引論：我們為您整理了13篇機器人實訓總結范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。
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本次企業實踐為4周，課程分為參觀考察專題講座、專業講座、專業實踐、案例演練五個類型。第一周的主要內容為參觀考察長虹科技館、長虹精密、多媒體、空調、技佳精工、模塑公司，聽取了長虹企業文化、生產運作管理、安全生產管理、工業4.0與中國20125、嵌入式軟件開發等專題講座。通過這一周的學習，我了解到了安全生產法律體系、生產現場管理、應急管理，學習了安全法律知識，增強了法律意識，掌握了安全知識,知曉了作業場所和崗位存在的危險因素、預防措施和事故應急措施，提高了安全技能，增強了事故預防和應急處置能力；了解了長虹企業文化的發展過程，長虹企業文化的理念，長虹企業文化的工作體系；了解了當前中國企業面臨的環境與問題，世界范圍內競爭對企業的挑戰 ，互聯網經濟對生產運作系統的影響，認識了生產運作系統，優化和改善生產運作系統， 運作理論在服務行業的應用案例，新經濟環境下生產運作的新策略；了解了信息、信息載體、信息交互及方式在人類社會進程中的作用以及第四次工業革命——人類社會進入“人—機”互聯互通的新時代，認識了“中國互聯網+” 及“中國制造2025”以及中、德、美、日四國工業發展異同及優劣勢比較，對新時代企業發展的認識，第四次工業革命與我們的距離。讓我了解到了許多在學校未涉及到的專業領域，開拓了視野，為后續的學習打下基礎。
第二周的主要內容為參觀考察中國工程物理研究院科技館和長虹制造公司，聽取了單片機在家電中的技術應用、自動化行業分析及現狀專題講座，電氣控制原理及實踐、人機交互及實踐、系統設計及實踐、離線編程及實踐的專業講座及專業實踐。通過這一周的學習，我了解到了長虹只能制造發展的情況，包括發展背景、核心規劃、整體解決方案以及實施成果；智能制造在企業生產中的應用包括推行智能制造的背景、對智能制造的理解、智能制造推行與應用；電氣控制部分主要涉及到了配線規范、上電調試經驗分享、元器件介紹及選型、電氣設計流程、人機界面介紹、控制器介紹、機器人介紹，其中包括了PLC編程規范及相關視頻。讓我較全面地了解了自動化行業的整個發展情況以及對智能制造有了初步的認識，對機器人電氣控制部分有了大概的了解。
第三周的主要內容是與工業機器人相關的硬件初步認識及相關軟件的應用，包括工業機器人示教器、ABB機器人軟件應用、系統設計、離線編程的專業講座和專業實踐，以及垛型計算相關的案例演練。具體為工業機器的作用、系統構成（本體、控制柜、輔加電機、PCK、串口、PC等）、機器人坐標系的定義、示教器的組成及使用、機器人視覺系統的結構與功能（軟件、計算機、采集卡、攝像機、鏡頭、光源、工件等）、ABB Robotstudio軟件的使用，包括軟件界面及基本操作以及圓、圓柱、圓錐、碼垛、工作站的設定、程序編寫思路設計；工業機器人實訓臺設備的使用特點包括設備特點、設備構造及規格、電氣控制說明等。通過本周的學習，我掌握了軟件ABB Robotstudio軟件的基本操作，了解到了工業和機器人實訓臺設備的使用特點。
第四周的主要內容是案例演練，分為了視覺碼垛、工件裝配、拋光打磨，主要是分組進行相關練習，我們組主要是進行通訊、坐標系、拋光打磨部分的任務。有些部分需要與機器人聯機進行調試，有的項目可以只用軟件進行。本周主要是對上周練習軟件的繼續學習和鞏固，在學習的過程中查漏補缺，與同組的教師學員一起遇到問題、分析問題、解決問題，建立了深厚的友誼，也感謝培訓單位和培訓老師對我們學習的辛勤付出。
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工業機器人是一門理論與實際相結合的課程。在教學過程中，教師應理論聯系實際，善于利用多媒體教學與實踐教學，多角度地激發和提高學生的學習興趣和學習能力，提高機器人基礎知識的教學效果，以達到預期的教學目的。
一、在理論教學中，要善于創設情境與利用多媒體教學
在傳統教學中，往往因為學校條件的限制，學生較少有機會接觸工業機器人實物，所以，為了讓學生對機器人技術及其應用有更好地了解和認識，要充分利用視頻和圖片讓學生了解什么是機器人，機器人產品會涉及哪些機構部分、哪些技術以及哪些領域。
在教學過程中，教師的課堂講授應該以視頻資料和圖片為載體，借助啟發式、討論式、互動式等教學方法，重點對工業機器人歷史、現狀、發展等方面進行介紹。通過直觀的圖片、形象的視頻，增加師生間的互動與交流，增進學生對所學知識的興趣。在講授機器人編程時，教師可采用任務驅動法，設計不同形式的任務，引導學生發現問題、分析問題、解決問題。
在理論課堂講授過程中，要充分利用機器人三維可視化離線編程和動態仿真系統。例如：如何實現將工件從A處搬運到B處。通過導入工件及機器人三維模型，在計算機上再現機器人及工件的三維虛擬世界，通過實現對機器人離線編程三維運動軌跡的規劃，模擬機器人運動，實現動態仿真。
二、在實訓教學中，要善于進行演練示范教學及開展小組競賽
工業機器人能代替人在危險有害的環境中作業，但又可能發生工業機器人傷人事故。在實訓過程中，教師和學生對機器人進行任何操作都必須注意安全。在進行編程、測試及維修等工作時，必須將機器人置于手動模式，并且建議在操作機器人時，用筆芯代替機器人末端執行器，并且降低機器人的運行速度。
在教學過程中，教師應正確演練示范教學，提高學生的操作規范認識以及安全認識，運用小組競賽方式，調動學生的學習熱情以及學習積極性。首先，讓學生熟悉示教器上各個按鈕的作用和操作。其次，在講授工業機器人的基礎操作指令MoveL、MoveJ、MoveC時，可以采取小組競賽的方式，進行機器人定位精度測量、操縱機器人并對測試點進行實際測量和重復定位精度測量結果的競賽，通過小組競賽成績和個人成績相結合的方式考查學生的掌握程度，通過小組競賽，提高學生的學習熱情。在掌握工業機器人的基礎操作指令后，可以讓學生自行設計機器手的行走路線，鼓勵學生自己動手實踐，將自己的想法通過實際操作來實現，既讓學生能夠掌握相關的技術，又鍛煉了學生的動手能力，培養了學生的創新能力。
三、課后指導要善于引導學生創新與合作
教師除了課堂教學外，可以布置一些課外的機器人設計任務，并且參與到學生學習設計當中，加強師生間的交流，了解學生學習過程中遇到的問題。在機器人學習及設計過程中，教師可以鼓勵學生設計不同的解決方案解決課堂問題，然后在課堂上討論自己的方案，互相交流意見，最后進行總結。在這一過程中，學生充分鍛煉了搜集資料、自主學習、提出問題和解決問題等能力。
四、結論
工業機器人是一門理論性和實踐性都很強的課程，但是現在教材普遍都是重理論輕實踐，而且校內的實驗設備缺乏。因此在教學中，我們應把理論知識貫穿于實踐中，通過實驗、仿真等辦法，充分利用多媒體教學以及實踐練習，深入淺出地將知識內容講授給學生，調動學生的學習積極性和主動性，使學生能夠相對容易地理解和吸收工業機器人的相關知識，提高學生的綜合能力。
參考文獻：
[1]郭溫，姜維.淺談機器人在高職高專教學中的應用[J]. 科技信息，2008（35）.
