摘要：机器人是当今社会的热门技术和发展前沿之一，机器人技术集成了机械、电子、材料、能源、计算机硬件、软件、人工智能等众多领域的尖端科技。目前，国内外多个高校都开展了机器人教学和科研，并且有的学校已经开设机器人专业，以培养机器人专业人才。
关键词：高职；工业机器人技术；人才培养
随着人工智能技术、机械制造技术的飞速发展，第四次工业革命已经悄然来到。工业机器人可以说是时下最流行的高端精密机械装备，在制造企业、仓储物流、机器人生产等行业都有着广泛的前景，国内已经出现的“无人工厂”，证明了工业机器人可以代替人工劳动，维持企业的正常生产与经营。这些都离不开工业机器人的支持。工业机器人的研发与制作属于人工智能、数控技术、机械制造等技术的结合，国内专业化的工业机器人人才还是非常紧缺的。本文主要论述了工业4.0背景下工业机器人人才培养战略，旨在促进我国工业机器人专业人才的培养进程，拉动我国制造业的再一次发展。
1工业机器人技术专业的人才培养模式思路
工业机器人技术专业人才就业方向主要为工业机器人研发、生产、系统集成和应用。其中，高职院校要着力于培养调试工程师、方案设计与应用工程师层次的人才，即培养具有典型的工业机器人应用专业知识及专业技能，具有良好的职业道德素质，可从事工业机器人等智能装备生产和应用的，具备制造、安装、调试、操作、维护、管理及服务等职业能力的复合型高素质技能型人才。以行业企业为依托、以学生为中心、以职业能力形成为本位，采用基于CDIO工程教育理念的校企合作人才培养模式将有助于相应人才的培养。
2工业机器人课程设置与教学存在的问题
2.1课程设置
目前在我院，工业机器人课程是自动化专业的专业选修课，开设在第6学期。在这个学期，学生已经学习了电类课程基础知识、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理与技术、电机拖动、C语言等课程。学生已经具有了基础的电子、电气知识，同时也具有一定的计算机编程知识。当前课程理论教学包括工业机器人概述、运动学和动力学基础、机器人控制、机器人轨迹规划和机器人外部传感器。通过本课程的学习，使学生掌握工业机器人的基本理论、应用技术、发展及研究方法。
2.2课程教学存在的问题
首先，教学内容理论性强，知识点相对独立，课程涉及大量数学计算和数学推导，对应用型本科院校的学生来说，内容难度大，学习比较枯燥，很多学生失去学习热情。其次，实验实践环节安排不合理，实验学时安排较少，学生实验比较匆忙，达不到锻炼学生动手能力的要求。另外，由于经费问题，实验室无法配备多台工业机器人供学生一对一学习，进一步影响学生实验的效果。
3高职学校工业机器人人才培养战略
3.1实施信息化教学，凸显工业机器人人才培养目标
目前虽然有些高职学校开设了工业机器人相关课程，但是高职学生文化基础相对薄弱，传统的理论式教学不符合他们的学习规律。笔者认为在高职工业机器人相关课程教学中，教师尽可能多地实施信息化教学，例如微课视频、翻转课堂等教学模式，把深奥难懂的电工电子、传感器、人工智能等技术转化为直观地视频案例讲解，更方便高职学生的学习。工业机器人的技术核心是电工电子技术和人工智能技术，教师要在教学中凸显出这两大核心目标，开展信息化教学。例如教师字讲授电工电子相关知识时，提前录制微课视频，讲述工业机器人电路设计、各个电子元件的安装、电子控制系统的设计等技术，教师可以录制自己的组装视频，一边安装一边进行讲解，关键步骤可以添加文字说明，学生可以把微课视频下载下来反复观看，提升学生的学习效率。
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3.2深化校企合作战略，组织学生进行专业实践
