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“工业机器人安装与调试”课程建设探讨*

2019-11-29李巍施诗

科技与创新 2019年13期
关键词:工作站调试工业

李巍,施诗

“工业机器人安装与调试”课程建设探讨*

李巍,施诗

(武汉铁路职业技术学院机械与电子学院,湖北 武汉 430000)

介绍了工业机器人产业链的现状及人才的需求情况,根据市场的需求,分析了课程建设的思路,以市场为导向,建立典型的工作任务,并确定了学习和工作目标,设置了相关项目,同时为响应“1+X”证书制度改革,革新了考核方法。

安装与调试;工业机器人;课程建设;课程考核

1 引言

自从20世纪60年代人类发明第一台工业机器人以后,机器人技术得到了迅速发展,工业机器人已广泛应用于汽车制造业、机械加工业、电子行业、食品工业、木材与家具制造业等行业中。随着科学与技术的发展,工业机器人的应用领域不断扩大,并开始向核能、航空、航天、医药、生化等高科技领域拓展。

随着德国提出的工业4.0概念,以“智能工厂,智能制造”为首的第四次工业革命即将到来。2015-05,国家发布了《中国制造2025》,它被视为中国版的“工业4.0”规划,为中国工业机器人产业发展带来了重大机遇。在新一轮的工业革命中,各种新科技的研究应用显得尤为重要,人才的重要性更加突显。在机器人人才需求中,需求量最大的是应用型人才,中国机械工业联合会的统计数据表明,中国当前机器人应用人才缺口20万,并且以每年20%~30%的速度持续递增。因此,工业机器人人才的培养,要更加着力于应用型人才的培养。

2 中国工业机器人产业现状及人才需求

通过对机器人行业的调研和资料收集,发现工业机器人广泛应用于汽车、电子、家电、食品、金属加工等行业。近年来,中国工业机器人市场主要受汽车工业发展的推动。对产业链分析发现,产业链主要分为三类:第一类工业机器人本体和零件制造类企业,此类企业掌握着核心技术,对人才的要求较高,涉及本体结构的研发、零件的制造等;第二类是工业机器人集成类企业,这类企业根据第二类企业的加工需求,设计组建满足生产要求的自动化生产线,从而提高生产效率;第三类是工业机器人应用类企业,该类企业数量较多,主要涉及工业机器人的安装与调试、保养和维护、操作与编程等。

通过数据比较分析发现,第一类企业对高职学生需求较少,第二类企业相对多一些,需求最大的是第三类工业机器人应用类企业。高职毕业生的主要就业范围如表1所示。

表1 高职毕业生的主要就业范围

职业面向职业岗位 项目管理与设计项目经理 系统设计工程师 产品设计机械设计工程师 电气设计工程师 生产技术支持机器人调试工程师 设备安装工程师 售后服务设备维护技术工程师

通过表1可以看出,高职机器人专业毕业生主要从事生产技术支持和售后服务,约占80%以上,而安装与调试是比较重要的一部分。

3 课程建设思路

目前,部分高职院校的人才培养、课程标准和教学手段都与企业的需求存在较大的差异,导致学生毕业后不能立刻适应工作岗位的要求,造成人才的滞后。主要存在的问题有:①课程设计不合理,理论太多,实践练习太少;②操作不规范;③教材陈旧,知识点落后,无法满足最新生产技术要求。

鉴于上述问题,有必要讨论“工业机器人安装和调试”课程的构建。要坚持“就业导向”的教学改革方向,根据专业岗位的要求确定培养目标和必须掌握的知识点。建立以校企合作、工学结合为特色的专业人才培养定位,构建以能力为中心的理论教学体系和实践教学体系。根据“必须、足够”的原则确定专业基础,注重实践,加强能力建设,提高整体素质。根据公司对人才的需求,结合实际生产和学生特点,采用“理实一体化”教学模式运用项目任务驱动。注重提高学生的就业能力和创业能力,进一步培养专业的文化氛围,形成专业的核心竞争力,实现专业的可持续发展。

