高职院校焊接机器人在实践教学改革中的应用初探

荆 凯

（四川建筑职业技术学院 机电与信息工程系，四川 德阳618000）

一、焊接机器人的实践教学现状

随着工业4.0 和中国制造2025 的推进，智能制造作为主攻方向，是制造业由大变强的根本之路。制造业的迅速发展,焊接技术的应用越来越广泛，焊接机器人作为焊接自动化的主要指标也得到了越来越广泛的应用，提高了焊接效率和焊接质量，并正朝着更大程度的发展，但与先进国家相比仍有较大差距。高职院校应用焊接机器人进行实践操作技能课程的教学，取得了一定的成绩和发展，但整体研究和实用性研究还不够。

高职院校是职业教育的重要组成部分，培养的是具有实用性的劳动操作技能人才，焊接专业为社会培养的是与工业经济相关联的许多有专项技能的人才，为企业培养的是更多更精细、更高端的焊接中高级技能应用型人才。在高职院校焊接机器人技术实践教学中，夯实高技能人才所必备的“机器人操作及焊接”的关键基础课程，探索以成果为导向，适合学生专业人才培养模式的教学改革之路，使学生具备从事机器人焊接操作的专业岗位技能，为提高学生的全面素质、增强适应现代焊接技能岗位的能力打下良好的基础，积极推动人工智能、智能制造、机器人、智能建造等工科专业的改革创新。

二、高职院校实践教学中的问题

职业教育在我国发展了20年左右，培养目标是使学生拥有一技之长，但是“理论够用，重视实践”的教育理念和贯彻的不到位、学校资金的短缺，现阶段部分职业院校不得不减少或取消实践教学环节，这对于提高学生的实践动手能力造成了很大的阻碍。焊接机器人实践教学是一门实操性很强的课程，结合四川建院现阶段实验实训教学条件，浅析教学过程中主要存在的问题有如下几个方面。

（一）硬件场地设备方面

受学院发展侧重专业限制，实训室场地不足，学生不能全部同时进行实训，部分实训教学设备老化和落后，无法真正提高学生的操作技能。近两年高职院校不断扩招，学生人数不断增加，教师无法实现一对一的精准教学，不能及时发现问题调整教学。教师需要解放思想，利用好学校现有的资源，努力上好思政进堂课，做好学生的学情分析，营造浓厚的学习氛围和积极向上的育人环境，调动学生的学习积极性和自觉性。

（二）专业教师方面

教师的教学大纲、教学计划和授课内容过于传统。课时安排欠缺合理，教学内容不能与时俱进地改变，太过倾向于成本低的焊条电弧焊，对于二氧化碳气体保护焊和氨弧焊等现已广泛应用的方法，没有给予过多涉及，更别提焊接机器人的实践教学了。对于焊接实用材料和特种焊接方法的理论与实践教学，也非常有限。其次，实践教学中的教学方法单一，焊接钢种单一，教学评价方式单一。再次，部分专业教师毕业后从学校到学校，实际的操作水平有待提高。部分实训师傅还是劳务合同，学校归属感不足，导致工作热情不高。教师要不断深化教学改革，从原来的侧重理论知识灌输，转变为重视以学生为本，提高学生的知识应用能力和实践操作能力，从源头上为焊接行业培养更多具有高素质的专业人才。

（三）学生方面

我院焊接专业绝大多数是单招和五年制的生源，学生自律性较差，学习氛围不浓。教师需因材施教，学生要不断加强理论认知，认识焊接机器人本体、控制柜、水冷焊枪系统等，增强实践操作能力，在示教器上编写程序，程序写入完成后，将控制器和示教器开关扭至自动，安全位置按下启动按钮等待焊接机器人自动焊接完成。紧抓课堂学习时间，建立焊接实操平台，按照实践教学任务书和指导书完成教学实践活动，克服焊接恐惧心理，体验焊接机器人的先进性，快速掌握焊接机器人操作技术。