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在世界經濟復蘇乏力的背景下，中國經濟增速出現回落，2015年增長幅度為6.9%，國際環境仍然復雜嚴峻，對制造加工型企業的自動化改造是保證企業降低成本、緩解用工不足壓力的有效途徑之一。同時，工業機器人的大規模應用是現代化企業自動化改造的重要手段，我國“世界工廠”的地位也決定了我國必將成為工業機器人的最大市場。未來三年，中國工業機器人處于國家政策紅利、工業轉型升級需求釋放、人口紅利減弱、市場需求增長的機遇疊加期[1]。這也意味著這一領域技能人才缺口之大。機械、汽車、電子、電氣控制、機電一體化等專業都是傳統的工科類專業，企業對相關人才的需求已經由單一型人才發展到復合型、應用型人才[2]，而工業機器人專業正是多種學科的綜合應用，對培養相關專業學生的綜合應用能力有著重要的意義。新專業的開設因為是面向工業現場的實用型人才培養，緊密結合國家《中國制造2025》計劃，且為增加校企合作辦學，為展開實用型科研課題的研究打下基礎，正因為其是新興事物，因此在相關領域哪怕有一點成果都是開創性的，有益于成績取得以及學校知名度的提升。重慶市農業機械化學校（以下簡稱學校）依托機電一體化專業開設工業機器人應用與維護專業方向，符合重慶市推進機器人產業發展的政策導向，能更好地服務地方經濟。
二、專業發展前景
工業機器人作為一種高技術含量的設備，在使用過程中其設計、制造、安裝、調試、操作、維護等工作需要大量的專業技術人員[3]。隨著我國工業機器人生產廠家、應用行業的增多和裝機量的爆發式增長，工業現場嚴重缺乏該類人才。從崗位需求來看，工業機器人專業的學生可以在企事業單位從事以下三個方面工作：制造工業機器人產品；銷售工業機器人；利用工業機器人設備進行生產等。第一種需要完成工業機器人的設計、零部件生產、裝配、安裝、調試和售后服務等工作；第二種主要工作是機器人銷售、專業的技術咨詢服務；第三種主要包括工業機器人設備操作和設備的維護保養。從技術層面來看，工業機器人技術是機械加工與裝配、電工電子、計算機編程、傳感器技術、電機傳動技術、網絡通信等技術的結合體，學生通過這些技術的培養成為復合型技能人才，將具備發展潛力和廣闊的就業前景。
三、專業職業能力崗位分析
（一）工業機器人操作、維護崗。崗位工作任務：根據生產工藝參數進行工業機器人編程、調試以達到生產需要；負責上料和裝夾；負責備件管理；負責機器人操作及程序錄入、日常點檢與數據維護、完成生產任務；負責產品質量控制及提升；負責工業機器人故障處理和設備維護保養工作；負責建立工業機器人操作資料檔案；參與工業機器人生產技術改進工作；負責工業機器人現場8S工作。崗位能力要求：機電基礎知識，精通ABB、庫卡（KUKA）、發那科（FANUC）、安川電機(YASKAWA)、國產機器人等至少1種機器人示教編程、仿真編程與調試能力；簡單英文操作界面的識讀能力；工業機器人本體與控制器的維護能力；二氧化碳保護焊、弧焊、點焊焊接不同金屬材料的參數和焊接姿態的設定能力；焊接圖、機械圖的識讀能力；熟悉各種機械加工制造；熟練運用office辦公軟件；量具的使用能力；工裝夾具調整技能。職業素養要求：勤奮好學，愛崗敬業，吃苦耐勞，認真負責，積極上進。
（二）工業機器人裝配、調試崗。崗位工作任務：負責協助銷售人員做好客戶、經銷商的技術支持工作；負責以工業機器人為核心的自動化單元機械和電氣安裝；負責生產現場工業機器人本身參數設置、程序編制、工裝夾具的調試、工藝參數設置、聯鎖信號的設定、故障排除；負責生產過程質量控制，質量問題的分析及改進；負責反饋現場問題，并能給出合理化建議；負責現場客戶的應用培訓和產品驗收；負責項目后期問題處理。崗位能力要求：機電基礎知識，精通ABB、庫卡（KUKA）、發那科（FANUC）、安川電機(YASKAWA)、國產機器人等至少1種機器人配置、示教、編程與調試；能閱讀中英文工業機器人技術資料；能識讀機械、焊接、電氣圖紙；具備一定的電氣電子基礎，了解低壓配電及電機驅動；熟悉工業機器人控制系統，工業機器人周邊設備及周邊設備的連接和調試；熟悉工業機器人與PLC通信相關參數配置及PLC編程；熟悉機器人點焊、弧焊、二氧化碳保護焊、涂膠、搬運、碼垛、滾邊、裝配、噴涂、磨削、去毛刺、上下料等典型應用；能完成工業機器人培訓的教學任務；善于處理人際關系。職業素養要求：良好的溝通能力、協調組織能力、團隊合作精神、吃苦耐勞、有責任心，積極主動。
（三）機器人銷售、服務崗。崗位工作任務：負責客戶的開拓、客戶需求分析、提出相應銷售解決方案、維護好客戶關系、進行商業談判、標書的制作、參與招標、合同的簽訂、合同的跟進；產品、行業、競爭對手信息收集整理和合理利用；制定項目的跟進安排并付諸實施，并完成銷售額；維護公司產品品牌形象。崗位能力分析：數控、自動化、機電一體化、計算機、市場營銷等專業，機器人專業畢業更佳；熟悉機器人的應用；語言表達能力強，善于了解并分析客戶需求；招投標的專業知識；商務談判能力；承壓能力；協調組織能力；熟練運用office辦公軟件。職業素養要求：開拓精神，吃苦耐勞，文明禮貌，團隊合作精神。
（四）機器人教師崗。目前就業市場上提供了大量從事兒童與青少年科技教育崗位，主要為樂高積木機器人系列。崗位工作任務：建立學生有關檔案；編寫教案，高質量完成教學任務；課后總結，提升授課技巧；負責學生上課期間的安全；維護與學生的良好關系，與家長溝通學習情況。崗位能力分析：樂高積木機器人的裝配、編程、調試；具有較強的中文表達能力，普通話標準；動手能力強；編程能力；熟練運用office辦公軟件能力；團隊管理能力。職業素養要求：有愛心、耐心、責任心，創新意識，親和力。從以上分析可以看出，崗位不同側重點不同、深度不同，且涉及到的知識和技能范疇大，除了要傳統的機電技能外，還需要很多新知識支撐。學校要培養出滿足企業需要的員工，需要定好位，購置適當的設備，推進師資建設、教育教學資源建設。
四、專業培養規格
培養從事工業機器人模擬、編程、操作、裝配、調試、銷售、教學及自動化生產系統維護維修與管理等工作的應用型技術人才。
五、專業實訓室建設
學校在原有機電一體化和機械加工實訓室基礎上新建工業機器人創新實訓室，該實訓室包括2套ABB六自由度工業機器人本體，3套江蘇匯博工業機器人本體，2套工業機器人電氣系統拆裝平臺，1臺工業機器人機械拆裝平臺，自動化生產線控制模塊；機器人夾具包括：搬運碼垛夾具、寫字夾具、雙交位夾具、真空吸盤、噴槍；機器人配套訓練工具：平面碼垛模塊、寫字平臺、模擬焊接激光筆、模擬拋光工具、涂膠模塊、仿機床上下料模塊、立體倉庫模塊，一批樂高積木；專用的計算機實訓室軟件：工業機器人離線編程軟件、PLC編程軟件。
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1虛擬仿真技術在信息化教學中的作用
1.1能夠有效減少教學成本，提高操作安全性。因我國目前在機器人教學實驗中建設成本比較昂貴，光是工業機器人一臺設備就要四五十萬，一個實訓室的建設至少要200萬以上。所以這對實訓場地和資金的要求都比較高。而如果使用虛擬仿真軟件，雖然前期投入有點大，但是從長期考慮，這不僅能夠在一定程度上滿足學生的實訓要求，而且還降低了教學成本的投入，最重要的是能夠滿足一個學生一臺機器的操作訓練，確保每一個學生在學習中均能享受到相同的教學效果與訓練，同時能夠避免操作訓練中機器人產生碰撞等危險情況產生，保證了操作課程中的安全性與準確性。1.2能夠激發學生的學習興趣和創造力，培養學生主動學習的意識。工業機器人RobotStudio仿真軟件能夠有效構建虛擬三維實訓場景，模擬真實場景，有利于學生提前熟悉實際操作的環境與內容。由于其交互性強，學生能夠快速掌握操作的技巧，對學習過程中出現的問題進行驗證，并得到直觀的結果，因此極大地激發了學生的學習創造力，培養了學生學習的主觀能動性。1.3能夠搭建實際的操作情境，實現實際工作環境的無縫對接工業機器人RobotStudio仿真軟件能夠模擬仿真焊接、碼垛、搬運、噴涂、裝配等多種現場的工作，學生可脫離現場條件的束縛模擬搭建實際崗位情境，通過仿真操作可了解實際崗位要求，培養自身提前適應崗位的能力，實現實訓教學內容與實際工作崗位能力的無縫對接。
2RobotStudio仿真軟件在信息化教學中的應用實例
在仿真軟件教學中采用任務驅動法，將學生分成若干個小組，分組讓機械手在機器人工作臺上繪制三角形或矩形的場景，從而進行模擬。仿真過程分為布局基本工作站、建立機器人虛擬系統及工件坐標、建立并調試示教路徑、再現示教路徑四個部分[2]，如圖1所示。第一，機器人使用的工具為畫筆，合理導入工作臺模型。第二，依據布局來設置機器人系統，建立機器人虛擬操控器，讓機器人具備電器操控特點，并且在工作臺中設立三個工作坐標點。第三，使用機器人“手動線性”進行操作，利用設定好的定位來調整機器人位置，之后確定教學，手動線性對話的設計如圖2所示。使用MvoeJ與MoveL指令展開教學編程，直線軌跡指令如圖3所示。第四，把教學路徑和虛擬控制器進行同步，啟動仿真軟件同時實現教學路徑圖。下圖4為直線軌跡與教學再現的實現成果。利用工業機器人虛擬仿真軟件RobotStudio為學生提供現場化教學的同時還能重現仿真教學，讓學生們能更容易理解工業機器人的概念，把握其在工作中的基本需求，掌握程序指令使用的調節與編程，更了解工業機器人的使用方式[3]，為將來的工作打下堅固的基礎的同時，還更加了解工業機器人的實際操作過程。另外，通過軟件的仿真，也能讓學生熟悉工業機器人的模擬操作，避免在實際操作過程中因為誤操作而撞壞昂貴的設備，導致不必要的損失。
3虛擬仿真技術在使用過程中存在的問題及解決策略
