工業(yè)機器人技術網(wǎng)絡教學資源開發(fā)應用

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摘要：近年來，國家在大力推行職業(yè)技術教學資源庫的建設、推廣和應用，工業(yè)機器人技術的網(wǎng)絡教學資源開發(fā)對《中國制造2025》計劃有著積極的推動作用。本文將《中國制造2025》和職業(yè)教育教學資源庫綜合進行考慮，對工業(yè)機器人技術相關網(wǎng)絡教學資源的開發(fā)、應用和推廣等問題進行探討。

關鍵詞：工業(yè)機器人技術；教學資源庫；開發(fā)和應用

1研究背景

《中國制造2025》是中國政府實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領，通過“三步走”實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標：第一步，到2025年邁入制造強國行列；第二步，到2035年中國制造業(yè)整體達到世界制造強國陣營中等水平；第三步，到新中國成立100年時，綜合實力進入世界制造強國前列。工業(yè)機器人技術在《中國制造2025》的實現(xiàn)中扮演著重要的角色。近年來，人力成本的上升，令制造業(yè)的利潤不斷被侵蝕，在此情況下，以機器人替代人的趨勢不可避免。富士康、比亞迪等大型制造業(yè)企業(yè)已經(jīng)大批量應用工業(yè)機器人替代人工操作。然而當前我國對于工業(yè)機器人技術技能人才非常缺乏，如何快速、優(yōu)質(zhì)地培養(yǎng)大量的工業(yè)機器人技術技能人才，顯得越來越迫切。國家教育部近年來大力推行的職業(yè)教育教學資源庫項目，對于培養(yǎng)技能人才有著重要作用。如何更好地開發(fā)和應用工業(yè)機器人技術相關的網(wǎng)絡教學資源，是一個值得認真思考的課題[1-2]。

2工業(yè)機器人技術網(wǎng)絡教學資源開發(fā)挑戰(zhàn)

1）工業(yè)機器人技術實訓設備昂貴。工業(yè)機器人作為高端儀器設備，造價昂貴。尤其是日本、歐洲、美國等地區(qū)品牌的機器人，質(zhì)量好、精度高、穩(wěn)定性好，價格比國產(chǎn)機器人高很多。另外，工業(yè)機器人往往與PLC、觸摸屏、工控機等外圍設備進行集成，進一步提高了工業(yè)機器人技術相關實訓設備的造價。天津輕工職業(yè)技術學院共購買華航唯實、南京翼馬、江蘇匯博等公司的八套工業(yè)機器人實訓設備，平均每套設備價值50萬元左右，資金投入不菲。如此昂貴的設備，若要保證實訓教學時，三名同學作為一個小組，對應一臺設備，需要投入的資金巨大。2）工業(yè)機器人類型種類繁多。工業(yè)機器人最知名的品牌當屬ABB、安川、發(fā)那科、庫卡，業(yè)界常將這四個廠家稱為工業(yè)機器人中的“四大家族”，上述廠家生產(chǎn)的工業(yè)機器人占據(jù)了國際市場六成以上的份額。除了上述這些國際知名品牌的機器人，還有三菱電機、那智不二越、川崎等國外品牌的機器人。國內(nèi)的工業(yè)機器人品牌主要有沈陽新松機器人、廣州數(shù)控機器人、埃夫特機器人、埃斯頓機器人等品牌。由于工業(yè)機器人品牌眾多，導致工業(yè)機器人技術相關的實訓設備也種類繁多，工業(yè)機器人系統(tǒng)集成等教學資源的開發(fā)往往只能針對某一種工業(yè)機器人進行開發(fā)，導致其內(nèi)容相對來說狹窄，不能應用于較為廣泛的受眾。3）工業(yè)機器人的離線編程軟件種類繁多。前文已述，工業(yè)機器人的品牌種類繁多，而不同工業(yè)機器人的生產(chǎn)廠商都對自己生產(chǎn)的工業(yè)機器人有一套配套的離線編程軟件，不同品牌的工業(yè)機器人的編程指令和編程規(guī)則都不相同，工業(yè)機器人示教器的操作方法也不同，增加了開發(fā)工業(yè)機器人編程技術相關的網(wǎng)絡教學資源時的復雜性。4）工業(yè)機器人技術作為一個新興專業(yè)，資源開發(fā)難度大。工業(yè)機器人技術是近幾年才興起的一個專業(yè)，高職學院的教師大多數(shù)都沒有相關從業(yè)經(jīng)歷，因此，對于開始網(wǎng)絡資源的主要力量———高職教師來說，有一定困難。由于是一個新興專業(yè)，當前高職院校中的老師都不是該專業(yè)科班出身，只是電氣自動化、機電一體化等相關專業(yè)的教師，因此高職教師缺乏工業(yè)機器人的實踐經(jīng)驗和理論知識，對于開發(fā)教學資源來說有一定困難。

