基于校企合作的应用型本科“工业机器人”课程资源建设探讨

韩思奇 王敏 朱少锋 王涛

摘   要：对当前应用型本科“工业机器人”课程的建设现状进行了探讨，以天津中德应用技术大学的“工业机器人”课程资源建设为例，通过改革教学方法与手段，提高人才培养质量。

关键词：工业机器人;应用型本科;课程体系;教育改革

《中国制造2025》的白皮书是国家在2015年提出的，白皮书的印发直接表明了中国在制造业努力的方向。只有坚持发展智能制造技术，我国制造业在今后的国际竞争中才有可能处于时代的前沿。在未来科技高速发展的道路上，“工业机器人”将会成为我国制造业重要的生产环节，制造业对于掌握机器人使用技术的高端人才的需求也是日益增长的。

当前的高端技术领域中，“工业机器人”综合了电气控制、智能控制、物联网等多种技术。作为我国第一所应用型本科院校，为了培养适应市场需求的技术人才，天津中德应用技术大学在2016年招收了第一届自动化专业的本科生。据调查，当前机器人相关专业在以职业能力为导向的本科、高职院校均有开设，但就如何建设更有效的人才培养模式，大多高校仍处于起步阶段。培养出的高校毕业生对技术业务的熟练程度并不能满足实际生产的需要。所以，对当前机器人专业课程体系进行调整和优化，是解决问题的有效方法。

1    存在问题

1.1  授课内容复杂

“工业机器人”知识点涵盖了编程、机械、运动控制多个方面，对于没有工作经验的学生来说，涉及内容过于综合，短时间内难以搭建系统的知识结构，而且教材各部分内容关联性不强，学生专注于理论学习，容易丧失学习兴趣，关联性不强，使学生思想跳跃、无法理解并掌握所学知识[1-3]。

1.2  理论与实践结合不深

“工业机器人”技术应用课程实践训练对知识综合应用要求较高，与相关课程基础认知的实践训练联系不够。在智能制造时代背景下，“工业机器人”多用于各种集成工作站及智能生产线中，要求学生不仅了解“工业机器人”单机操作，而且要掌握与机器人集成技术相关的工艺设计、机床数控深度编程、PLC、传感器等知识模块的综合应用。就目前高校提供的设备而言，远远达不到实践要求，理論知识得不到足够的应用。

1.3  训练内容单一

“工业机器人”技术应用课程是实操性很强的课程，对于理论知识的综合运用能力要求很高，当前大多高校讲授这门课程时其实训内容比较简单，与当前制造业技术严重脱节。多数实训课只能进行简单的系统调试、编程等内容，无法按照企业实际生产需求进行训练。而且“工业机器人”价格较高，多数院校只能利用仿真软件进行讲授和练习。以上训练方法不能很好地与实际应用进行结合，无法满足培养适应企业需求人才的要求。

2    “工业机器人”教学资源建设改革

2.1  搭建机器人共性技术平台

机器人共性技术平台作为天津中德应用技术大学“双创平台”建设项目，依托于智能制造学院，项目围绕“工业机器人”的安装、仿真、编程以及控制系统开发等内容，已建成机器人基础技能实验室、机器人综合应用实验室、机器人系统集成实验室和光机电信息一体共性技术实验室，旨在不断提升学校“工业机器人”领域的科研应用能力，形成科研与学科建设相互促进的良性循环，做到产教融合，校企协同育人，开创“服务应用型、应用技术开发型、创新创业型”多层次人才培养的新模式[4-6]。

目前，平台已拥有“工业机器人”虚拟拆装系统、“工业机器人”拆装实验台、“工业机器人”综合应用平台、“工业机器人”系统集成平台、机器人视觉运控平台、开放式可重构机器人开发平台等机器人开发与应用设备，综上，现学校已经具备了对先进机器人技术的基础研究条件。

机器人共性技术平台集多层次人才培养和企业服务于一体，教学对象包括电气自动化（高职）、电气自动化（3+2）、自动化（专接本）、自动化（本科）、电气工程与智能控制（本科）等专业的学生，目前共计700余人。