3.1存在問題。3.1.1與現場設備的實際操作還是存在一定的差距。但虛擬仿真畢竟不是真實的設備，它也代替不了真實的設備，它和現場實際操作存在著一定程度的差距，比如在軟件操作中學生最容易忽視的就是安全意識，通過軟件操作，很容易忽視安全意識，容易麻痹大意，還有很容易忽視工業機器人的安全操作規程，等等。因此，遇到這樣的問題，同學們就會欠缺解決突發事件的能力。3.1.2難以滿足所有不同型號設備的教學需求。一些學校設立的工業機器人操作實驗室，因日常教學與比賽的原因，會建設類型不同的工業機器人教學訓練室，在利用仿真軟件過程中，只能使用某一個單一型號的教學軟件，它難以兼顧不同品牌的機器人。3.2解決策略。3.2.1虛實結合，有效開展信息化教學。教師在教學過程中，不能一味地只追求信息化教學，要把仿真虛擬技術和實際機器操作有效地結合起來，并把它們之間的差異表述明確，研究透徹，給學生樹立良好的學習習慣，也向同學們強調實際操作的重要性。要讓學生嚴格按照實際操作規范進行訓練，具備較強的安全操作認知，讓學生們順利實現虛擬操作和實際操作之間的融合。3.2.2以點概面，建設工業機器人專業的信息化課程體系。RobotStudio仿真機器人軟件在使用過程中，不能和其他的仿真軟件進行兼容，成為了面臨的最大問題。對于這個問題，必須設立一個統一的虛擬仿真操作教學課程，以該軟件作為學習基礎，提高學生對其他品牌機器人的理解和操作能力。因此，老師要通過數據化資源平臺努力建設不同品牌的仿真機器人教學課程，并且在不同的虛擬仿真機器人軟件中進行操作之前，均需要了解其特點，同時對其進行歸納與總結，拓寬學生對知識的認知面[4]。
4結語
虛擬仿真軟件可以進行機器人教學和場景再現等教學操作，讓學生們對虛擬仿真操作具有更強的理解能力，對教學也具有直觀的認知，了解并且熟悉機器人訓練操作方式，提高學生的學習速度，同時還能確保學生們理解掌握其中的重點，突破教學難題。此外，利用這種教學方式，能夠確保學生們的安全，同時還能避免在實際操作過程中對機器人造成的損失與破壞。實操教學和仿真教學相互結合，提升了教學的整體效果。
參考文獻：
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1.1 工業機器人的概念
在美國標準中，只有易于再編程的裝置才是機器人，而通過手動裝置或者固定順序的機器人都不認為是機器人，即通過人來驅動裝置或者需要安裝強制啟停驅動器才能運動且運動順序固定很難更改的都不認為是機器人。而在工業領域一些數控機床也可以實現編程后的功能實現，因此也要區分數控機床和工業機器人的區別。當一臺機械設備通過編程可實現多種用途則可能被稱作工業機器人，而當一臺設備通過編程只能執行同一類型任務的則稱為專用自動化設備。目前工業機器人的定義普遍形成以下基本論述：該設備可以將預先編排的程序存入存儲裝備，靠自身動力和控制能力來實現各種功能，且受人指揮，操作程序能自動重復的一種自動化設備。
1.2 工業機器人的分類
由于工業機器人沒有形成較為統一的定義，因此機器人的分類也不盡相同。不同國家、不同協會甚至不同企業分類方法也也有差異。根據日本工業機器人協會（the Japanese Industrial Robot Association， JIRA）的定義，將機器人分為六大類：分別是人工操作裝置、固定順序機器人、可變順序機器人、示教再現機器人 、數控機器人、智能機器人，而根據美國機器人協會（ the Robotics Institute of America， RIA）的定義，只將以上最后四類認定為機器人裝置。而歐洲各個國家對機器人的定義分類表述各異。
目前，工業機器人根據其發展理論及運動控制分析大致分為四種形式。第一種是基于直角坐標系變換的機器人，該結構由三個獨立關節組成，運動相互獨立，沒有耦合，運動算法簡單且自身結構有很多限制，自由度不夠高。第二種是球坐標式機器人，該機器人工作空間大，占地面積小，但自身結構復雜。第三種是圓柱坐標是機器人，該機器人可進行空間上的上下及水平伸縮運動，具有較大的靈活性，但末端執行裝置由于受到自身結構的限制，精度不好控制。第四種是關節式機器人，這種機器人目前在工業領域中應用廣泛，一般由三個或三個以上的自由度組成。該機器人類似于人的上半身，具有運動靈活，結構緊湊的特點。
2 工業機器人在高職院校的培養
2.1 工業機器人專業在職業院校的培養目標
2000年我國工業機器人保有量僅為3500?_，而到了2013年我國機器人銷售量則高達3.6萬多臺一舉超越日本成為世界上工業機器人銷售市場占比最高的國家。2016年中國工業機器人市場需求增長至9.2萬臺。隨著我國人口紅利的消失以及“中國制造2025”、“智能轉型”的提出催生了工業機器人產業在我國的快速發展。在未來一段時間，機器人制造廠商及其集成商需要大量制造、設計集成、安裝調試、銷售及技術研發人員及服務人員。而機器人用戶也需要大量的工作人員進行日常的維護、調試與保養等工作。以上工作人員都是職業院校工業機器人專業的人才培養目標。由于職業院校受制于招生、科研等客觀因素的限制，且工業機器人是一個由多學科組成的高新技術，因此職業院校在人才培養上一方面要進行機器人的理論的學習，為今后在該領域發展的打好基礎，另一方面要將更多的教學精力集中在設備的維護、調試及簡單的維修等方面。
2.2 工業機器人專業在職業院校的培養內容
目前，我國工業機器人在眾多行業已經廣泛應用，尤其在沖壓、壓鑄、鍛造、機械加工、焊接、熱處理、噴涂、倉庫堆垛等工業環境中運用廣泛。傳統的工業機器人系統一般都包含機器人軀干、示教器編程器、機器人控制柜等。圖1為六軸機器人軀干簡圖，其中軸1、4、6為三個旋轉軸，每個軸由電機驅動并經過減速器減速來達到增大輸出扭矩進而來帶動各旋轉軸及其以后各部件繞該電機軸做旋轉運動，而根據功能的不同，軸6的末端執行器會安裝不同的設備，比如噴槍、焊槍、抓手等。軸2、3、5為擺動軸，由減速器連接電機進行驅動各關節部件進行運動。示教編程器是一個機器人控制系統的核心部件，是用來注冊和存儲機械運動或者處理記憶的設備，可以實現在線編程，該設備由電子系統或者計算機系統來執行。現階段職業院校機器人專業可通過以下三個層次進行培養：第一，機器人集成應用基礎知識學習；第二，機器人操作及基礎編程學習；第三，通過焊接工作站、碼垛工作站、及噴涂工作站等實訓項目對工業機器人的操作學習。
（1）機器人集成應用系統的學習。工業機器人在運動當中都是通過驅動電機進行運動的。機器人集成應用系統的學習很大程度上就是在了解機器人控制柜的原理。該系統主要通過PLC、PLC模擬量的輸出模塊、電磁閥、對射開關、變頻器、伺服驅動器等設備對電機或者伺服電機進行方向、轉速以及位置的控制。在實際教學當中，PLC作為實現工業現場自動化程序的控制核心，該課程可作為工業機器人專業的核心課程之一。變頻器通過整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、監測微處理單元來調整輸出電源的電壓和頻率，從而達到對電機的調速控制。變頻器的內部是靠IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，因此電力電子技術也是該專業一個核心課程。伺服驅動器是控制電機運動的一個重要部分，由于涉及矢量控制電流、速度、位置等閉環算法，因此對于伺服驅動器的學習在職業院校不宜進行深入的理論學習，只要達到能靈活運用的目的即可。最后，通過觸摸屏及其相關編程軟件的學習，實現對工業機器人的控制。
（2）機器人的操作及基礎編程。第二階段的學習則是一個以實踐為主學習過程。在掌握各元器件及PLC的應用基礎上，首先實現通過變頻器和伺服驅動器對電機實現多段速控制、位置控制及速度控制。實現上述控制以后，通過自學引導方式掌握485通信、Modbus協議等，最終實現通過PLC對變頻器、伺服驅動器的通信來達到控制電機目的。最后一個階段可嘗試PLC之間的相互通信，學會PLC之間主站、從站的設立。進入該部分學習，可進行2至3人的小組分配學習方式進行。
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一、引言
實踐教學是高等教育的重要環節，是實現人才培養目標的有效途徑和重要保證。隨著社會的進步和發展，對人才的需求也發生了很大的變化，給實踐教學帶來一些新的問題和新的挑戰。我校機械電子工程專業的培養目標中強調了機電結合的高級工程技術人才，為了培養“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”的創新型工程技術人才，適應現代社會的要求，就必須要優化實踐教學內容，推進實踐教學方法和實踐教學體制改革。而營造培養高素質創新工程技術人才的實踐教學環境，提供合適的實踐訓練平臺是達到培養目標的重要保障。為此，我校2012年在共建基金支持下成立了柔性制造實驗室，通過柔性制造系統對實際工業自動化生產中的模擬運行，讓學生了解和掌握現代機電系統運行控制技術，培養學生的實踐能力和創新能力。本文圍繞該柔性制造系統在我校機械電子工程專業實踐培養上的應用，就我校在教學改革上的措施進行論述。
二、柔性制造系統
柔性自動生產線是將微電子學、計算機信息技術、控制技術、機械制造和系統工程有機地結合起來，是一種技術復雜、高度自動化系統，柔性制造技術更是當前機械制造業適應市場動態需求及產品不斷迅速更新的主要手段，是先進制造技術的基礎。
