一知识体系难以完全适合社会对于人才的专业需要,这种提前试岗的方法不仅促成了人才与企业的磨合,更使学生自身了解企业工作中与学校学习之间的差距,激发学生的学习兴趣,促进学校多元化教学方式的形成。

3.2 多元制

“多元制”人才培养法最早来源于德国,即形成以学生企业实践技能培训为主、相关学校知识为辅的人才培养模式。由于德国工业发达,这样的教学形式能够得到实践支持,有利于德国制造企业吸纳人才。在我国的具体实践中,相关高校能够结合实际市场情况,将“多元制”人才培养法予以本土化,联合德资企业或国有企业,将工业机器人专业人才以“实践+理论”的形式进行联合培养。与上述“专业引领、岗位实践”人才培养法有所区别的是,“多元制”人才培养法能够适应企业人才需求、培养更有针对性专业特长的人才,经过长期实训与综合考核,企业能够从就读生中挑选更适合企业发展的未来人才,从而进行针对性的培养。在“多元制”人才培养法的实用过程中,学生在不断了解企业,企业也在不断考核学生,这种“企业+院校”的复合型考察模式,能够为完善人才培养体系提供助力。

4 结束语

高职院校是社会人才的输送基地,在培养人才的过程中,要注重学生的全面素质发展,主要课程外的素质课程是必不可少的。“智能制造”是当下科技发展的主流趋势,就目前的工业机器人人才培养机制来说,我国的教育方法仍要不断探索和创新,从而完善这一新兴专业的课程体系。

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