机器人共性技术平台可承担的教学任务包括利用仿真程序学习机器人的拆卸装配方法、机器人程序的编写与调试以及实际参与机器人控制系统的构建，适合“工业机器人”、智能制造学生社团开展创新开发和实践锻炼的活动，服务学生社团成员约50人。

2.2  丰富考核方法

考虑到“工业机器人”使用领域广、操作方法多样、涉及知识面综合的特点，其学习考核模式也应该避免单一化，这样才能充分了解学生对于机器人学习的深度。教师制定多元化标准，通过多方面的考核可以客观考察学生实训过程中技能的掌握程度以及对重难点理论知识的学习能力。考核标准可以分为理论学习方面、实训过程方面、实训结果方面、完成速度方面等，根据学生层次不同，教师可以适当调整考核指标的分数权重[7]。

2.3  提高教师素质

高校应该多组织教师去企业参观考证，让教师在公司实习学习，深入了解企业文化和其用人方式，使高校与企业开展更加紧密的合作，同时也解决了教师在技术研发上能力不足和创新开发上革新不够的缺点。同样，企业也可以根据自身需求有计划地聘请教师加入企业，成为企业与高校对接的顾问人员;同时，公司也可以利用高校教师理论知识较为丰富的特点为企业培训员工，并且根据教师对企业的贡献度给予企业的职称证书。学校方面也可改变原有的职称培养方式，拓宽师资培养途径，探索适应教师队伍建设的模式;企业在了解教师职称学历结构后建设教师企业员工团队，互相补充、共同进步，实现教师进步、企业成长的双赢模式。

2.4  加强校企合作

高等院校应该加强对智能制造企业核心岗位群的了解，认识到对口专业培养的重要性，对学生能力进行培养的同时制定满足“工业机器人”技术专业职业岗位的要求。形成学习与工作统一、工程任务与课程体系结合，使岗位技能培养、专项知识灌输、综合应用能力提高的递进式专业教学体系。同时，应采用示教一体的教学方法，有效地提高课堂教学质量。基于此进一步增进高校与企业的联系，为企业输送职业岗位对应优秀人才的同时，极大地优化高校的教学质量。高校的“工业机器人”技术相关教学课程依据此可以分为不同的模块，由专职、兼职教师分别或共同完成。

3    結语

学校“工业机器人”课程的开展，不管是对教师教学方法的变革还是对学生理论与实践相结合的学习能力的提高，都取得了很好的成果。随着机器人技术的超高速发展以及各个企业、公司和单位对不同方向的高级机器人专业技术人才的大批量需求，天津中德应用技术大学智能制造学院将进一步改革、健全“工业机器人”课程教学与实践平台的开发，进一步加强对学生实践应用能力、专业素质的培养和提高，让学生能够学以致用，并且能够全方面、多角度地协同发展，不断创新，解决各种实际问题。

[参考文献]

[1]罗鹏程.高职工业机器人技术应用课程教学改革研究[J].南方农机，2019（18）：134.

[2]孙秀延，胡勇强.工业机器人实训基地建设模式探究[J].电子测试，2019（18）：126-127.

[3]唐  敏.基于学习投入度的高职工业机器人技术专业人才培养模式探索[J].产业与科技论坛，2019（18）：263-264.

[4]李  智，胡  菡，骆  峰.基于校企合作的智能制造生产性实训基地建设[J].武汉工程职业技术学院学报，2019（3）：92-95.

[5]郭金妹，陈  磊，汪  赛.基于OBE理念下工业机器人技术专业人才培养模式的构建与研究[J].教育现代化，2019（62）：38-40，59.

[6]李卫民，李曙生，张  斌.“校企一体化”模式下高职院校课程体系、教学内容与职业标准衔接路径探析—以工业机器人技术专业为例[J].黑龙江教育：理论与实践，2019（Z2）：82-84.

[7]丁度坤，江务学.基于校外实训基地的“工业机器人技术”专业课程重构[J].教育教学论坛，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