德国职业教育采取的“双元制”对于我国职业教育有着启发作用，在高职教学体系中，学校和教师应该把德国“双元制”和校企合作战略融合在一起，组织学生进行专业实践。例如高职学校可以组织学生定期到工业机器人生产、研发企业进行观摩学习，观看工业区机器人的工作流程，观摩专业工程师设计、研发、组装工业机器人的全过程，让企业师傅为学生进行现场讲解，学生可以亲自上场进行工业机器人的组装练习，学生在企业专业实践中可以学习到课本上没有的知识，培养学生的“工匠精神”。此外，学校还可以和企业合作办学，建立校内校外实训基地，邀请企业名师进校授课，传授一线工业机器人技术，提升学校专业教育的有效性；联合企业和学校资金购进先进设备，为工业机器人专业教学提供设备支持，让学校职业技能教育更具有实用性。例如教师在人工智能技术教学中，可以结合企业提供的工业机器人模型来进行教学，为学生讲解如何设计机器人控制程序、如何让机器人各个部件衔接起来、自动控制程序的编写和设定，让学生可以结合工业机器人实物来进行学习，掌握人工智能技术的核心，提升学生的信息化素养，这对他们日后的就业是大有裨益的。
3.3构建技能大赛常态机制，培养学生的“工匠精神”
习近平总书记一直在关系职业教育的发展，提出了培养“大国工匠”的口号，号召职业院校在职业教育中培养学生的“工匠精神”，促进我国制造业的再一次腾飞。国家每年都在举办职业技能大赛，高职学校作为参赛方，应该让技能大赛机制成为常态，建立完善的技能大赛备战机制，依托技能大赛，激发学生的学习兴趣，以高标准来严格要求学生，让学生在专业学习中养成精益求精、刻苦钻研的好习惯。例如学校和教师要组织学生观看往年的工业机器人技能大赛视频，了解常设比赛单元，在教学中添加技能大赛板块，营造班级内你追我赶的学习氛围，让学生学习先进的工业机器人理念。
3.4面向问题进行启发式教学
课程理论教学中，有些内容理论性比较强，数学推导比较多，纯粹灌输式教学往往让学生失去学习热情。教师采用面向问题的启发式教学，由浅入深、由易到难，逐步提出问题、解决问题，让学生主动学习，举一反三，最终理解消化课程知识。如在讲解机器人运动学坐标变换知识点时，教师首先设置一个简单的工业机器人应用场景，两个自由度的机械臂搬运货物，学生思考在这种场景下，机械臂如何进行坐标变换实现货物搬运；接下来，应用场景稍微复杂，机械臂有三个自由度，同样搬运货物，学生进一步思考三个自由度的机械臂要进行哪些坐标变换。如此，引导学生一步步了解坐标变换概念及坐标变换规律，列出坐标变换方程，并通过仿真软件对学生的理解进行验证。
3.5多途径激发学生的学习兴趣
工业机器人这门课程基础内容偏理论性，对学生数学知识要求比较高，因此教师需要通过多途径激发学生的学习兴趣。在介绍基础理论的同时，教师大量采用了多媒体的表现形式，让学生更直观地理解基础数学理论。另外，教师平时备课多关注国际先进机器人动态，多给学生介绍国际最新的先进机器人研究成果，让学生明白现在所学的理论知识是非常有用的，只有掌握这些知识后才可以设计和开发出有用的机器人。
结语
总之，工业机器人是未来工业制造领域的主流力量，高职学校要凸显职业教育特色，利用现代职业教育改革的契机，大力发展校企合作战略，组织学生进驻工厂学习，提升学生对人工智能技术、电工电子、机械制造、数控技术等工业机器人核心技术的了解，进一步提升学生的实践能力，构建中职工业机器人人才培养模式。
参考文献
[1]罗庚兴,李大成.基于产业需求的高职工业机器人技术专业人才培养研究—以佛山市为例[J].职业教育研究,2016(8):36-40.
[2]彭宽栋.基于工业4.0背景下的工业机器人人才研究分析及解决策略[J].价值工程，2015（8）：171-173.
论文作者:王尊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/12
标签：机器人论文; 工业论文; 学生论文; 技术论文; 高职论文; 人工智能论文; 教师论文; 《基层建设》2019年第29期论文;