三、焊接机器人在实践教学改革中的几点思考

焊接机器人以其加工质量高，稳定性好，改善了工作环境等优势，已经渗透到机械制造业的各个领域，其实践教学对高职院校学生的岗位能力、职业道德培养和就业有着较大的影响。为此，高校必须要重视焊接机器人在实践教学中的改革，采取不同的教学方法、手段和策略，多方面创新，开展新的变革模式，以我院现代学徒制为依托，以企业真实生产情境设置实践模块等教学资源建设，继续探索校企合作、产学研融合、工学结合等教学模式，以学生为中心，以成果为导向，以就业为目标，增强学生的专业核心能力和职业实践技能，增强其职业能力拓展的后劲，满足学生就业和社会对焊接人才的需求，满足职业生涯发展需要。

（一）完善实践模块教学资源建设

以职业能力为依据确定本课程的内容，把焊接机器人的基本结构、控制原理、关键部件的作用、技术参数和规格以及按键指令的使用等基础知识，机器人的平敷焊编程及焊接训练、板对接平焊编程及焊接训练、水平管对接焊编程及焊接训练作为重点，体现了焊接工艺在制造业发展的过程的焊接机器人系统集成技术作为关键，组织到教学任务书和指导书的编制中，把焊接机器人的设计、编程和相应的集成系统连接起来，收集视频资料，增加应用教学案例，切实以围绕掌握本专业职业能力来组织相应的实践项目，促进机器人实践教学改革，实践中强调安全注意事项，指导学生按步骤按要求完成实践任务。手动移动机器人是操纵机器人的基础，培养学生能使用示教器摇杆，熟练控制机器人运动，重点观察学生对焊接机器人的示教操作，培养学生使用示教器快速找到并打开需要的选项，促进学生创新能力的培养，提高育人质量。

（二）改革焊接教学方法、教学手段

焊接实训教学，专业知识的理解是基础，掌握基本的实训操作、实训技能是关键。贯彻学院专业人才培养目标，执行OBE 教学理念，不断创新任务驱动法、项目教学法、理实一体化焊接教学方法和教学手段，使学生循序渐进地学习，激发学生学习的积极性和主动性，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，养成科学严谨的工作态度。

另外，信息化时代，充分利用互联网免费教学资源库、智慧职教云和腾讯课堂等信息科技化技术，在教学方法上注重技术的整合，把实际应用放在教学的重点上，提高焊接教学质量和教学效率。

（三）多元化全过程的考核评价

实施全过程可跟踪的教学评价，从学生自评、小组互评和教师评价三方面，对学生学习过程和最终成绩进行多元化评价，改变传统的考试为主，平时成绩为辅的考核方式，有条件的录视频请行业专家评价，有利于学生建立信心，激发兴趣，并通过学生反馈发现不足，解决问题。职业院校要有自己的特色，要注重学生专业核心能力的培养，紧跟时代步伐，融入1+X 证书考核，使学生具有焊接机器人技能等级鉴定所要求的基础知识。

焊接专业建设也很重要，定位专业人才培养目标，科学合理地确定专业核心能力，开发适合OBE 模块化的焊接机器人实训课程项目，突出职业院校的教学特点，强化焊接实践教学，深化机器人知识，使学生掌握机器人基本知识和基础操作，达到职业教育与智能制造相融合的目标，最终得到社会和企业的认可。

四、结语

职业教育要突出高职院校专业特色，依据人才培养建设教学资源，改革教学方法和教学手段，注重学生的职业性、发展性和综合性特点来完成教学，探索出适应高职院校焊接专业接机器人实践教学授课模式，充分发挥教师的引导作用，体现学生的认知主体作用，基于现代学徒制的“校企合作、工学结合、产学研赛一体化、顶岗实习”的人才培养模式，以学生为中心，以就业为导向，真正融入OBE 办学理念，实现学中做，做中学，提高自动化焊接人才培养的质量、综合职业素养和就业适应能力，为社会和用人单位培养出应用型高技能焊接人才。