互联网+视域下工业机器人教学优化路径探析

王宝成

摘要：随着“中国制造2025”战略的提出，我国制造业转型升级步伐加快，智能制造逐渐成为制造业发展新潮流，工业机器人使用范围越来越广泛，工业机器人技术人才成为就业市场的“香饽饽”。高职工业机器人教学要立足就业趋势，结合智能制造开发新的课程，运用“互联网+”教育理念打造信息化教学模式，优化工业机器人分拣装配、电子控制技术和编程教学，运用微课、慕课和线上教学 App开展教学，提升工业机器人专业教学质量，帮助学生找到更加心仪的工作。

关键词：“互联网+”;信息化教学;工业机器人

“互联网+教育”开启了高职院校信息化教学的新篇章，体现了智能制造理念，制造业在研发智能化工业机器人，运用工业机器人来提升加工工艺精度和效率，高职院校要立足这一行业趋势，积极开展智慧教学，运用互联网开展信息化教学，丰富工业机器人教学内容和方式。但是目前高职工业机器人课程教学还存在一些不足，例如产业和专业课对接不同步，实训教学效果不理想等问题，“互联网+”理念为教师提供了新的教学思路，教师可以利用虚拟仿真系统开展交互式教学，打造可视化工业机器人教学模式;运用教学App开展混合式教学，针对工业机器人装配、控制系统设计和编程代码等进行讲解，方便学生课下自主学习;深化校企合作，共同建立工业机器人实训基地，提升学生实操技能，全面提升高职工业机器人专业学生就业竞争力。

一、我国工业机器人产业发展需求

随着我国智能制造有条不紊地实施，工业机器人逐渐成为制造业必不可少的设备，企业需要具备工业机器人研发、设计、维修和操作技能的工匠型人才，这给高职院校学生创造了更多就业机会。我国工业机器人产业正处在蓬勃发展阶段，很多企業投入工业机器人研发、生产中，设计出了很多不同类型的工业机器人，可以满足电子产业、机械加工和医疗等产业需求。例如我国物流行业大范围使用工业分拣机器人，对快件进行智能化分拣，提升了物流运输效率，节约了人工成本。目前我国工业机器人产业需要大量具备研发精神、工匠精神、精湛操作和维修技能的人才，但是很多高职学生还达不到企业的这些要求，高职院校要正视工业机器人教学不足，制定全新的工业机器人教学方案，提升学生岗位胜任能力。

二、我国工业机器人专业发展现状

根据相关数据显示，我国2016年工业机器人销售额已经突破9万台，2017年销量突破11万台，按照目前我国工业机器人产业发展速度，到2022年我国工业机器人保有量有望突破百万大关，进一步加快我国智能制造业发展。随着工业机器人产业飞速发展，工人机器人专业人才需求量也逐年攀升，但是目前我国工业机器人专业人才培养还无法满足企业需求，企业对工业机器人专业大学生满意度不高，这些都反映出我国工业机器人专业人才培养体系还不太完善。

（一）工业机器人造价昂贵，学校教学受限

工业机器人价格比较昂贵，很多高职院校办学资金比较紧张，只能集中资金购买某一种品牌、某一种型号的工业机器人，工业机器人类型比较单一，这给校内实训教学带来了很多不便，学生认识、掌握的工业机器人技能有限，不利于学生岗位技能提升。由于工业机器人类型比较单一，教师只能根据某一品牌工业机器人开展教学，例如该品牌工业机器人装配、控制系统和检修技能等展开教学，针对其余品牌机器人只能进行理论讲述，学生无法进行实践操作，这也在一定程度上影响了学生实践能力提升。

（二）缺少“双师型”教师，影响教学进度

由于工业机器人专业是我国高职院校近几年才开始设立的专业，很多学校尚未设立该专业，只是开设了工业机器人相关课程，很多高职院校工业机器人教学还是其他专业教师兼任，这些教师虽然经过了工业机器人课程教学和技能培训，但是自身缺少工业机器人教学和实际工作经验，一定程度上影响了教学进度。此外，部分学校工业机器人教师对行业动态不太关注，部分教学内容和工业机器人产业发展不太匹配，对国内外最新工业机器人研发成果介绍比较少，对工业机器人安装、调试、维修技能了解较少，教师个人教学和实践技能亟待提升。

（三）一体化教学开展不顺，实训教学效果不理想

高职院校工业机器人专业一体化教学开展不太顺利，主要体现在理论和实践训练安排不太合理、校企合作实训方式单一等方面。很多学校把普遍采取先理论后实训的教学方式，教师先讲解工业机器人相关理论知识，例如工业机器人变成控制器和液压知识，再带领学生进行实训，由于工业机器人数量有限，学生只能轮流进行操作，留给学生的实操训练时间比较短。学校一般在大三安排学生集中前往企业进行实习，企业很多类型工业机器人学生是第一次接触，企业师傅讲解不太到位，学校教师和企业师傅合作比较少，影响了一体化教学效果。

