《工業(yè)機器人系統(tǒng)安裝調(diào)試與維護》在機電設(shè)備安裝與維修專業(yè)中的課程建設(shè)探究

劉瑞君　蘇玉　谷文明

【摘 要】工業(yè)機器人是一門迅速發(fā)展的綜合性前沿學科，它作為智能制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平和科技水平的重要標志。本文主要從課程模式建設(shè)和教學模式建設(shè)兩大方面探究《工業(yè)機器人系統(tǒng)安裝調(diào)試與維護》課程在中職院中機電設(shè)備安裝與維修專業(yè)的課程建設(shè)，培養(yǎng)掌握工業(yè)機器人安裝調(diào)試與維修方面技術(shù)的技能人才提供借鑒和啟示。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)機器人；課程模式建設(shè)；教學模式建設(shè)

在《中國制造2025》的大革命環(huán)境下， 隨著智能化水平的不斷提高，工業(yè)機器人在建筑、農(nóng)業(yè)、采礦、災(zāi)難救援、國防軍事領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域及日常生活等領(lǐng)域的需求越來越大。在國家產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的大背景下，培養(yǎng)掌握工業(yè)機器人專業(yè)技術(shù)的能力更應(yīng)該納入到課程建設(shè)、人才培養(yǎng)中。

一、課程建設(shè)的背景

2015年5月，國家發(fā)布了《中國制造2025》規(guī)劃，提出將廣泛應(yīng)用于汽車、機械、電子、危險品制造、國防軍工、化工、輕工等工業(yè)領(lǐng)域的工業(yè)機器人，作為大力推動與突破發(fā)展的重點領(lǐng)域產(chǎn)品。工業(yè)機器人的廣泛應(yīng)用，對人才培養(yǎng)提出了新要求，急需工業(yè)機器人安裝調(diào)試、操作應(yīng)用及維修保養(yǎng)等方面的應(yīng)用型技能人才，這就無形中帶動了一大批與機器人相關(guān)的就業(yè)崗位。但工業(yè)機器人專業(yè)技能人才的培養(yǎng)卻處于嚴重滯后狀態(tài)。我校以社會和市場需要出發(fā)，加快教學改革步伐，在重點專業(yè)《機電設(shè)備安裝與維修》專業(yè)基礎(chǔ)上，積極開展《工業(yè)機器人系統(tǒng)安裝調(diào)試與維護》課程建設(shè)，為培養(yǎng)掌握工業(yè)機器人安裝調(diào)試與維修方面技術(shù)的高技能人才，并為中等職業(yè)院校更好的開展工業(yè)機器人教學提供借鑒和啟示。

二、《工業(yè)機器人系統(tǒng)安裝調(diào)試與維護》課程建設(shè)探究

1.課程模式建設(shè)

（1）“基于工作過程”的課程開發(fā)建設(shè)。在專業(yè)建設(shè)的改革中，課程建設(shè)既是內(nèi)涵建設(shè)的切入點，也是內(nèi)涵建設(shè)的落腳點。在課程開發(fā)的實踐中，我校借鑒德國先進的教學經(jīng)驗，基于工作過程導(dǎo)向的課程開發(fā)方法，結(jié)合中職課程改革的基礎(chǔ)，開發(fā)機電設(shè)備安裝與維修專業(yè)基于工作過程導(dǎo)向的系統(tǒng)化課程體系。其中《工業(yè)機器人系統(tǒng)安裝調(diào)試與維護》課程建立了通過“整體化職業(yè)分析→確定典型工作任務(wù)→設(shè)計學習領(lǐng)域課程及其學習任務(wù)→學習情境與課業(yè)設(shè)計”的課程開發(fā)流程和教學任務(wù)，并自編校本教材。

（2）序化課程建設(shè)。職業(yè)教育作為一種教育類型，其課程也必須有屬于自己的類型特征。從教育學的觀點來看，當且僅當課程內(nèi)容的選擇以及所選內(nèi)容的序化都符合職業(yè)教育的特色和要求之時，職業(yè)教育的課程改革才能成功。職業(yè)教育課程開發(fā)的關(guān)鍵步驟，即是對所選擇知識內(nèi)容實施序化的過程，也就是一個重建內(nèi)容結(jié)構(gòu)的過程。因此，考慮遵循專業(yè)特性和中職學生特點，按照能力培養(yǎng)循序漸進的原則，我?！豆I(yè)機器人系統(tǒng)安裝調(diào)試與維護》課程建立了從工業(yè)機器人的集成安裝到電氣系統(tǒng)連接，從調(diào)整到保養(yǎng)、維護的“基于工業(yè)機器人工作過程”的學習任務(wù)序化表，由簡到難，由粗到細，經(jīng)過一段時間的教學實踐表明，其符合中職學生的認知能力和學習特點，教學效果良好。