通過該系統，能使學生可通過實驗了解柔性制造自動化生產實訓系統的基本組成和基本原理，能為學生提供一個開放性的，創新性的和可參與性的實驗平臺，讓學生全面掌握機電氣一體化與物流技術的應用開發和集成技術，能夠幫助學生從系統整體角度去認識系統各組成部分，從而掌握柔性制造相關系統的組成、功能及控制原理。促進學生在機械設計制造、電氣自動化、數字控制技術、機器人技術、計算機技術、傳感器技術、生產線技術等方面的學習，并對數控加工、電機驅動及控制技術、PLC控制系統的設計與應用、機器人控制技術、高級語言編程等技能得到實際的訓練，激發學生的學習興趣，使學生在光機電氣一體化系統的設計、裝配、調試能力等方面均能得到綜合提高。系統組成如圖1所示，共分為總控系統、自動化立體庫及碼垛機、自動化輸送線系統單元、CCD形狀顏色尺寸檢測單元、上下料搬運機器人單元、數控加工單元、串聯機器人裝配與分揀單元、視覺導引搬運AGV幾個單元部分。系統模擬某自動化加工、分揀、自動裝配及自動出入庫完整制造過程。立體庫由兩排貨架及中間的碼垛機構成，實現毛坯及成品部件的存儲；傳送線負責從立體庫取件、傳送工件到到各工作單元及傳送入庫；通過圖像識別功能，對工件進行形狀與顏色識別，通過信息識別，六自由度行走搬運機器人可選擇把工件放入相應的數控加工設備（車削加工中心或銑削加工中心）當中。加工完畢，通過CCD視覺裝置進行高度與直徑等尺寸識別。并為下一工序做好準備。
該柔性制造系統可聯機/單機兩種運行模式，方便學生進行PLC控制、生產線控制、機器人控制及數控機床應用實訓。
三、柔性制造系統在機械電子工程專業實踐能力培養中的應用
1.課程實驗實訓。利用該柔性制造系統的各組成單元，對原有相關課程中的實驗內容進行了調整整合，增加了綜合性實驗環節內容設計，根據教師授課情況，結合學生特點進行選取。主要服務的課程包括：機電傳動與控制（步進電機、伺服電機控制）、PLC控制技術（立體庫碼垛機控制、傳送線控制）、機器人技術（分揀機械手、搬運機械手）、機床數控技術（數控加工單元）、傳感與測試技術（傳送線、CCD等單元）、機電一體化技術。
2.實習實訓環節。根據專業特點及實習實訓要求，對原有實習實訓環節進行了改革。將原第七學期三周的實習環節分割成幾個模塊，其中一個模塊是2.5天的柔性制造系統實習實訓模塊，每次二十余人分成多個小組進行該模塊的實習實訓。對學生獲得的專業知識和專業技能進行的一次全面考核和綜合檢驗。按照機械電子工程專業設置的要求，通過柔性制造系統平臺開展的集中實踐教學環節，讓學生完成的主要任務為：氣路、電路或控制回路的構成的模擬設計及運行調試；根據工作要求對PLC控制程序進行修改或編寫，模擬實際的控制過程；對人為設定的故障（電氣及PLC故障）進行故障診斷及排除練習，提高學生解決實際問題的能力；模擬系統的各單元之間可以通過I/O進行通訊，將多個加工單元連接構成系統。通過這個教學環節，讓學生自己動手來搭建實際機電一體化設備，以此來提高學生解決實際工程問題的能力。實習的內容：①柔性制造系統基礎知識教學。主要講授柔性制造系統技術的一些基本概念，讓學生對柔性制造系統有全面的了解和認識。②立體庫系統設計。通過對立體庫實際操作，了解立體庫工作過程；以立體庫結構設計及PLC控制為主要教學內容，了解并掌握立體庫結構設計技術，學生能夠完成單元格的設計出圖。了解立體庫控制要求，采用PLC實現取、送工件的控制設計。③搬運線設計。以搬運線為教學對象，使學生了解掌握生產線工作原理及操作方法，了解生產線基本結構及控制方法，了解典型分揀、傳送、檢測環節的設計方法及操作。④AGV尋跡車設計。了解尋跡車基本結構組成和功能；了解AGV尋跡車車體結構設計方法，了解尋跡車控制原理和操作。⑤機械手。了解工業機器人基本原理，了解和掌握工業機器人機構及基本結構設計知識，掌握工業機器人操作知識，了解和掌握機器人控制原理，掌握機器人編程控制，利用測繪技術實現實物的測繪建模使學生在掃描和建模。⑥數控機床編程操作。以典型車、銑零件為對象，讓學生能夠通過動手實踐將其數控加工程序編制出來，并在數控車及數控銑削加工中心完成各自零件的裝夾、對刀及加工仿真操作。
本實習重點強化動手能力的訓練，鼓勵學生在對柔性制造系統全面了解和認識的基礎上，獨立完成系統的運行和各分系統的設計操作。
四、結論
柔性制造實驗教學系統的建成與投入使用，豐富提高了我校機械電子工程專業在開放性實驗室的實驗教學和實訓的能力。以此平臺為基礎，在授課教師及實驗教師的共同努力下，有針對性地開展相關實驗、實訓項目，使學生可以更好地掌握機械、電子、電氣、液壓、自動控制、數控等專業知識，并以實際設備為對象，建立機電一體化設備調試、運行、維護等相關能力，有效地對應本專業培養目標要求。經過學習和訓練，學生的綜合素質得到提高并激發了部分學生的專業學習興趣和科技創新興趣，為今后的能力培養和就業發展打下了基礎。
通過一年多時間的應用，實驗、實訓等項目內容在不斷充實完善，在其間也發現了一些問題，例如包括對指導教師的能力要求、系統運行耗材費用控制等將在今后工作中逐步完善。
參考文獻：
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二、優化中高職課程體系的融通與銜接
由于在專業課程設置上由于兩者的人才培養的層次不同，存在著部分的交集與重合，特別是中職階段需要參加分類招生考試，還要加入學業測試的文化課，這些課程也占據較多的教學學?r，從學生長發展遠角度考慮，需要根據實際需求調整課程設置進行中高職專業課程對接。在高職階段有些課程設置與中職重復，例如：機械制圖、機械專業基礎課程，學生已經在中職階段學習過，所以在學時安排上就要考慮適當的減少。加大專業實踐性強等課程的學時。
（一）明確中高職學生之間能力的差異
首先要從制造業領域的職業能力分析，從學生的實際就業去向著手，從對從業人員能力的要求及工作過程的復雜程度分析，由于中職生崗位能力的定位就是從事專業能力不高的崗位，技能較為單一。而高職學生則是從事職業能力較高的崗位，綜合應用能力較強。經分析明確中高職學生之間能力的差異后，在專業學習領域的課程體系上進行優化或重構，實現中高職課程體系的有效銜接。
（二）工業機器人應用與維護專業課程體系的優化
在中高職人才培養方案的有效銜接中，優化和重構課程體系是重要的環節之一。中高職的專業都有各自的課程體系，這就需要在各自的基礎上進行優化設置和完善課程體系。從中高職學生職業能力與層次差別上進行考慮，以促進工業機器人應用與維修專業的學生職業能力的提升。致力于中高職課程內涵建設與應用，并將歸納總結出如下：
1.是強化中職學生文化基礎課程的學習，提高學生文化素養以應對升學考試
為了學生的后續發展，應對中職課程體系中的文化素養課程進行有針對性的設置，并制定出相應的培養方案。引導中職學生對文化基礎課程進行學習，改變傳統的教學方法，激發中職學生對文化基礎課程的學習興趣。既可以規避中高職對機器人專業中的機電課程的重復學習。又為學生進入高職階段學習打好基礎，以促進高職人才培養目標的實現。
2.學生結合自身發展采選修課程的形式，選擇專業拓展課程的學習
中職學生的專業選修課程制定應根據學生的基礎和自身發展需求合理安排，可以適當的將部分高職的專業基礎課作為中職選修課程，即可以提高學生的專業知識基礎，又可以為高職階段的學習打下基礎。
3.積極構建模塊化的課程體系和人才培養模式
新型的人才培養模式應遵循崗位結合、以人為本的教育理念。高職學生應實現學分制和綜合評價的形式，所以在課程體系的開發模式上，盡量體現工學結合的教育內涵。為了能更好的呈現學生的職業能力的和個性發展的需求，課程體系需要按照模塊化分層設置，包括公共基礎課程模塊、專業課模塊、專業實踐模塊和選修課程。公共基礎模塊和專業課模塊的設置盡量合理并能夠對中高職學生所需要具備的理論知識素質和專業技能的集中體現。而專業實踐課模塊則具有一定的靈活性和機動性，主要是將相關的專業知識應用到相關領域。通過學生的技能實訓和企業頂崗實習等方式，讓學生達到所學專業知識與技能的綜合應用能力。選修模塊為了滿足學生的個性需求，中高職院校一般可提供的若干選修課程，拓展學生的綜合能力。高職實行學分制和模塊化教學也是適應學生個性發展的一種教育教學模式。
4.實踐課程的改革突出校企合作優勢
現在職業教育的發展校企合作勢在必行，只有學校和企業合作發揮各自的優勢，培養出崗位適應性強，實踐能力好的學生。所以專業實踐課程的改革應由專業課教師與制造類企業技術人員密切聯系與合作，根據企業崗位對知識和能力的需求、行業社會普遍性需求等諸多因素共同制定教學內容、共同開發校本教材或實踐手冊。這樣設置的課程即符合企業的需要，又能夠適應本專業社會的普遍人才要求。
三、大學生創新創業教育融入課程體系
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一、人文教育與科學教育相融合的意義
人文教育主要是對人進行人文知識、思想道德和文化精神的教育，強調人性的培育和精神世界的豐富。而科學教育主要是進行自然科學知識的傳授和技術創新的教育，強調嚴密的邏輯思維、系統化的科學知識以及物質財富的創造能力。任何教育都不應該區分進行，教育的本質是以學生的成長成才為核心，重視學生的全人培養。科學教育中，人文精神的滲透為科學知識的學習提供強大的精神動力，幫助學生樹立正確的價值觀，狹隘的科學教育無法完成學生對人類有益的持續創造性培養；而在人文教育中，同樣需要科學的理性思維的支撐，狹隘的人文教育也無法帶給學生持久的價值感和理性邏輯。
二、電子科技大學校機器人隊培養模式
以我校機器人隊為例，依托2002年起步的一項亞太大學生機器人大賽和國內選拔賽，十五年的時間里，我校已培養了約300名機器人隊正式隊員，其中70%以上的學生在畢業后出國或在國內深造，畢業后均進入優秀的企業或自主創業。機器人隊培養模式是科學教育和人文教育融合并重的實際案例。大學的培養離不開精神引領和塑造，“勤為徑，創新求勝；苦作舟，榮辱與共”的機器人隊精神，通過十五年的凝練和傳承，影響了一屆又一屆的隊員和機器人愛好者。經過十五年的探索和完善，機器人隊培養已建立一套完備健全的體系（如圖1所示）。機器人隊相關培養活動不止是通過實踐平臺提升學生的專業技術和科研水平，在這個體系中，既重視平臺的搭建和打造，整個氛圍的營造和文化活動的開展，又重視學生團隊的自我適應能力、協作能力和創造力的培養與挖掘；既重視依托培訓、賽事、活動等實踐，又重視創新成果的總結和提升。整個體系由培養平臺、氛圍營造、訓練平臺、學生團隊、實踐平臺等5個層面構建而成，涵蓋15個方面的豐富內容，三大學生項目基金支撐貫穿于整個培養過程，固化并升華了學生機器人的科創成果。
