职业院校工业机器人课程建设的研究

2021-10-09邬丽娜

科技视界 2021年26期

邬丽娜

（江苏省苏州市职业大学电子信息工程学院，江苏苏州 215104）

1 工业机器人课程建设方案

从2016年，美的集团斥资46亿欧元收购德国百年机器人制造商库卡，到2019年华为抛弃全球最大代工工厂富士康，比亚迪成为华为旗下主要的代工工厂之一。由于现在工业机器人技术专业的毕业生总量很少，企业紧缺的人才主要通过招收其他相关专业毕业生，并通过培训来解决人才缺口问题[1]。

在上述背景下，苏州职业大学开设的智能控制专业在借鉴德国的双元制教育模式后对工业机器人课程建设和发展进行了一系列摸索和研究。

工业机器人课程建设具体框架如图1所示。课程建设总体方案分为三部分：硬件建设即工业机器人实训中心的建设；软件方面即“1+X”证书制度的推广和师资队伍建设；辅助建设即成立学生社团，开展“校企联动、以赛促教”创新型实践教学模式。

图1 工业机器人课程建设框架示意图

2 工业机器人实训中心建设理念

2.1 工业机器人离线仿真实训室建设

在工业机器人教学中普遍存在着理论知识抽象难懂和实训设备系统复杂、成本高昂的特点，在示教及再现的教学过程中引入仿真环节，发挥仿真技术在工业机器人教学中的优势和重要性[2]。在离线仿真实训室的建设方面可以考虑硬件投入40～50套台式电脑，一台工业机器人工作站。软件方面可以选择ABB机器人品牌配套的RobotStudio软件，该软件在工业机器人的离线编程和虚拟仿真方面应用已经相当完善了。以《工业机器人离线编程（ABB）》教材为主，腾讯课堂App上相应课程为辅实现案例式教学。结合腾讯课堂App上案例课程设置由易到难的4个机器人项目，分别是：（1）IRB2600工业机器人涂胶仿真项目；（2）IRB2600工业机器人激光切割仿真项目；（3）IRB460工业机器人码垛搬运仿真项目；（4）IRB2600工业机器人弧焊作业仿真项目[3]。

2.2 工业机器人编程操作实训室建设

根据工业机器人市场占有率及系统开放性的影响，以ABB机器人为主引入KNT-PJR6C工作站机器人实训系统。编程操作实训室主要用于工业机器人的编程、操作等训练、I/o量使用、工作站调试与维护等实习实训及对外培训等。配套不同的工具来实现不同的功能，例如，焊接机器人、搬运机器人、抛光打磨机器人等[4]。使学生了解机器人结构，关节及坐标，掌握工业机器人编程与操作技能。以40个人为一个标准班，投入200万设备为例，实训室左边放置5台机器人，右边配备投影仪等多媒体授课教学资源，学生学习完即可进行实践操作，理实一体、讲练结合，十分利于学生掌握工业机器人编程与操作技能[5]。

2.3 技能大赛实训室建设

我校在2016年购买了全国职业院校技能大赛工业机器人技术应用设备，接着连续三年安排教师和学生参加江苏省“工业机器人技术应用”赛项，获得了不错名次。

该赛项考核的专业知识主要有：工业机器人的操作与编程、机器人视觉、PLC编程、传感器、气压传动、机械装夹、触摸屏技术、工业网络控制等[6]。

3 软件方面建设

3.1 “1+X”证书制度的推广

2019年1月国务院印发了《国家职业教育改革实施方案》（国发〔2019〕4号），提出把学历证书与职业技能等级证书结合起来，探索实施“1+X”证书制度。该方案提出“深化复合型技术技能人才培养培训模式改革，借鉴国际职业教育培训普遍做法，制订工作方案和具体管理办法，启动“1+X”证书制度试点工作”。其中“1”为学历证书，“X”为若干职业技能等级证书[7]。我校专业教师现正积极与兄弟院校合作参与工业机器人操作与运维职业技能等级证书标准的制定工作。在今后课程教学中将采用《工业机器人操作与运维》教材，并安排组织学生参加相应考核。通过“1+X”证书制度试点深化教师、教材、教法“三教”改革，提升职业教育质量和学生就业能力。

3.2 师资队伍建设

师资力量是培养人才的重要组成部分。我校今后将继续引进工业机器人的高层次人才与实践性人才，同时安排智能控制专业教师参加工业机器人的培训和进入相关企业学习。工业机器人师资培训一般采取滚动教学、逐级梯进、理论实际相结合的方式进行教学[8]。此外还鼓励相关教师多参加考核认证，去获得相应证书如教育部的IAAT认证、KUKA工程师认证、ABB工程师认证等[9]。

3.3 辅助建设方面

除了以上探索之外，我校还在学生社团设立和“校企联动、以赛促教”创新型实践教学模式的推广上进行了尝试。主要从三个方面着手实施：（1）以工业机器人为例，与汇博等企业联动共建校内实训平台；（2）完善和发展深度企业合作的校内实习基地——博众、凡特思学院，开展“小课程多模块”的校企合作动态课程[10]；（3）针对江苏省技能大赛、全国高职院校工业机器人虚拟仿真大赛、大学生机器人大赛、吴中区校企技能大赛等各项赛事，挑选学生中精英成立工业机器人技术社团，重点培养并参加赛事。根据上述三个方向制定新型实训教学模式和动态课程体系，从而达到把学生培养成具有创新能力的高技能的应用型专业人才。