4 课程建设内容

4.1 典型工作任务

根据市场需求,工业机器人安装与调试对应的典型的工作任务如表2所示。

表2 典型的工作任务

1基础工作站的安装与调试 2搬运工作站的安装与调试 3机床上下料工作站的安装与调试 4焊接工作站的安装与调试 5码垛工作站的安装与调试 6涂胶工作站的安装与调试 7装配工作站的安装与调试

4.2 学习和工作目标

为构建满足专业需要的课程体系,从基础训练到技能训练,需结合学校实际情况和典型工作任务,形成人才培养的目标。

知识目标:掌握与职业技能相适应的机械制图与识图的基础知识,熟练掌握机械基础专业的基础知识,了解常用自动化设备的结构和原理,理解液压、气压控制元件的结构及原理,了解工业机器人系统的组成及工作原理,掌握传感器技术和PLC编程,掌握工业机器人安装与调试基本方法。

能力目标:具有对新知识、新技能进行学习和创新的能力,具有工程制图、电气制图和视图的能力,具有机械部件、电气元件、机器人本体的安装能力,熟练掌握自动化设备的运行维护、编程的能力,具有从事工业安全生产、环境保护、职业道德等意识。

素质目标:具备良好的政治思想素质、道德品质和法律意识,具有责任意识、团队意识和协作精神,具备勤于思考、善于动手的精神,具备良好的人际交往能力。

4.3 项目设置

根据典型工作任务的要求及学生掌握知识的由浅入深的规律,设置了相关知识的项目。以项目为导向,驱动学生提升技能:①传感器与检测技术应用,掌握多种传感器的安装与调试;②可编程控制器技术,掌握PLC的相关知识以及电动机控制的设计、安装与调试;③工业机器人应用认知,了解工业机器人的发展、安全、工作过程等;④工业机器人现场编程,能对典型任务中的各种工作站进行现场编程;⑤工业机器人自动线安装、调试与维护,能对机械部分进行安装,完成电气接线,并进行维护。

4.4 课程考核方案

最近国家提出“1+X”证书制度改革,“1”指学历证书,“X”指技能证书。为了把新制度融于平时教学中,可以在课程考核时参照技能鉴定的标准进行考核,这样既能按照标准进行练习,也方便学生通过技能鉴定。职业技能鉴定包括职业知识、操作技能和职业道德三个方面。可以根据职业技能鉴定规范,设置知识要求考试和操作技能考核两部分。只有经过反复的训练,学生才能在技能鉴定中轻松应对,学生毕业后能顺利通过职业技能鉴定,毕业之后就能立即持证上岗。

5 结语

高职院校对工业机器人相关专业人才的培养不同于本科院校,加上时间较短,更侧重于技能的应用。在调研的基础上,根据市场岗位的需求,以市场为导向,建立了典型的工作任务,确定了学习和工作目标,设置了相关项目,革新了考核方法,从实用性角度出发,以技能鉴定为主要考核方式,重点考核学生应用知识解决问题的能力,让工程教学回归工程,突出考核学生解决问题的能力。

[1]蒋庆斌,朱平,陈小艳.高职院校工业机器人技术专业课程体系构建的研究[J].中国职业技术教育,2016(29):61-64.

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[3]牛祥永.高职“工业机器人安装与调试”课程开发和实践[J].职业教育研究,2014(4):86-90.

[4]何建慧,章永华.工学结合“工业机器人安装与调试”课程标准设计[J].职业教育研究,2014(5):101-104.

[5]于永会.工业机器人技术及应用课程建设的探索[J].计算机产品与流通,2019(4):205.

[6]丁健,郭琼,胡俊平.高职《工业机器人安装与调试》课程建设与探索[J].教育教学论坛,2019(2):262-264.

G710

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.13.041

2095-6835(2019)13-0099-02

李巍(1988—),男,主要研究方向为多机器人技术和复杂系统建模。

武汉铁路职业技术学院校级课题(编号:Z2018003)

〔编辑:严丽琴〕

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