（一）依托學校工程訓練中心硬件平臺，促進學生的發展
學校工程訓練中心現有加工中心、數控車床、數控銑床、普通車床、普通銑床、鉆床、折彎機、剪板機、沖床、交流弧焊機、電工技術實驗臺、電氣維修實訓臺、傳感器綜實驗臺、慧魚及博創機器人創新實驗模塊組件等近2000套設備儀器，價值2000多萬元。基于“基礎型、綜合型、創新型”的層次化實訓教學體系，分別設置了基礎工程訓練、綜合訓練、創新訓練及職業技能訓練等四個層次，培養學生的基本工程素質與實踐技能、理論聯系實際的科學思維方法以及探索知識與勇于創新的精神，促進學生專業知識、能力與素質的協調發展。
（二）彰顯機器人的鮮明特色，營造機器人三位一體氛圍
每年通過校園“創新創業周展”“年度獲獎機器人展”“高校科技夏令營展”等途徑，展出機器人，宣傳機器人成果，樹立文化標桿。讓機器人文化像詩歌、電影等一樣，成為一種流行。建設學院“機器人文化館”和“機器人展廳”，展出歷年自主研發的優秀機器人，積淀機器人成果，將歷屆機器人隊實體成果和精神結晶傳承。同時重視機器人Logo的印記影響。通過校園宿舍走廊機器人裝扮文化和機器人標示，傳遞機器人文化。宿舍的多彩裝扮，門把手上的溫馨提醒，學校的各項重要活動……機器人的logo無處不在。另外，機器人論壇、機器人校慶周活動不斷豐富著我校機器人文化。
（三）加強系列理論培訓，搭建由易及難的賽事平臺
加大技術培訓系列活動的同時，通過由易及難的比賽題目，開展訓練和選拔。通過新生杯電子設計競賽，學院機械創新設計大賽等賽事，讓學生迅速入門。然后，通過全校性巡線機器人大賽實現技術進階。低年級學生組隊，機器人隊成員和科協成員通過宣講會、題目解析會、答疑解難會等方式幫助低年級學生完成作品。巡線機器人大賽已成為我校影響力最大、參與學生最多的學生自發組織的品牌賽事。
（四）全力開展機器人隊備戰賽事，培養機器人技術骨干精英
由于學生組成的多元化，跨學科交流是培養的另一種嘗試。每年機器人隊成員有來自機械、電氣、工業工程、計算機、電子信息、通信等工科專業的學生，也有外國語、管理、數學等專業學生。整個備賽過程約10個月時間，集中在機器人基地開展。20～30人組成的機器人隊，分為軟件組、機械組、控制組以及協調組，依據個人特長分工完成相應任務，同時做好配合，完成預計方案設計的機器人。其中機構設計、加工，器材的選型、購買、報賬、入庫，設備器材使用、維修、報廢，機器人聯動調試、手動操作培訓等一系列工作，均由隊里自主完成。
（五）追求技術極致為國爭光，心系社會共謀創新之路
注重機器人文化校外交流也成為機器人隊與社會接軌的一種培養方式，如走進社區和中學進行機器人科普宣傳，開展志愿活動和社會服務。2013年，機器人隊學子通過技術交流，幫助成都七中GMT-E機器人隊攻克難關，最終在“FIRST機器人大賽”力戰群雄，拿下了全國一等獎，并代表中國赴美國參賽。2015年，機器人隊學子指導中學生獲得2015年中國青少年機器人競賽活動VEX機器人工程挑戰賽“立地頂天”冠軍，獲得2015年世界機器人大會•世界青少年機器人邀請賽VEX機器人工程挑戰賽“一網打盡”亞軍。
三、機器人隊培養成效
通過縱橫交錯、同步開展的培養體系，培養了學生人文素質和科學素質，包括表達溝通能力，熱情自信的魅力，冷靜思考、精益求精的思維習慣，嚴謹創新的科學態度，不畏困難、勇往直前的勇氣，全面的組織能力以及相互信任、團隊協作的集體精神。其中，有一位機器人隊員獲得2011年全國大學生十大年度人物提名獎。2013年全省高校校園文化建設優秀成果評選活動中，電子科技大學參評的“超越夢想”機器人研創文化活動獲得全省高校校園文化建設優秀成果一等獎。目前，機器人隊成員已成功孵化科技類創業公司10余家，創業團隊若干。在創新創業的路上，機器人隊一直在前行。總之，教育不是一朝一夕，短時間就能達到極致或者突顯成效。高校應以人為本，認識到人文教育與科學教育對于學生全面發展成才的重要性和不可缺失性。搭建更多平臺，以多元化的教育途徑相結合的方式，替代傳統的課堂理論知識講授，使人文精神和科學精神潛移默化地影響學生，并促進他們的成長成才。
作者:李麗娟 孫東 于樂 單位:電子科技大學
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變壓器是利用電磁感應的原理改變交流電壓的裝置，主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換等，按用途可以分為：電力變壓器和特殊變壓器等。隨著變壓器行業的快速發展，對各類變壓器裝置的性能參數、質量等級、使用壽命等提出了更加嚴格的要求和更高的發展目標，目前隨著原材料性能的提升以及智能制造技術的出現和發展，能夠研發并制造出性能優越，質量過硬的各類變壓器產品已經成為各生產制造企業和科研機構的首要任務，傳統的手工制造方式已經不能有效滿足各類變壓器的生產要求，同時人工操作的固有偏差性和人為差異不同程度地影響著變壓器的質量和使用壽命。為此，有必要設計一套人工智能化柔性生產制造系統，使變壓器生產制造去人工化，實現變壓器智能化生產。
1 工作站設計方案
變壓器自動化生產工作站是一個實際應用系統，包括硬件系統的詳細設計和軟件系統的編寫優化。在硬件設計中，經過研究分析，最終確定該系統應包含以下三部分功能機構，分別是：（1）變壓器繞制；（2）變壓器搬運；（3）變壓器焊接和質量檢測。在軟件設計中應包含以下四部分功能程序，分別是：原點復位、繞制程序、搬運動作、放電焊接和質量檢測。
2 系統硬件設計
對硬件結構進行設計，主要包括如下三個部分。
2.1 變壓器繞制部分
選用NITTOKU全自動高速繞線機，最高轉速可達10000 RPM，實際使用控制在5000～6000 RPM，加減速時間控制在3～5 s，可以滿足24 h不間斷生產，同時通過編制繞線程序控制機器運行，繞制狀態穩定高效，中途斷線可將電子信號傳遞至搬運系統，機械手可直接將不良品送至不良品區。
2.2 工件搬運部分
工件在搬運過程中為達到不同位移要求，故分為機械手搬運，搬運車搬運，轉換夾搬運三個部分。
機械手主要負責在抓取骨架和將繞制完成的線圈進行焊接和檢測時進行工件位移，經過選擇后，可選用MITSUBISHI-RV-6SDL型工業機器人，此種型號最大可承重6 kg，具有6自由度方向，可在立體空間任何一點進行位置編輯，具有移動精度高，工作穩定的特點。
搬運車和轉化夾主要負責在繞線機和后續生產系統之間的工件位置相互轉移，可利用尼龍塊制作搬運車，并將其固定在傳送帶上，轉換夾可選用鋼質材料，夾取工件時有力度，耐磨度高。
2.3 變壓器焊接和檢測部分
焊接部分采用PC-PAS 301t型放電焊機，焊接時注意須調整放電電流至1.0～2.0 A之間，放電時間控制在0.5～1.0 s之間，焊接時與插針有接觸的頂針在完成焊接操作500次后，須進行打磨處理，并檢查牢固程度。
檢測部分采用HIOKI 3541型電橋，使用時須依據生產作業指導書的要求設定電阻值合格范圍，對于合格品和不良品可由綠燈和紅燈指示，與線圈插針接觸的頂針須檢查其牢固程度和氧化情況，有問題時須及時更換。
3 軟件系統設計
軟件系統分為以下四個部分。
（1）工作站復位程序。
在每日開機后和機器故障修復后，需要將工作站的各個機械電氣部分進行原點復位，其中包括機械位置的校正，傳感器檢測是否正常，工作站各系統有無故障等。
（2）變壓器繞制程序。
變壓器繞制程序應符合繞制規則，編寫后的程序須經過實驗試生產，并逐步優化繞線程序。
（3）各部搬運程序。
具體編寫搬運程序時，先編寫主體框圖，按照工作的先后順序編寫順序流程圖，存儲為主程序。然后依次編寫各部位搬運的具體程序，并存儲為子程序。
（4）焊接和檢測程序。
編寫焊接程序應根據搬運程序的信號觸發焊接程序，同時，可依據示教手柄檢證插針最佳焊接位置，要求須正對插針頂端，距離1～2 mm。
檢測程序即收集傳輸過來的電阻值大小，看是否符合設定要求，符合亮綠燈，超出范圍亮紅燈，達到質量檢測的效果。
4 工作站調試和故障修復報告
4.1 使用環境
工作站可在4O的區域內進行布置，供電電壓為AC 220v 50～60 HZ，氣動部分須接壓縮空氣，焊接部分須接氬氣。
4.2 系統調試說明
根據方案的要求，調試過程共分3大部分：硬件調試、軟件調試、軟硬件聯調。硬件進行手動調試，觀測有無撞擊和運動不暢，軟件進行模擬調試，在編程軟件中進行示教演示，找尋可優化程序點，進行逐一優化，軟硬聯調為試生產調試，讓工作站依據控制程序自行進行生產，看有無錯誤報警和可改進的地方。
4.2.1 硬件調試
（1）變壓器繞制機、搬運車的滑軌的滑動部位動作緩慢，發現缺少油脂，隨即涂抹油脂，減小摩擦，故障得以修復。（2）機械手抓取工件時，與夾具配合較緊，發出較生硬的聲音，隨即拆下較緊夾具，對配合部位進行細微研磨，磨薄0.3 mm后，故障得以修復。
4.2.2 軟件調試
（1）繞線程序在編制完成后，模擬時出現語法錯誤，檢查時發現A，B程序塊同時運行時，程序塊跳離語句少編入一字符，導致語法錯誤，隨即編入該字符，故障得以修復。（2）搬運車程序出現限位報警，檢查程序時發現，搬運車在左移動時的位置量編寫錯誤，導致觸及限位報警，隨即更改位置量，故障得以修復。
4.2.3 軟硬聯調
（1）繞線程序存在繞制偏槽的現象，通過更改槽間起繞位置，故障得以解決。（2）機械手在抓取線圈進行焊接時，出現焊接不良，經分析原因為焊針和插針未正對，隨即對機械手和焊針在程序中的位置進行微調，在保證正對和距離1～2 mm后，焊接良好，故障得以修復。
5 結語
以工業機器人為核心的變壓器自動化生產工作站是結合筆者個人所學和工作經驗逐漸積累并實踐總結出的，是筆者對機器人和自動化技術的理解和應用，這類制造系統在保證產品質量穩定性、提高生產效率、促進制造柔性化等諸多方面具有積極的促進作用。
參考文獻
[1] 蘭虎.工業機器人技術及應用[M].北京：機械工業出版社，2014.
