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工业机器人嵌入机电一体化专业人才培养方案的研究

发表时间：2021/8/10 来源：《城市建设》2021年8月下16期作者：陈青山

[导读] 科学技术水平的不断提高离不开社会主义经济的发展，随着工业制造的不断发展，工业机器人的出现为工业的发展带来了新的契机。

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摘要：科学技术水平的不断提高离不开社会主义经济的发展，随着工业制造的不断发展，工业机器人的出现为工业的发展带来了新的契机。为了解决工业机器人才紧缺的问题，将工业机器人技术嵌入机电一体化专业人才培养方案中，对于机电一体化专业人才培养方案进行修改，融入工业机器人专业的专业课程，让机电一体化的学生参加工业机器人集成应用证书的考试并获得证书，既满足教育部提出的“毕业证+若干职业技能等级证书”的要求，也可以充分锻炼学生在工业机器人方面的能力，满足工业机器人人才培养方案的需求，满足企业对于机电一体化人才从事更高一级的设备维修与维护和直接面向工业机器人工作对象的需求，使得学生更好的胜任工作岗位，促进机电一体化学生的就业，为社会培养更多的高素质的专业技能型人才。
关键词：工业机器人；嵌入机电一体化专业；人才培养
        引言
        “机电一体化系统”课程是多学科交叉、渗透的综合性课程，是机械电子工程专业课程的重要组成部分，对学生系统性掌握“机电一体化系统”中各单元选型和设计能力、动手能力及创新能力具有重要作用。为达到学生综合运用机电一体化知识解决实际工程问题的培养目标，这门多学科交叉融合、知识点多且广的课程，部分内容需要先修课程为基础。不同学生基础知识水平各不相同，学习难度较大，单纯的传统讲授教学方式不能适应“机电一体化系统”这样综合性强的课程。本文针对教学过程中存在的问题，提出教学方式、方法的改革思路。
        1什么是机电一体化技术
        机电一体化属于新兴综合性技术学科，在发展过程当中从微电子技术逐渐向机械工业所渗透，成为现代工业化生产中十分关键的技术之一。在机电一体化系统之中所涉及的要素众多，比如像结构组成要素、劳力组成要素、感知组成要素等。其中根据实践证明，在当前我国机械制造业快速发展的同时，机电一体化的作用也更加明显，能够进一步推动工业机器人的发展，并且也能为当前机械生产带来帮助，进而满足新时代对现代机械制造所提出的诸多要求。
        2工业机器人嵌入机电一体化专业人才培养对策
        2.1增加理论联系实际环节
        理论与实际应用相联系，更方便学生理解所学知识，以备后续加以应用。①课堂讲授中，为课本中工作原理讲解增加实物图片或实际应用视频，增加学生对所学零部件的直观性认识。并且辅以项目教学方式，例如传感检测系统章节，以位置、转速、位移检测传感器的设计、选择及应用内容为主。章节讲授中采用数控机床为例：数控机床刀具位移检测有不同传感器可供选择，如脉冲编码器、直线光栅、旋转变压器、感应同步器等。在讲解传感器选择过程中介绍各个传感器的特点、工作原理、应用范围、选择方法等，使学生清楚所学内容在实际中如何应用的。

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②将机电一体化系统课程设计紧跟“机电一体化系统”课程之后，让学生通过机电一体化系统课程设计将所学知识进行应用，在设计过程中查找资料、制定方案、选型设计等，进一步加强学生对本门课程的理解，提高动手操作能力，实现理论联系实际的教学目标。③增加实验环节。实验教学在高等教学中占有重要地位，是学生理论联系实际的重要手段，起到巩固和理解所学知识的重要作用。目前实验一改之前单一性、验证性实验，调整为验证性、设计性及综合性实验。但是经费高、实验设备有限，增加实验数量达不到预期要求。虚拟实验较传统实验具有安全、可重复使用、操作简单等优势，有效解决了传统实验成本高的问题。因此，增加虚拟实验环节，解决实际实验设备有限问题，将所学的机械、控制、检测及编程内容通过虚拟仿真平台完成选型、设计、编程、调试、控制及方案对比等实验实训，提高系统设计及创新能力。
        2.2建立符合企业需求的机电一体化综合实训室
        为了培养学生的职业技能，必须选择真实的、符合机电行业需求的机电一体化实训设备，如自动生产线综合实训装置就是根据企业自动生产线岗位要求建成的，专门为机电一体化综合技能训练而设计，整个系统具有上料站、加工站、装配站、分拣站搬运站和DP总线控制与监控站六大部分，设备的结构组成、检测方式、传动方法、控制模式、执行系统全部与企业真实的设备相同，组成部件统一采用企业标准元件，安装、调试也满足工业规范，另外，为了满足学生的综合实训要求，每个工作站均配置有可以学生编程的电脑一部以及安装工具一套。
        2.3合理编排增减教学内容
        满足工业机器人专业人才能力需求，合理安排教学内容，增加《工业机器人概论》、《工业机器人编程与应用》以及《工业机器人离线编程》等课程，去除掉《机械制造基础》、《数控编程》、以及《电力电子》课程。机电一体化专业《传感器》这门课程中，选用教材是既要展示出传统传感器的种类和工作原理，同时也要讲述工业机器人设备上使用的视觉、压力、温度和湿度等传感器，侧重于工业机器人的传感器的工作原理安装使用方法；《自动化生产线》课程教材选择的时候侧重于工业机器人自动化生产线的工作原理的介绍，这样在讲述的过程中，学生们可以更加清楚了解工业机器人在生产线上的使用；在《机械设计基础》课程中，讲述机械零部件设计的时候，将工业机器人零部件的结构和设计融入进去，例如讲减速器的时候可以将工业机器人使用的RV减速器、谐波减速器融入进去，这样可以让机电一体化专业的学生更好的了解工业机器人的结构；在实训课程方面，安排有金工实训、机加工实训、工业机器人操作实训、工业机器人电气与装配实训。通过这些教学设计与改革，培养出符合工业机器人专业的能力需求的机电一体化专业的学生。
        结束语
        综上所述，机电一体化系统”课程的内容是一个不断发展更新的课程，教学的理念和方式方法需要不断改革，在授课过程中不断发现问题，及时调整教学方法。综合性强的课程要注重授课内容梳理，理清主次，避免新旧知识重复，保持学生学习积极性。教学过程中以学生为主体，在关注知识传授的同时更要注意学生知识吸收情况，充分利用网络工具，培养学生学习兴趣，提高教学质量，为培养适应社会发展的应用型人才贡献力量。
参考文献
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[2]朴圣艮.工业机器人嵌入机电一体化专业人才培养方案的研究[J].农家参谋，2021，（23）：137.
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