3工業(yè)機器人技術網(wǎng)絡教學資源開發(fā)對策

1）加強校企合作。工業(yè)機器人作為制造業(yè)替代人工作的設備，已經(jīng)越來越廣泛地應用到制造業(yè)中。相對于職業(yè)院校來說，制造業(yè)企業(yè)擁有更豐富的工業(yè)機器人的種類、數(shù)量和使用經(jīng)驗，職業(yè)院校應加強與工業(yè)機器人生產(chǎn)、集成和應用的企業(yè)的合作，借助于企業(yè)的資源進行網(wǎng)絡教學資源的開發(fā)。例如，在建設工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成這門課程的時候，該院聯(lián)合北京華航唯實機器人科技股份有限公司、ABB機器人公司、天津博諾機器人技術有限公司和廣州數(shù)控設備有限公司等行業(yè)企業(yè)，借助機器人行業(yè)企業(yè)現(xiàn)有的豐富的機器人設備資源共同開發(fā)教育教學資源庫，有力地彌補了單一院校機器人設備的種類和數(shù)量不足等問題。2）選擇有代表性的工業(yè)機器人品牌進行網(wǎng)絡教學資源開發(fā)。工業(yè)機器人的品牌種類繁多，國外的著名機器人品牌有ABB、安川（YASKAWA）、發(fā)那科（FUNAC）、庫卡(KUKA)、三菱、那智不二越等，國內(nèi)的機器人品牌有廣州數(shù)控、沈陽新松、上海新時達、埃斯頓、埃夫特等等。針對如此多的機器人品牌，而且每種機器人品牌又有諸多不同的機器人型號和種類，短時間內(nèi)對每種工業(yè)機器人都開發(fā)整套的工業(yè)機器人在線編程、離線編程、維護維修、系統(tǒng)集成等教學資源難以實現(xiàn)，因此，需要選擇有代表性的、應用廣泛的、優(yōu)質(zhì)的工業(yè)機器人品牌進行相關資源開發(fā)，以滿足普眾性要求。例如，該院在開發(fā)機器人教學資源課時，選取ABB和廣州數(shù)控等具有代表性的機器人品牌進行資源開發(fā)，進而逐步以點帶面，形成網(wǎng)格布局。值得指出的是，工業(yè)機器人技術資源的開發(fā)者在一定程度上要考慮對國產(chǎn)品牌工業(yè)機器人資源優(yōu)先進行開發(fā)，促進國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展?！吨袊圃?025》的目標是通過努力實現(xiàn)中國制造向中國創(chuàng)造、中國速度向中國質(zhì)量、中國產(chǎn)品向中國品牌三大轉(zhuǎn)變，當前我國的工業(yè)機器人生產(chǎn)、研發(fā)和應用技術相對于歐美國家來說還較弱，從支持我國國產(chǎn)的機器人行業(yè)發(fā)展角度來看，工業(yè)機器人技術資源的開發(fā)要適當考慮促進國產(chǎn)工業(yè)機器人的應用，應適當向國內(nèi)機器人品牌進行傾斜。3）開發(fā)虛擬化教學資源。工業(yè)機器人設備昂貴，對于學校來說，把各種品牌各種型號的工業(yè)機器人全部購買作為實訓資源顯然是不現(xiàn)實的，也是不必要的。近年來，虛擬現(xiàn)實技術（VR）和增強現(xiàn)實技術（AR）等新興的信息化技術手段已經(jīng)成熟，可利用這些技術有針對性地開發(fā)工業(yè)機器人虛擬實訓設備。另外，工業(yè)機器人的初學者在操作機器人時，由于操作不熟練，往往容易產(chǎn)生危險，碰撞損壞設備甚至造成人身危險，利用虛擬實訓資源則可方便地解決上述問題，學生在虛擬實訓資源上操作熟練以后，再利用真實的工業(yè)機器人設備進行操作，實現(xiàn)平滑過渡。4）開展對高職院校教師的培訓。工業(yè)機器人技術作為一個新興專業(yè)，高職院校教師缺乏工業(yè)機器人的實踐經(jīng)驗，因此要組織企業(yè)專業(yè)，有針對性地開始對高職院校教師的工業(yè)機器人技術培訓，使相關教師補足工業(yè)機器人的實踐經(jīng)驗短板。教師也應主動下企業(yè)掛職鍛煉，真正在實踐中學習，這樣也為開發(fā)資源提供了思路，讓教師理解開發(fā)資源應側(cè)重的知識點。