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隨著時代的變遷，以及各種條件的限制，各學校以往每學期的春游、秋游活動基本銷聲匿跡，而以前的春游、秋游活動基本都是野炊或爬山等郊游活動，形式單一，學生的興趣不大。近年來，多地教育部門興起了研學旅行。研學旅行是學生在教師或輔導員的帶領下，確定主題，以課程為目標，通過旅行中的集體住宿、集體體驗、集體感受，以動手做、做中學的探究形式，以提出問題、猜想預測、設計實驗、進行觀察、尋求實證、搜集數據、整理分析、得出結論、交流表達、集體討論、記錄過程等探究步驟，在教師的幫助下書寫研學日志，形成總結報告，并嘗試提出新的問題[1]。研學旅行又稱修學旅行、游學、教育旅游等，是以一個專題為目標，以在校學生為主體，以教師等其他人員為補充，以增長技藝、增長見識為目的的一種專項游學活動。研學旅行突出一個“學”字，在旅行過程中要行有所學，學有所獲。開展研學旅行，有利于全面推動素質教育，創新人才培養模式，引導學生主動適應社會，促進書本知識和生活經驗的深度融合[2]；有利于有效培養學生的科學探究意識。研學的宗旨就是在教師和學生共同組成的學習環境中，以學生為中心，讓學生主動探究、主動學習，即“做中學”，就是讓學生在動手、動腦的實踐中利用所學的知識去發現問題、解決問題[3]。探究式學習既是學習的目的，又是學習的理念、方法和模式，是“素質教育”的根本出路[4]。
一、開展機器人技術教育的重要意義
人工智能技術已經是世界領域研究的具有前瞻性的現代高新技術。國務院于2017年7月8日印發的《新一代人工智能發展規劃》提出：“鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學軟件、游戲的開發和推廣。建設和完善人工智能科普基礎設施，充分發揮各類人工智能創新基地平臺等的科普作用，鼓勵人工智能企業、科研機構搭建開源平臺，面向公眾開放人工智能研發平臺、生產設施或展館等。”這為人工智能教育賦予了新的目標、任務和使命。機器人技術教育是人工智能的啟蒙課，而現階段由于機器人實訓室建設不完善、師資力量嚴重匱乏等原因，在所有學校實施該課程還有一些困難，全面普及機器人技術教育的高職院校數量很少，這樣就局限了機器人技術教育在高職教育中應發揮的特質和價值。機器人技術教育集成了數學、力學、機械、電子、自動控制、傳感器、通信、計算機、人工智能，綜合了眾多領域的高科技，具有實踐性強、探索性強和綜合性強的特點，有利于學生迅速接觸前沿研究，不斷激發探究興趣，提高創新能力和科學素養。機器人技術作為一門研究性課程可培養學生的創新思維與實踐能力，在學習過程中，學生應學會在海量的信息前能自主判斷、選擇、獲取和應用有效資源，這就要求學生必須具有綜合運用各門學科知識分析問題、解決問題的能力。在機器人學習和制作的過程中，學生不僅能夠接觸機器人，還能體驗成功制作機器人的愉悅，提升他們的綜合素質[5]，充分彌補其在課堂學習中缺乏實踐的缺陷，強有力地鍛煉了學生的創新思維和動手能力。在高職學生研學中開展機器人項目教學，可以普及信息技術，提高學生的科學素養，培養并激發學生的動手能力、綜合能力、創新意識、協作能力和進取精神。當前，職業院校教育教學改革的重心是積極探索創新人才的培養模式，由此確立機器人技術為高職院校開放型研學課程。高職院校應不拘泥于專業限制，多方訓練和培養學生的創新思維，提高學生的實踐能力，為在校學生創造一個能激發興趣、產生好奇心的環境，使他們能通過機器人活動點燃智慧的火種，因而，將機器人作為科技研學中的一個項目是非常有意義的。
二機器人研學活動在職業院校中的開展路徑
1.組建研學團隊
高職院校應多加宣傳，營造科技教育的氛圍，形成教師與學生樂于參與的良好態勢，堅持多樣性與開放性原則，搭建學生科技活動平臺。機器人技術課程不能僅讓工科專業學生學習，還應讓其他專業學生一起參與。要在參加科技研學的學生中招納、吸收一批熱愛發明、對人工智能感興趣的積極分子，促使其開展機器人研學活動。高職院校應為此配備指導教師、開發實驗室使該活動常態化，通過校企合作，產、學、研結合的方式協助學生實現科技成果的轉化。學校應多次舉辦或組織學生參加大學生科技創新比賽或機器人大賽，激勵學生的積極性。
2.初期認識階段
在研學活動初期，要引發學生對機器人的好奇心和求知欲，對學生進行機器人科普教育，如機器人發展史、機器人的工作場景，炫酷的科技場景為學生提供了一個真實、生動、有趣的學習環境。可通過展示現代科技信息，激發學生的好奇心和想象力，引導學生對新科技的興趣，鼓勵他們熱愛科技，嘗試創新。
3.具體實踐階段
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課題項目：廣東高職研究會重點課題“增強高職院校工科類學生工程體驗方法研究”（編號：GDGZ11Z001），主持人：丁度坤；東莞職業技術學院校級課題“PCB板微鉆視覺檢測方法研究”（編號：2011c13），主持人：丁度坤。
中圖分類號：G712
文獻標識碼：A
文章編號：1001－7518（2012）18－0086－04
高職院校承擔著為國家培養高技能復合型人才的重任。高職院校的畢業生，必須在掌握相關專業技能的基礎上，具備相關的工程能力；必須培養相關的職業素養與嚴謹求實的敬業精神；必須使其在進入工作崗位之前，具備對企業工程文化的認同感。國家工程教育專業認證標準以及美國的ABET對此都有相關的文件規定[1]。
可是目前，大多數高職院校的課程設置，均是偏重于學生專業技能方面的提升，而忽略了對其工程文化、工程能力等方面的培養。學生在進入相關工作崗位之前，普遍缺乏基本的工程經驗以及對工程文化的認同和了解。從某種意義上來講，這也是造成我國企業的產品質量不穩定的根源所在。
培養工程類畢業生的工程能力，使得在進入相關設計制造崗位之前，對企業工程文化具備一定的認同感，培養其嚴謹樸實的敬業精神，有利于從源頭上保證產品的生產質量，具有極其重要的意義。本文將以培養學生的工程能力為主線，以機電類學生為研究對象，構建工程能力與工程文化一體化教學的自動線實訓課程，著力使學生獲得一種類似于實際的工程體驗。
一、體驗感在工程類人才培養中作用
體驗感的概念來源于心理學，指的是人類在與環境的交互中所獲得的個人經驗。概括地講，人的知識來源有兩大途徑：一是通過書籍、老師傳授、圖片或者文字等方式間接獲得；一種是通過實踐直接獲得。而體驗感更強調的是后者，從某種意義上來講，通過實踐直接獲取的知識要比通過間接手段獲取的知識更為重要。這是因為環境的信息可為學習者提供豐富的背景，方便學習者協調與更新自己的知識體系；另一方面，體驗過程中獲得的成功和獎勵也會使學習者建立起更為濃厚的興趣和自信，激勵其不斷獲取新的知識。
體驗感教育對工程類的人才培養尤為重要，因為工程類的課程絕大部分均是實踐性相當強的課程，工程科學本身也是在不斷地發明與創造新事物中得到發展的。可以說，工程知識的認知過程就是從具體到抽象，再由抽象到具體的反復過程。工程師的知識體系來源于社會生產的實際。將工程體驗感融入工程類課程的教學當中，有助于學生更好地理解各種基礎知識和專業知識；有助于培養學生嚴謹樸實的敬業精神；有助于學生正確認識理論與實際、知識與能力的關系；有助于學生發現自己的優勢和興趣，為其未來的就業奠定基礎。回憶我國第一批大學生的成長歷程，他們絕大部分都有工廠、農村的實踐經驗，所以盡管他們的理論基礎不如應屆高中畢業生，但他們的理解與接受能力卻要比應屆高中畢業生強，因此這批學生在畢業后很快就成為了各個領域的骨干，在各崗位大顯身手，為我國的改革開放做出了巨大的貢獻。而反觀目前的大學畢業生，入學后就根據學校的人才培養計劃按部就班地學習一門又一門的公共基礎課和專業基礎課。工程經歷的缺乏使得各門課程對他們而言都是獨立的，無法在相關工程背景的指導下，將各門課程有機地聯系起來，構筑自己的知識體系，也就更談不上能力的形成了。不少學生，學了一個學期的課程，都還沒弄清楚這門課程的用途，要一直到走上工作崗位，從事了相關的技術崗位，參加了一些實際的工程項目，才能理解在校期間所學課程的作用，這嚴重制約了個人未來的發展。
為培養學生的工程能力，營造一種工程體驗感，國內外許多高等院校均專門開設了相關的課程。如美國哈佛的三一學院工程系就開設了“工程設計導引—移動機器人”課程，每年選課人數約2O人。課程以滅火機器人競賽為背景，通過研制參賽的機器人，“旨在為學生提供一年的工程經驗，以培養專業技能，建立專業視角，了解工程世界的社會與人文環境”[1]。麻省理工學院的航空航天工程系開設了“航空航天與設計導引”選修課。通過課堂教學、互聯網教學和航天器設計項目為學生營造了“提供真實的工程體驗”[1]。瑞典的林克平大學開設了名為“Engineering Project Y”的工程導引課程，學生將用一學期四分之一的學時修該課程。課程包括講課、討論、項目工作和項目總結報告幾個部分。每年大約有140名學生選課，來自5個系的教師參與指導，構建10個不同的項目。每5個學生為一組開展工作，完成從構思、設計、實現到評價的全過程[2]。Joy Beatty等提出了一種游戲式的教學模式，針對計算機工程需求分析師的課程特點，設計相應的游戲項目，讓學生在游戲中得到相關知識的工程體驗[3]。René Sallier等根據測試專業學生的特點，設計了血壓測試項目，使用了NI公司的LabVIEW平臺，讓學生自主去構建相關的軟硬件，并體驗血壓測量，增強其工程體驗[4]。國內深圳大學的費躍農等以機器人教學套件為載體，為新生開設了滅火機器人的早期工程體驗課程，旨在增強學生的學習興趣[1]。
二、機電類專業人才培養目標探索
