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工业机器人专业教学改革探索与实践

胡明哲
  
创新版媒体号
2024年244期
沈阳市信息工程学校

摘要:随着工业自动化进程的加速,工业机器人专业人才需求日益旺盛。本文围绕该专业教学改革展开深入探讨,剖析传统教学模式的局限,阐述从优化课程体系、创新教学方法、强化实践教学、打造双师型教师队伍到完善考核评价机制等多方面实施的改革举措与实践成果。旨在提升工业机器人专业教学质量,培养契合产业需求、具备扎实理论与实践能力的高素质应用型人才,助力工业机器人领域技术创新与产业升级。

关键词:工业机器人专业;教学改革;课程体系优化;实践教学;双师型教师

一、引言

工业机器人作为智能制造关键支撑,广泛应用于汽车制造、电子、物流等多行业,催生大量专业人才需求。然而,传统工业机器人专业教学存在课程滞后、重理论轻实践、师资实践能力不足等短板,难以满足产业快速发展诉求,教学改革迫在眉睫。

二、优化课程体系,契合产业需求

(一)调研产业动态,精准定位课程目标

深入工业机器人研发、制造、集成应用企业调研,分析岗位技能需求,结合行业技术趋势,锚定课程目标。如针对机器人系统集成岗位,要求学生掌握机械结构设计、电气控制系统搭建、编程调试及故障诊断等综合技能,据此构建课程体系,突出机器人操作编程、维护保养、系统集成等核心课程,确保教学与岗位 “无缝对接”。

(二)引入前沿知识,动态更新课程内容

紧跟工业机器人轻量化设计、人机协作、人工智能融合等前沿技术,及时更新教材讲义。在课程中增设 “工业机器人新技术应用” 专题,剖析协作机器人安全机制、智能算法在轨迹规划应用案例,邀请企业专家分享行业最新实践,拓宽学生视野,使课程内容 “保鲜”,适应产业革新步伐。

三、创新教学方法,激发学习热情

(一)项目驱动教学,提升实践能力

将教学内容拆解为若干项目,以 “工业机器人智能分拣生产线设计” 为例,学生分组从机械组装、电气布线、程序编写到调试优化全程负责。过程中自主查阅资料、制定方案、协同操作,教师作技术指导与进度把控,学生在解决实际问题中深化理论理解、锤炼实践技能,体会团队协作与项目管理,提升综合素养。

(二)虚实结合教学,强化直观体验

搭建虚拟仿真实训平台,模拟工业机器人复杂工作场景、故障工况,学生先于虚拟环境反复练习编程、运维操作,熟悉流程规范、掌握技巧后再实操真实设备。虚实切换降低设备损耗、规避安全风险,增强学习趣味性与沉浸感,助力学生高效掌握知识技能。

四、强化实践教学,锻造应用能力

(一)建设校内实训基地,提供实操平台

整合资源建设高标准校内实训中心,配备多类型工业机器人(如六轴关节型、SCARA 型)、配套工作站及周边设备,模拟企业生产线布局,营造真实工作情境。实训课程与理论交替开展,实现 “学中做、做中学”,强化学生动手能力,如在机器人焊接实训中,学生实操调整参数、控制焊枪姿态,提升焊接工艺水平。

(二)拓展校外实习基地,积累实战经验

与龙头企业合作建立校外实习基地,依教学计划组织学生实习。学生参与企业项目研发、生产运维,了解企业文化、熟悉工艺流程,在工程师指导下解决现场实际问题,如协助优化机器人装配流程、排查通信故障等,将校内所学用于实战,毕业后能迅速融入企业。

五、打造双师型教师队伍,保障教学质量

(一)选派教师企业挂职,提升实践水平

定期选派专业教师到工业机器人企业挂职锻炼,参与产品研发、项目实施,掌握新技术应用、生产管理要点。挂职教师回校后将实践案例融入教学,传授实操技巧与行业经验,如分享机器人视觉系统现场调试难点及解决方案,充实教学内容,提升教学实用性。

(二)引进行业专家兼职,优化师资结构

聘请企业资深工程师、技术骨干担任兼职教师,承担实践课程教学、指导毕业设计。兼职教师带来前沿项目、鲜活案例,如讲解工业 4.0 智慧工厂中机器人集群协同作业实战,传授行业 “真经”,与校内教师优势互补,打造理论与实践并重师资队伍,护航教学改革推进。

六、完善考核评价机制,科学评估成效

(一)多元考核维度,全面考量素养

在教育评价体系中,我们摒弃了传统的单一试卷考核方式,转而构建了一个多元化的考核体系。这个体系不仅仅局限于理论知识的笔试,还包括了项目实践报告、操作技能考核以及团队协作评价等多个方面。通过理论笔试,我们能够考查学生对基础知识的掌握程度;通过实践报告,我们评估学生在项目分析和设计方面的能力;通过技能考核,我们检验学生在实际操作中的精准度和熟练度;而团队协作评价则着重考察学生在沟通和配合方面的能力。这样的多元考核体系能够全方位地衡量学生的专业素养和职业素养,引导学生在各个方面均衡发展,为他们未来的职业生涯打下坚实的基础。

(二)过程性评价为主,动态反馈促学

我们强调过程性评价的重要性,确保其在总成绩中占据60%以上的比重。通过持续跟踪和记录学生在课堂上的表现、项目进度以及实训过程中的表现,我们能够对学生的学习过程有一个全面的了解。定期地反馈评价结果,可以帮助学生及时发现自己的不足之处,并调整学习策略,以更有效地学习。例如,在项目实施过程中,我们指出学生在编程逻辑上的瑕疵或在装配工艺上的缺陷,以此激励学生持续改进,不断进步。这种动态的反馈机制保障了教学改革的有效实施,同时也为培育高素质的工业机器人专业人才提供了有力支持。

七、结论

工业机器人专业教学改革经课程优化、教法创新、实践强化、师资提升与考核完善多维度实践,有效提升教学质量,学生理论知识扎实、实践能力突出,深受企业好评。未来,持续深化改革,紧跟产业迭代升级,融入新技术、新工艺,为工业机器人产业输送更多优质人才,赋能智能制造高质量发展。

参考文献:

[1]殷欣,吴伟才,张倩.新工科背景下应用型本科院校“工业机器人”实训课程教学改革探索与实践[J].智能制造,2024,(01):124-128.

[2]张晴晴,万志强,张昊.“双高计划”建设背景下高职工业机器人技术专业课程思政教学改革的探索与实践[J].湖北开放职业学院学报,2023,36 (20):110-112.

[3]温成卓,刘红,郑虎,等.“工业机器人应用技术”课程教学改革探索与实践——以“中国太空站灵活的机器人手臂展科技实力”为案例[J].南方农机,2023,54(14):166-169.

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