闵宁
(烟台工贸技师学院,山东 烟台 264000)
随着“工业4.0”以及国家“智能制造2025”、“一带一路”等重大战略的实施,人才需求发生了新的变化,特别是对于高新技术产业、新兴专业的人才需求非常旺盛,这也刺激了各类新兴专业在各级各类学校广泛开设。
工业机器人是实现新旧动能转换,提高劳动生产率,降低劳动强度,促使工业转型、服务升级、智能应用的主要载体,目前在各行各业的使用非常广泛,而专业工业机器人应用人才的培养工作却相对滞后。
工业机器人专业旨在培养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。作为工业机器人应用与维护专业的负责人,我全程参与了学院工业机器人应用与维护专业的论证、申报与开设工作,经过最近两年的实践,现将工业机器人专业课程设置总结如下:
本着“知行合一、工学结合”的育人原则,专业课程体系分为基础课、专业基础课、专业技术课和专业顶岗实习四大部分。在课程的运行模式上将理论课与操作课分开,实行“双周倒”的教学模式,既每四周作为一个周期,两周理论课+两周操作课程,着力提高学生的实践操作能力。
基础课主要包括:语文、数学、英语、体育、德育、礼仪等。基础课程设置的主要目的是增加学生的文化基础,为今后的专业基础课和专业基础课打好基础,也为学生今后通过成人高考、自考等方式进一步提升学历打下基础;德育、礼仪等课程的加入是为了提高学生整体的人文素质。
专业基础课主要包括:电子技术基础、机械基础、机械制图、电子CAD、电子焊接实训、电机与变压器、电气仪表与测量、工业机器人技术基础等。工业机器人专业是在机电一体化专业基础上的一个细分专业,是电子、电气、机械等各专业的一个交叉学科,这就要求我们在进行专业基础上设置的时候,要充分考虑到各学科的交叉情况和各门课程的权重,在专业基础课中为今后的专业技术课程教学打下基础。
专业技术课程主要包括:电力拖动、单片机技术、特种电机技术、变频技术、PLC应用技术、传感器技术、工业机器人编程与仿真以及工业机器人操作等。工业机器人专业与机电一体化专业的最大的区别,工业机器人使用了大量的特种电机,特别是伺服和步进电机,并且使用编程语言如PLC、单片机汇编语言甚至是C语言对这些电机进行控制;同时,在工业机器人上还有大量的传感器,如温度、压力、颜色传感器等等。专业技术课程开设的目的就是使学生由浅入深、由易及难得学习这些专业知识。
另外,工业机器人作为一项价值较高的教学设备,在日常的教学及使用过程中的安全需高度重视。因此,在对学生开设工业机器人实际操作课程之前,开设仿真课程就显得非常必要。以目前教学上正在广泛使用的ABB公司robotstudio软件为例,该软件仿真界面与真实的工业机器人示教器界面完全一致,该软件可以从机器人选型到工件夹具的选取再到路径规划以及最后的工业机器人自动运行,进行全面的模拟仿真。
工业机器人专业是一个对于实践操作要求较高的专业,因此在进行课程设置时,设置了为期3-4个月的学生校外顶岗实习。在实习期间学生会被安排到相关专业企业,进入生产一线,进行工业机器人的安装、维护和操作等工作。通过顶岗实习使学生接触到真实的工业生产环境中的机器人,通过工作过程中遇到的实际问题,结合专业课程的学习,全面掌握工业机器人的安装、维护与操作。
本套课程设置方案已经经历了两届学生的学习,从目前运行效果来看,达到了人才培养方案和教学大纲的要求,基本能够满足中职院校工业机器人应用与维护专业在校四年的学习要求。
但工业机器人是一个新兴产业,对于中职院校来说也是一个新兴专业。随着科技的进一步发展,特别是信息技术的突飞猛进,工业机器人必定会进入一个迅速的发展时期,中职院校一定要跟紧工业机器人技术发展的方向,不断调整和完善工业机器人专业的课程设置和人才培养方案;同时积极推动产教联盟,形成“产教融合、校企合作、共同育人”的新局面,使企业的最新技术能够第一时间进入课堂,使企业优秀的员工走入课堂成为教师,使学校培育的成果能够第一时间反馈企业形成生产力,院校与企业形成良性互动,使工业机器人专业发展成为一个适应时代发展,技术进步,符合社会需求的黄金专业。