近年來，隨著我國制造業的持續發展以及國家產業政策的調整，各企業普遍出現了“招工難、用工難”的困境，生產設備的自動化是解決上述問題的最佳途徑。它能有效地緩解企業“用工難”的困境，提高勞動生產率，保證產品質量的一致性，且能將人類從單調、惡劣的生產環境中解放出來，是未來制造企業的發展方向。全球知名的制造企業—富士康甚至提出了百萬“機器人大軍”計劃，計劃在未來十年內，在生產線上配置百萬臺機器人，用來代替人工進行生產、搬運。而以單片機技術、液壓氣動技術、電氣控制技術、傳感器技術、PLC技術、網絡及通訊技術等多學科交叉的機電一體化方向正好順應了這一趨勢，在近年來也得到了迅猛的發展。
現在，基本每個工科類的高職院校都開設了機電一體化專業方向，可是目前國家卻沒有關于機電一體化方向的專業標準出臺，這使得各院校在機電一體化專業的課程設置方面，各有特色，有的偏機械方向，而有的偏重于電氣方面。同時，由于缺少機電一體化的職業技能評價體系，以及機電產品本身的復雜多樣性，使得機電一體化方向在人才培養方面存在很多急待解決的問題。如何明確機電人才的培養目標、加強專業建設、并以此制定相關的人才培養方案成為了擺在各院校面前的一道研究課題[5-7]。
培養目標的確定對高職院校而言是非常重要的，它直接關系到后續專業課程的設置，直接影響到學生在校期間學到知識的多少、掌握職業技能的深淺、畢業時能從事的崗位以及是否能較好地勝任相應崗位的工作等實際問題。
我院近年來非常重視對機電方向人才培養目標的修訂，通過召開培養方案研討會、到相關企業調研、畢業生信息反饋等方式，著力于制定最合理的人才培養方案。從調研的情況來看，目前，機電一體化方向畢業生的就業崗位群主要有：（1）機電一體化設備和自動生產線的運行、安裝、調試和維護；（2）各種機械設備的自動化、數字化改造；（3）自動化生產車間的生產工藝設計、質量管理、生產管理等崗位；（4）新興的崗位如機器人的維護、維修技術員等。
據此確定了我院機電一體化方向的人才培養目標為：自動化生產設備的安裝、調試、操作、維護與管理。圍繞此培養目標，我院將機電類的課程劃分為四大模塊，分別為：職業工具課模塊、職業基礎課模塊、職業核心課程模塊以及職業選修課模塊，如圖1所示。
三、機電類工程體驗一體化實訓課教學設計
為使學生獲得一種更為真實的工程體驗，我院從多個方面進行了探索。選取了“自動線的安裝與調試”實訓課作為試點，將工程文化課也融入其中，如圖2所示。將其貫穿于整個實訓課的開始、實施以及最終的課程評價當中，極力營造一種類似于實際生產的全過程，使得學生獲得一種接近于未來實際工作崗位的工程體驗，培養其團隊協作能力、溝通能力以及嚴謹樸實的工作作風。
（一）工程文化課程的選取
工程文化是指企業在實際的生產經營活動中，逐步形成的、為全部員工所認同的、帶有特色的價值觀、生產作風、經營理念、企業精神、企業道德準則等各方面的總和[8-9]。它是企業全體成員在長期的生產與經營活動中日積月累而形成的，是企業的靈魂所在。優秀的工程文化是企業在激烈的市場競爭中出奇制勝的法寶，是企業實現可持續發展的軟實力。從目前許多院校畢業生頂崗實習與就業情況發現，大多數畢業生并不能適應企業的要求，難以真正轉變為一名合格的企業員工，適應崗位需求。而從用人單位反饋來的意見又可看出，畢業生的專業技能并不是當前用人企業看重的第一要素，企業更為重視的是員工的基本職業素質、對企業的忠誠感以及對企業工程文化的認同程度。所以，在校期間提前對學生進行企業工程文化的相關教育，培養他們對工程文化的認同感就顯得非常重要。
而一個企業的工程文化，往往是各具特色的，但也有其共性所在。因此，選取了最具代表性的工程文化四大共性部分作為我院學生的工程文化培訓課程，它們分別為：企業對員工的職業素養要求；6S理念（即整理、整頓、清掃、清潔、素養、安全）；企業的品質理念；企業的生產管理理念（選取了豐田的看板管理方法）。將這些共性的企業文化貫穿于實訓課的全過程，培養學生對工程文化的認同感。
（二）工程體驗實訓課的設計
為使學生獲得一種類似于實際生產的工程體驗，選取了“自動線的安裝與調試”實訓課作為實施載體，并在其中貫穿了相關的企業文化課程。我院的“自動線安裝與調試”實訓是作為“機電一體技術”理論課的實訓課程而專門開設的，課時為84學時，共歷時3周時間。要求學生在實訓前必須具備電工電子基礎、傳感檢測基礎、PLC編程基礎、電機原理與驅動等前期知識。
實訓課選取的設備是亞龍公司的YL-335B自動化生產線實訓臺，如圖3所示。它模擬了一條自動化生產線的下料、搬運、加工、裝配、分揀的全過程。
整條生產線包括了5個工作分站（即供料站、搬運站、加工站、裝配站與分揀站），各分站使用了西門子的S7-200PLC進行控制，可對其進行單獨控制，也可將各PLC組合起來，進行聯網控制。根據實驗臺特點，將實訓課劃分為供料站、搬運站、加工站、裝配站、分揀站的拆裝與調試，以及整線的安裝與調試六大實訓模塊，每個模塊均可自成一體，對學生的機械拆裝、電氣路連接、PLC編程、觸摸屏技術等多個方面進行訓練，提高其專業技能。以其中的“供料站拆裝與調試”實訓課為例，其具體的教學過程如表1所示。
（三）課程的實施與評價
課程的具體實施過程是先由指導老師講授企業工程文化課，以及講解體現企業工程文化的實訓注意事項，總共為12學時。然后進入實訓環節，實訓環節極力模擬實際自動化生產設備的安裝調試過程，采用采用小班制，每班學生數在40～50人之間，以小組形式進行實訓，各組配備一臺實訓臺，各小組的學生數為5人左右，配備2名專業教師進行指導。
對每一模塊的實訓，其教學實施過程是先由指導教師對實訓內容做簡單講解，然后并對各組下發任務書，最后對各小組的完成情況進行評價，相關的評價標準如表2所示。
四、結束語
工程能力的匱乏是我國高職院校學生普遍存在的問題，直接影響了學生對未來的崗位適應程度，乃至企業產品的品質等方面。因此，本文以“自動線安裝與調試”實訓課為載體，融入了職業素養、企業6s理念、企業的品質理念以及豐田的看板管理模式等共性的工程文化課程，極力營造一種類似于實際的工程環境，進行工程體驗一體化實訓課教學的探索，使學生在實訓的同時獲得一種工程體驗感。
從實施的效果看，參加過工程體驗實訓的同學，其對未來工作崗位的適應能力明顯增強了許多，實訓的效果也有了顯著提高。去年我院第一次參加“自動線的安裝與調試”全國技能大賽，就取得了團體三等獎的良好成績，這也從另一側面說明工程體驗一體化教學的有效性。
參考文獻：
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篇12
[文獻標識碼]A
[文章編號]1671-5918（2015）24-0095-02
一、前言
《高等教育法》中規定高等教育的任務是“培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才”，所以大學生創新實踐能力培養應該成為高校培養方案的重要組成部分。CDIO工程教育模式為現行的高等工科教育和創新型工程人才培養提供了的有效途徑。
CDIO是以產品研發到運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程間緊密聯系的一種學習過程。高校大學生的科技項目和科技競賽均是按照CDIO工程教育模式進行的。學生結合自己的興趣與特長，參加大學生科技項目、實踐活動、科技競賽等來確定自己的發展方向。高校通過完善大學生科技創新活動管理，促進工程教育模式改革，培養學生實踐能力與創新能力。
二、基于CDIO工程教育構建的基礎平臺
（一）創新實踐硬件平臺
近年來，機械工程學院以CDIO工程教育理念打造大學生科技創新孵化器，搭建創新實踐平臺，建立機器人創新實驗室、機械基礎實驗室。表1為近三年機器人創新實驗室購置的主要設備。
創新實踐硬件平臺以機電綜合控制實驗為主，發展以單片機、微機、工控機、PLC為代表的機電控制技術，以信息的采集、處理、反饋以及接口技術為主線，在機、電、液、氣等多種系統中進行綜合創新平臺建設，取得長足、快速的發展，形成“設計、制造、控制、檢測”四位一體互相支持的一個完整實踐教學體系，完成實踐教學、實踐課程、理論課程的實驗、課程設計和畢業設計等教學任務。
（二）校企合作平臺
密切聯系行業和企業，建立了穩定的校外實訓基地，加強和推進了校外頂崗實習的力度。同時，建立健全了長效機制，完善管理制度和考核辦法，使企業、學校、學生三方受益，使校企合作、工學結合具有可持續發展能力。
為推進CDIO工程教育和“卓越工程師教育培養計劃”的開展與實施，在多年的產學研合作的基礎上，2010年我校依托經緯紡織機械股份有限公司建立了工程實踐教育中心，2012年獲批國家級建設單位。2013年天津工業大學一經緯紡機股份有限公司國家級工程實踐教育中心正式掛牌，標志著我院在校企合作方面邁出了更加堅實的一步。多年來企業為提升我校我院學生的工程素養，培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力作出了卓越貢獻。
（三）科技創新實際課題
機械工程學院基于CDIO工程教育吸引學生參與教師科研、學科競賽、大學生創新性實驗計劃等科技活動，結合國家大學生創新課題、學校創新課題、學院創新課題以及自擬（教師給定或自己選定）實驗項目，最后以實物或者論文形式提交實驗報告。以精心設計的課題、優質的管理、良好的儀器設備吸引教師、研究人員和學生參與。配備有經驗豐富的教師作指導將專業理論知識以趣味性、科學性、實用性和挑戰性形式傳授給學生，使得學生在此創新空間內充分發揮想象力與創造力，最大限度發揮他們的主觀能動性。考核依據是學生是否獲獎、發表科技論文、申請專利、各類挑戰杯獲獎等。