三、互联网+视域下工业机器人教学优化路径

（一）发挥可视化资源优势，实现交互教学

传统教学模式中，工业机器人专业教师主要围绕教材、工业机器人开展教学，先进行机器人编程、液压系统和机械装配等理论知识，再安排学生进行分组练习，让学生自主练习机器人装配、维修等练习，这一过程中师生互动比较少。由于学生理科基础参差不齐、动手能力和信息化素养不同，教师很难兼顾到每一个学生，“互联网+”教育模式下，教师可以利用微课开展教学，针对教学重难点进行讲解，利用段视频的方式对机器人操作难点进行讲解，学生可以把教学微课下载到自己的手机或平板上，方便自己回看操作视频，进行针对性练习，解决学生课下练习难的问题。微课可以兼顾到每一个学生的需求，让学生自主选择回看视频、慢动作回放，直到学生完全掌握机器人编程和装配技能，激发学生学习积极性。教师要积极搜集慕课平台优质资源，围绕专业课教学内容开发可视化教学资源，打造校本信息化教学资源库，针对工业机器人控制系统编程、装配步骤和常见维修技能等进行讲解，并把这些微课运用在实训教学中，结合视频讲解操作技能，再安排学生参照视频进行实操训练，提升高职工业机器人专业学生操作水平。

（二）实施混合教学模式，提高综合运用能力

“互联网+”背景下，职教云、翻转课堂、慕课和蓝墨云班课软件等信息化教学模式走入高职工业机器人专业教学中，教师可以根据本校信息化教学基础，灵活选择信息化教学工具，提升工业机器人专业课教学效果。例如教师可以组织学生观看国内名校工业机器人教学课程，例如浏览清华大学工业机器人专业教学视频，让学生享受互联网优质教学资源，了解国内厂家研发的新型号工业机器人，掌握最新的工业机器人控制系统编程代码，从而拓宽学生学习视野。此外，教师可以运用职教云软件开展线上线下混合式教学，建立班级课程群，学生通过扫描二维码进入课堂，开展线上直播教学，为学生播放工业机器人装配过程微课，引导学生分析这段操作视频中是否存在不足，鼓励学生进行线上讨论。教师可以设计线上测试题，例如工业机器人型号特点、控制系统代码和液压系统故障分析等，系统可以自动为学生打分，教师根据学生线上测试错题进行线下教学，真正解决学生学习困扰，提升学生专业课成绩，让学生逐步适应“互联网+”学习模式。

（三）运用智能仿真软件，强化实践能力

高职院校工业机器人教学离不开实践，学校除了要购买不同品牌、不同型号工业机器人，还要积极构建虚拟仿真实训平台，开展全新的线上模拟操作教学，满足学生随时随地进行实训练习的需求。例如學校可以利用第三方支持VR的机电一体化仿真平台，比如Irai虚拟仿真平台，虚拟仿真实训可以减轻学校采购机器人的资金压力，同时减轻学生频繁拆卸对机器人造成损害。教师可以在该平台上创设不同的工业机器人操作场景，例如企业工业机器人流水线、维修现场视频，既可以让学生了解企业工业机器人不同工作岗位技能，又可以让学生进行线上虚拟操作练习。教师可以在虚拟仿真实训平台布置视觉检测工业机器人剔除残次品分拣设计任务，让学生了解机器人视觉辨识程序代码、装配流程，系统可以根据学生操作进行打分，学生也可以回看自己的操作视频，激发学生自主训练积极性，全面提升高职工业机器人专业教学质量。

（四）校企共建实践平台，培养职业道德

工业机器人专业教学离不开企业支持，高职院校要持续推进校企合作和产教融合战略，一方面要联合企业建立校内实训基地，争取企业一些工业机器人设备支持，丰富校内工业机器人种类，另一方面则是要开发校外实训基地，每个学期都要安排学生前往企业进行实训，由学校教师和企业师傅共同开展教学。学校要积极争取企业替换下来的工业机器人，提升校内工业机器人数量，让学生有更多机会进行独立实操练习，定期邀请企业工业机器人设计、研发和维修技术人员参与校内实训教学，为学生现场讲解各品牌机器人操作、检修技能，手把手纠正学生操作流程。每个学期组织学生前往企业实训，参与企业内部机器人检测、装配和检修工作，教师要跟随学生一起进行实训，虚心向企业师傅请教，学习企业师傅精益求精、吃苦耐劳、开拓创新的“工匠精神”，端正大学生就业观，激励学生以成为大国工匠为目标，培养学生的爱岗敬业精神。此外，学校可以邀请企业工业机器人高级工程师举办讲座，为学生讲解机器人研发过程中遇到的问题，解读学生专业问题和就业问题，激发青年大学生积极参与科研学习，不断学习“工匠精神”，提升大学生职业道德素养。

四、结语

高职工业机器人专业教师要立足就业趋势和专业特点，为学生量身定制“互联网+”教学模式，把学生喜爱的教学App、微课等融入专业课教学中，运用视频资源、线上直播开展工业机器人专业知识教学，运用先进的虚拟仿真系统开展线上模式实训，全面提升学生实践操作能力和就业竞争力，为国家输送更多优秀工业机器人技术人才。

参考文献：

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[2]王哲禄.“中国制造2025”战略下的工业机器人技术人才分析及培养路径创新研究[J].生产力研究，2019（01）：119-122+149.

[3]柳丽雅.“互联网+”背景下信息化手段在工业机器人专业教学中的运用研究[J].信息技术与信息化，2018（10）：125-127.