（3）課程標準建設(shè)。課程標準建設(shè)是課程建設(shè)的核心，是職業(yè)教育課程與教材改革的重要基礎(chǔ)工作，在此基礎(chǔ)上設(shè)計的課程才會更加有效，以此為依據(jù)編寫的教材才更具有推廣價值。根據(jù)職業(yè)教育人才培養(yǎng)的要求，專業(yè)課程標準應(yīng)能有效體現(xiàn)職業(yè)性、崗位性和實踐性。我校 《工業(yè)機器人系統(tǒng)安裝調(diào)試與維護》課程定位于為企業(yè)培養(yǎng)能夠完成工業(yè)機器人安裝調(diào)試、操作、及維保的應(yīng)用型技能人才，課程按照職業(yè)能力發(fā)展的階段確定相應(yīng)的典型工作任務(wù)，按照從初級工到專家的發(fā)展順序，來設(shè)置相應(yīng)的課程內(nèi)容，從單一機器人的操作，到機器人工作站的整體把握的設(shè)計思路，科學制定課程培養(yǎng)目標，規(guī)劃教學內(nèi)容及要求，制定“能力本位”的考核方法及綜合評價辦法。

2.教學模式建設(shè)

（1）教學目標建設(shè)。本課程的教學目標主要為3方面，知識目標、技能目標和情感目標。知識目標主要是掌握工業(yè)機器人的組成及基本工作原理，手部、腕部、手臂、行走及輔助等執(zhí)行機構(gòu)的工作方法，內(nèi)部及外部信息傳感器的原理及應(yīng)用，傳動、驅(qū)動及控制系統(tǒng)；技能目標主要是通過實訓(xùn)操作掌握工業(yè)機器人的現(xiàn)場安裝、接線及機器人參數(shù)的設(shè)臵，工業(yè)機器人工作坐標點的示教，工業(yè)機器人的通信功能，如與RFID的數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)機器人生產(chǎn)運行與維護及工業(yè)機器人的故障診斷，培養(yǎng)從事工業(yè)機器人安裝、調(diào)試及維修的復(fù)合型人才。在技能上更加注重標準化、規(guī)范化操作、專業(yè)基本功的展示，緊密聯(lián)系企業(yè)崗位技能，同時兼顧到學生就業(yè)的特點，突出提高工業(yè)機器人等機電設(shè)備裝調(diào)維修崗位能力的科學化、標準化、規(guī)范化，以提升個人就業(yè)能力。情感目標即要培養(yǎng)學生愛崗敬業(yè)、精益求精、追求創(chuàng)新、工作嚴謹及堅持不懈的工匠精神。

（2）教學結(jié)構(gòu)和內(nèi)容建設(shè)。《工業(yè)機器人系統(tǒng)安裝調(diào)試與維護》這門課程安排在第五個學期，是一門專業(yè)核心課程?？偣?20個學時。通過深入企業(yè)調(diào)研，明確典型工作崗位，分析制定課程所對應(yīng)的典型工作任務(wù)；課程分為機器人安裝調(diào)試基礎(chǔ)知識、執(zhí)行機構(gòu)，傳感系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)與驅(qū)動系統(tǒng)、控制、安裝及調(diào)整與保養(yǎng)七個模塊。在每一模塊均設(shè)置典型工作任務(wù)。

（3）教學手段方法建設(shè)。本課程教學方法要靈活，主要采用一體化教學模式，運用行為導(dǎo)向的學習理念，引入項目教學法，工作指引教學法等手段，以講授、仿真和實操相結(jié)合將學習內(nèi)容任務(wù)化、模塊化。在講授工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)、示教、自由度、驅(qū)動、運動控制等時采用仿真軟件，真實呈現(xiàn)出機器人的3D 畫面，這樣會更生動形象的講授知識點，學生也容易理解。比如在講完工業(yè)機器人電氣系統(tǒng)的連接后，學生就去實訓(xùn)現(xiàn)場上實操練習，讓學生現(xiàn)場操作，并由教師巡查指導(dǎo)，這樣把知識點學以致用，則更容易掌握。

（4）教學考核評價建設(shè)。教學考核評價從本質(zhì)上講是一種對教學活動及其效果的價值判斷。教師可以用教學考核評價檢查教學效果，診斷教學問題，診斷教學問題，提供反饋信息引導(dǎo)教學方向及調(diào)控教學進程。本課程的考核能力本位考核方法。其強調(diào)的是完成實際工作任務(wù)的能力，檢測的是工作過程和工作任務(wù)完成的成績?？己瞬捎谩皩嵤?自査”與“任務(wù)+評價”雙閉環(huán)評價方式，使學生自我診斷、自我發(fā)現(xiàn)、自我提高；采用“加分”的欣賞式激勵取代“減分”的懲罰式評價；加強每個學習情境對應(yīng)項目的過程考核，綜合考核學生能力，評價學生。學生在完成項目過程中不斷進行自我檢査和評價，項目完成后分組進行全面考核與評價。評價方式采用過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合，工藝評價與功能評價相結(jié)合，能力評價與職業(yè)素養(yǎng)評價相結(jié)合。

三、結(jié)束語

《工業(yè)機器人系統(tǒng)安裝調(diào)試與維護》課程建設(shè)進行改革探索和教學經(jīng)驗總結(jié)，既是人才培養(yǎng)的需要，也是該學科發(fā)展的需要。實踐證明，通過對本課程的教學改革，學生既掌握了理論教學內(nèi)容，同時加深了對操作技能的理解和操作的規(guī)范化，極大程度上培養(yǎng)了學生工業(yè)機器人的安裝調(diào)試，操作及維護等方面能力，將更有助于學生職業(yè)生涯的發(fā)展。

參考文獻 ：

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