開展的課程主要設計實驗、課程設計、畢業設計，以及學校的“啟智夏令營項目”培訓課程；機械學院參加的大學生科技競賽項目主要有“全國大學生機械創新設計競賽”、“中國機器人大賽暨RoboCup公開賽”、“全國大學生工程訓練綜合能力競賽”、“全國三維數字化創新設計大賽”、“華北五省（市、自治區）大學生機器人大賽”等國內高水平競賽項目。每年參加全國、天津市、學校的科技競賽200余項，800余人次。每年學生參加的大學生競賽，獲得省部級及以上競賽獎項，獲省部級以上獎500人次。
三、基于CDIO模式實踐教學的體會
（一）實踐教學方法的建設
機械工程學院CDIO工程教育是將“培養和提高學生造型能力和模型制作樣機生產實踐能力和創新能力”確立為實踐教學培養目標。把建設“多層次、體系化、多樣化”的實驗教學體系確立為實踐教學發展目標。通過深化改革，全面開放實驗中心，完善資源共享機制，提高儀器設備的利用率和投資效益，將實驗中心建成貫穿學生實踐能力培養全過程，集設計、實驗、制作、制造、控制為一體的服務于多層次設計實踐教學活動和科技創新活動的實踐教學基地。
建立以學生為中心，實現以學生自我訓練為主的競賽教學模式。通過CDIO工程理念具體開展了圍繞專業核心課程建設多層次、系列化的學生競賽項目，學生能夠更多地進入實驗室進行科技創新活動。對本科生培養以創新性實踐和實訓為核心，以基礎理論教學、實踐教學環節、學術講座為支撐，構建創新型人才能力訓練體系。主要有科學研究方法的訓練、創新思維和創新方法的訓練、大學生創新實驗計劃和創業訓練等三個層次，以培養“高素質的工程技術人才”為根本目標，以“引導和深化理論教學，培養學生工程意識、工程能力和創新精神”為實踐教學理念，培養具有創新精神和工程實踐能力的高素質工程技術人才，將我院發展成為面向天津市機械制造類本科生實施創新實踐教學基地，成為為當地經濟建設和社會發展服務的人才培養基地和研究成果孵化基地。
（二）以科學嚴格的管理機制和激勵機制做保障
建立嚴格的管理與長期開放的機制，制定實踐教學管理文件。包括創新實踐中心管理制度、教師職責、活動小組管理制度、實驗室安全條例、實驗室開放管理制度、實驗室儀器設備借還登記管理制度。
以大三、大四高年級本科生為競賽活動選拔對象，由平時實踐課堂選拔一批參加夏令營培訓再擇優選取一定人員進行加強培訓，準備賽事。由指導教師統一管理、指導競賽，研究生輔助指導、配合工作，低年級本科生觀摩學習，以作為儲備力量培養，對參加競賽的學生要求賽后經驗總結，召開經驗交流會談，由高年級搭配低年級本科生攜手競賽，保證賽事經驗的傳承，對學生參加科技競賽提供一定的經費支持，對教師指導學生競賽給予獎勵等一系列在制度上給予保證。
（三）CDIO工程教育在機器人實踐中心的具體應用
針對不同學習階段和層次的學生特點及專業教學的需求，以機器人對象為載體，提供創新工程訓練的教學和實驗平臺。
篇13
目前，高職院校機電一體化專業的實訓教學相對獨立，缺乏學科之間的聯系，學生綜合實踐動手能力不足，對企業設備安裝與維護等崗位適應性不佳、行業對接能力不足。“新工科”教育理念的提出，有效地解決了傳統工科教育實踐模塊內容滯后于產業發展的問題，提倡培養具有可持續競爭力的創新型人才。湖北輕工職業技術學院機電一體化專業自2014年引入德國AHK資格考試制度，幾年來，以考促教、以教促改、多學科融合，培養學生自主創新、自主學習能力。本文以機電一體化實訓項目的建立，闡述其對傳統的機電類人才培養目標如何優化，使其具備較強的實踐能力和創新能力。
1機電一體化專業課程融合
1.1以機械類課程為框架
整合機械類的專業課程，將機械設計、公差配合、金屬工藝、材料力學等偏“機”的課程融合成機械制造工程基礎I與機械制造工程基礎II，分別安排在上下學期，同時課程內的實踐項目以機械加工、機構設計為主。幫助學生建立從測繪、加工、互換性、設計、制造的一系列概念。例如，在機械制造工程基礎I中，前期安排學生做“碰火花”、“磨樣本”、“測硬度”、“看切屑”等實踐活動，幫助學生建立金屬材料機械性能的概念;中期組織學生觀摩機床主軸、變速箱運動的實踐活動，了解互換性、公差與配合等含義;后期以任務書的形式，小組為單位，測繪軸的零件圖，并完成零件加工與小組間的互換性實驗。
1.2以電類課程為神經
機械類課程打底后，將電工與電子技術、可編程控制器、電機驅動、觸摸屏與組態技術、工廠電氣控制、液壓與氣動技術等課程按照應會、夠用的原則，秉承邏輯先后順序，分別安排在大一至大三學年。課程的實踐項目絕大多數設置在同一個綜合電力實訓室，該實訓室可以完成電類課程的絕大多數實踐項目，包含電工電子類、PLC編程、觸摸屏與電機驅動等。這樣安排的好處在于，幫助學生建立學科之間的聯系，從繼電器控制到PLC控制，從PLC控制各種電機到控制電磁閥、自動化生產線等。電類課程的實訓項目逐步引導學生建立“電是控制機運動的總線”、“機是骨架、電是神經”的概念。
1.3以通信類課程為感官
以信息技術、傳感技術為主，介紹其在自動化生產線與機器人協同工作中的應用。現代工廠離不開自動化生產線與機器人技術，以自動生產線實驗室為載體，搭建工業以太網實現生產線聯動，教會學生調節設置各種傳感器，還可以設置傳感器故障，鍛煉學生解決問題能力。同時，在機器人實驗室，還可以利用通信技術和PLC聯合控制多臺機器人協同工作，給學生建立工廠生產的實景，縮短校企之間的差距。
1.4以德育全程化為路徑
無論是專業課程還是基礎課程，理論課程亦或者實踐操作，教師都會在課前5min豐富道德認知、強化道德信念、訓練美德行為，幫助學生從“他律”到“自律”，養德性、成德行。
2機電一體化實踐教學平臺的構建
2.1校企共建，合作保障
湖北輕工職業技術學院一體化實踐平臺的搭建離不開合作企業的大力支持，自2014年起，湖北輕工職業技術學院與德國克朗斯公司合作共建校內實訓室，校企聯合開發電類與自動化控制類的一體化實踐項目;2018年起，湖北輕工職業技術學院與上海發那科機器人公司合作共建培訓中心，成立了湖北省發那科工業機器人培訓中心，每年定期組織校內與校外培訓;2019年，湖北輕工職業技術學院與百威啤酒公司合作辦學，成立百威班，利用校內的罐裝生產線與貼標機等設備幫助學生實現從校內實訓到校外實習的過渡。同時，湖北輕工職業技術學院定期邀請企業工程師走入校園，為學生和老師講授企業生產、維護知識，并就實際工作中的工程實例，展開案例分析，指導實踐教學。此外，湖北輕工職業技術學院與德國賽德爾基金會長期合作，2014年成功舉辦了德國AHK機電一體化資格認證考試，多年來一直將這項考試工作堅持下來。為了幫助學生更好地應對考試，同時兼顧其他不參加考試的學生提高綜合能力，教師們將AHK考試本土化，選取往屆題目，將項目分解，分別植入機械、電氣、氣動、自動化控制、PLC編程、觸摸屏技術的日常實訓中，最終在機電一體化工程實踐課程中完成整個項目的裝調，從而鍛煉學生自主分析問題、解決問題的能力。
2.2團隊創新，師資保障
要想培養具有創新精神與創新能力的學生，師資隊伍是首要保障。學院經過多年的發展，總結出一套“老帶新”、“企帶學”、“機電互通”的教師培養方案。為了打破“教機的教師不懂電，教電的老師不會機”的尷尬局面，學院鼓勵教師相互學習，每學期學習一門新課程，教師首先完成專業的融合;同時，從企業招聘教師，讓企業工程師走進校園，將工廠實例引入教學課堂，更好地帶動學生學習的熱情與積極性。最后，教師組成2～3人小團隊，共同完成一門課程的實操任務，根據每位教師的特長重點輔導課程的某一部分，但是要求教師必須熟悉整門課程的全部內容，以利于及時解答學生的疑惑。經過以上努力，學院協同共建了一支具有豐富理論與實踐經驗的“雙師型”隊伍，這是搭建實踐平臺的師資保證。
2.3專業融合，項目保障
專業的實踐內容，分為專業性實踐、應用型實踐和一體化實踐。專業性實踐內容特指某門課程內的實操項目，例如，機械制造工程基礎II中，要求學生完成“鉸鏈四桿機構的設計與加工”，這其實涉及到學生對鉸鏈四桿機構特征與曲柄存在條件的知識點的考察，需要掌握相關機械設計的專業知識;再比如，液壓與氣動技術課程中，要求學生完成液壓回路的設計與施工，實際上也是對該門課程從理論到實踐的專業驗證。應用型實踐項目，湖北輕工職業技術學院選取工廠實例與德國AHK資格考試項目，選取其中可復制再現的部分，移入到課程實操中，幫助學生循序漸進的應用專業技能與技術。例如，PLC可編程控制器課程中，選取工廠“硬幣分揀機構”的項目，將此任務的電控部分給學生，設置工作背景，鼓勵學生利用所學的專業知識，完成電路的硬件接線設計及軟件編程設計。再比如，電機驅動課程中，選取“自動生產線傳送帶調速”的項目，要求學生利用變頻器與PLC完成不同速度模式的設計，也是利用專業技能完成某一小型項目。一體化實踐項目，是基于專業性實踐和應用型實踐之后的綜合實踐項目，學生在大三上學期開始，接受教師指定的工作任務，一個學期內，完成實物演示，功能實現方可通過。該任務評分按照德國AHK資格認證考試為標準，項目綜合了機械設計、機械加工、自動化控制、電路設計等方面內容。要求學生完成方案探討、圖紙設計、加工過程、程序編寫等工作任務，整個過程鍛煉了學生的機電一體化綜合應用能力以及創新和團結協作能力。例如，學生設計了“工件分揀機構”，前期設計了分揀機構的機械部分、圖紙的繪制、零件的建模;中期完成了3D打印零部件、組裝機器、控制回路的設計與搭建;后期實現了分揀機的功能，并對出現的問題及時調整，保障了整個過程的順利完成。
3結語
“新工科”強調培養具備跨界綜合能力與專業融合的人才，強調知識的實踐應用、自由探索以及勇于創新，高度重視國內高等院校創新教育活動。因此，各大高校應積極創造良好的創新環境，優化其教學制度和教學文化，讓學生真正的掌握知識，將其應用到實踐當中，滿足產業對工程人才的需求。學院結合自身的辦學特色和優勢，將現行的機電類學科整合，培養學生的創新精神，以“新工科”的新理念與新模式著力培養專業融合的復合型機電類人才。
參考文獻:
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