《工业机器人系统安装调试与维护》在机电设备安装与维修专业中的课程建设探究

刘瑞君　苏玉　谷文明

【摘 要】工业机器人是一门迅速发展的综合性前沿学科，它作为智能制造业中不可替代的重要装备和手段，已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。本文主要从课程模式建设和教学模式建设两大方面探究《工业机器人系统安装调试与维护》课程在中职院中机电设备安装与维修专业的课程建设，培养掌握工业机器人安装调试与维修方面技术的技能人才提供借鉴和启示。

【关键词】工业机器人；课程模式建设；教学模式建设

在《中国制造2025》的大革命环境下， 随着智能化水平的不断提高，工业机器人在建筑、农业、采矿、灾难救援、国防军事领域、医疗领域及日常生活等领域的需求越来越大。在国家产业转型的大背景下，培养掌握工业机器人专业技术的能力更应该纳入到课程建设、人才培养中。

一、课程建设的背景

2015年5月，国家发布了《中国制造2025》规划，提出将广泛应用于汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业领域的工业机器人，作为大力推动与突破发展的重点领域产品。工业机器人的广泛应用，对人才培养提出了新要求，急需工业机器人安装调试、操作应用及维修保养等方面的应用型技能人才，这就无形中带动了一大批与机器人相关的就业岗位。但工业机器人专业技能人才的培养却处于严重滞后状态。我校以社会和市场需要出发，加快教学改革步伐，在重点专业《机电设备安装与维修》专业基础上，积极开展《工业机器人系统安装调试与维护》课程建设，为培养掌握工业机器人安装调试与维修方面技术的高技能人才，并为中等职业院校更好的开展工业机器人教学提供借鉴和启示。

二、《工业机器人系统安装调试与维护》课程建设探究

1.课程模式建设

（1）“基于工作过程”的课程开发建设。在专业建设的改革中，课程建设既是内涵建设的切入点，也是内涵建设的落脚点。在课程开发的实践中，我校借鉴德国先进的教学经验，基于工作过程导向的课程开发方法，结合中职课程改革的基础，开发机电设备安装与维修专业基于工作过程导向的系统化课程体系。其中《工业机器人系统安装调试与维护》课程建立了通过“整体化职业分析→确定典型工作任务→设计学习领域课程及其学习任务→学习情境与课业设计”的课程开发流程和教学任务，并自编校本教材。

（2）序化课程建设。职业教育作为一种教育类型，其课程也必须有属于自己的类型特征。从教育学的观点来看，当且仅当课程内容的选择以及所选内容的序化都符合职业教育的特色和要求之时，职业教育的课程改革才能成功。职业教育课程开发的关键步骤，即是对所选择知识内容实施序化的过程，也就是一个重建内容结构的过程。因此，考虑遵循专业特性和中职学生特点，按照能力培养循序渐进的原则，我校《工业机器人系统安裝调试与维护》课程建立了从工业机器人的集成安装到电气系统连接，从调整到保养、维护的“基于工业机器人工作过程”的学习任务序化表，由简到难，由粗到细，经过一段时间的教学实践表明，其符合中职学生的认知能力和学习特点，教学效果良好。

（3）课程标准建设。课程标准建设是课程建设的核心，是职业教育课程与教材改革的重要基础工作，在此基础上设计的课程才会更加有效，以此为依据编写的教材才更具有推广价值。根据职业教育人才培养的要求，专业课程标准应能有效体现职业性、岗位性和实践性。我校 《工业机器人系统安装调试与维护》课程定位于为企业培养能够完成工业机器人安装调试、操作、及维保的应用型技能人才，课程按照职业能力发展的阶段确定相应的典型工作任务，按照从初级工到专家的发展顺序，来设置相应的课程内容，从单一机器人的操作，到机器人工作站的整体把握的设计思路，科学制定课程培养目标，规划教学内容及要求，制定“能力本位”的考核方法及综合评价办法。

2.教学模式建设

（1）教学目标建设。本课程的教学目标主要为3方面，知识目标、技能目标和情感目标。知识目标主要是掌握工业机器人的组成及基本工作原理，手部、腕部、手臂、行走及辅助等执行机构的工作方法，内部及外部信息传感器的原理及应用，传动、驱动及控制系统；技能目标主要是通过实训操作掌握工业机器人的现场安装、接线及机器人参数的设臵，工业机器人工作坐标点的示教，工业机器人的通信功能，如与RFID的数据传输，工业机器人生产运行与维护及工业机器人的故障诊断，培养从事工业机器人安装、调试及维修的复合型人才。在技能上更加注重标准化、规范化操作、专业基本功的展示，紧密联系企业岗位技能，同时兼顾到学生就业的特点，突出提高工业机器人等机电设备装调维修岗位能力的科学化、标准化、规范化，以提升个人就业能力。情感目标即要培养学生爱岗敬业、精益求精、追求创新、工作严谨及坚持不懈的工匠精神。

（2）教学结构和内容建设。《工业机器人系统安装调试与维护》这门课程安排在第五个学期，是一门专业核心课程。总共120个学时。通过深入企业调研，明确典型工作岗位，分析制定课程所对应的典型工作任务；课程分为机器人安装调试基础知识、执行机构，传感系统、传动系统与驱动系统、控制、安装及调整与保养七个模块。在每一模块均设置典型工作任务。

（3）教学手段方法建设。本课程教学方法要灵活，主要采用一体化教学模式，运用行为导向的学习理念，引入项目教学法，工作指引教学法等手段，以讲授、仿真和实操相结合将学习内容任务化、模块化。在讲授工业机器人的结构、示教、自由度、驱动、运动控制等时采用仿真软件，真实呈现出机器人的3D 画面，这样会更生动形象的讲授知识点，学生也容易理解。比如在讲完工业机器人电气系统的连接后，学生就去实训现场上实操练习，让学生现场操作，并由教师巡查指导，这样把知识点学以致用，则更容易掌握。

（4）教学考核评价建设。教学考核评价从本质上讲是一种对教学活动及其效果的价值判断。教师可以用教学考核评价检查教学效果，诊断教学问题，诊断教学问题，提供反馈信息引导教学方向及调控教学进程。本课程的考核能力本位考核方法。其强调的是完成实际工作任务的能力，检测的是工作过程和工作任务完成的成绩。考核采用“实施+自査”与“任务+评价”双闭环评价方式，使学生自我诊断、自我发现、自我提高；采用“加分”的欣赏式激励取代“减分”的惩罚式评价；加强每个学习情境对应项目的过程考核，综合考核学生能力，评价学生。学生在完成项目过程中不断进行自我检査和评价，项目完成后分组进行全面考核与评价。评价方式采用过程评价与结果评价相结合，工艺评价与功能评价相结合，能力评价与职业素养评价相结合。

三、结束语

《工业机器人系统安装调试与维护》课程建设进行改革探索和教学经验总结，既是人才培养的需要，也是该学科发展的需要。实践证明，通过对本课程的教学改革，学生既掌握了理论教学内容，同时加深了对操作技能的理解和操作的规范化，极大程度上培养了学生工业机器人的安装调试，操作及维护等方面能力，将更有助于学生职业生涯的发展。

参考文献 ：

[1]韩鸿鸾.工业机器人系统安装调试与维护.化学工业出版社，2017.08.01

[2]刘福秀.浅谈《工业机器人运行与维护》课程教学改革.《当代教育实践与教学研究》，2016.10

[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，2014endprint