4工業(yè)機器人技術相關網(wǎng)絡教學資源應用對策

1）教學資源庫建設服務于信息化教學。隨著信息技術的飛速發(fā)展，課堂教學的形式發(fā)生了巨大的變化，計算機、手機、智慧屏幕、VR技術等新形態(tài)的教學設備極大豐富了信息化教學的形式。教學資源庫作為一種網(wǎng)絡在線資源，可與上述新穎的教學手段完美結(jié)合，彌補傳統(tǒng)教學方式的不足，營造生動活潑的課堂教學氛圍。在每年舉行的信息化教學能力比賽賽場上，教學資源庫出現(xiàn)的身影也越來越頻繁，參賽教師利用已建成的教學資源庫開發(fā)出了很多競賽的信息化教學設計[3]。在本次新興冠狀病毒疫情期間，高校不能開學，網(wǎng)絡教學資源庫在這種特殊情形下發(fā)揮了巨大的作用。利用網(wǎng)絡教學資源庫，教師可以方便地開始遠程教學，待到開學時，再平滑地過渡到現(xiàn)場授課，最大限度地減小了疫情對教學的影響。2）教學資源庫建設服務于一帶一路魯班工坊建設。魯班工坊是天津首創(chuàng)并率先主導推動實施的職業(yè)教育國際知名品牌，自2016年首個魯班工坊在泰國成立以來，中國陸續(xù)在“一帶一路”沿線國家展開合作，搭建中外職教合作的新舞臺。2018年的9月3日，在中非合作論壇北京峰會上指出，中國計劃在非洲設立10個魯班工坊，為非洲青年提供職業(yè)技能培訓。職業(yè)教育教學資源庫可對魯班工坊的培訓工作提供有力支撐。3）教學資源庫服務于企業(yè)職工培訓。2019年10月16日，教育部等14家部門聯(lián)合印發(fā)了《職業(yè)院校全面開展職業(yè)培訓，促進就業(yè)創(chuàng)業(yè)行動計劃》，該計劃提出到2022年，使職業(yè)院校成為就業(yè)創(chuàng)業(yè)培訓的重要陣地，職業(yè)院校年承擔補貼性培訓達到較大規(guī)模，開展各類職業(yè)培訓年均達到5000萬人次以上，重點培育一批校企深度合作共建的高水平實訓基地，建設一大批培訓資源庫和典型培訓項目，培養(yǎng)一大批能夠同時承擔學歷教育和培訓任務的教師。職業(yè)教育教學資源庫可對職業(yè)院校開展的各類職業(yè)培訓提供有力的支撐[4-5]。4）教學資源庫服務于“1+X”證書培訓。2019年4月，教育部、國家發(fā)展改革委、財政部、市場監(jiān)管總局聯(lián)合印發(fā)《關于在院校實施“學歷證書+若干職業(yè)技能等級證書”制度試點方案》（簡稱《試點方案》），“1+X”證書制度試點工作正式啟動。工業(yè)機器人的網(wǎng)絡教學資源庫，完全可以為“1+X”證書的培訓工作提供幫助。利用已經(jīng)建設的網(wǎng)絡資源，拓寬學生的視野，助力“1+X”證書培訓的開展[6]。

5結(jié)語

我國提出的《中國制造2025》計劃是一項宏偉的規(guī)劃，工業(yè)機器人技術在《中國制造2025》計劃中可以說扮演著非常重要的角色。制造業(yè)的快速發(fā)展，需要以智能制造技術為依托。近年來，國家在大力推行職業(yè)技術教學資源庫的建設、推廣和應用，工業(yè)機器人技術的網(wǎng)絡教學資源開發(fā)對《中國制造2025》計劃有著積極的推動作用，對于培養(yǎng)更多掌握工業(yè)機器人集成、工業(yè)機器人維護和工業(yè)機器人編程等技術的技能人才有著重要的推動作用。如何建設好和應用好工業(yè)機器人技術相關的網(wǎng)絡教學資源并進行推廣，值得深入思考。

參考文獻：

[1]劉夢竹，王永鵬，路大勇.中國制造2025戰(zhàn)略背景下普通高校應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量提升策略研究[J].吉林化工學院學報，2019，36(10)：18-21.

[2]巖淑霞，周占懷，杜書陽.“中國制造2025”背景下電氣自動化技術復合型人才跨界培養(yǎng)的幾點思考[J].河北農(nóng)機，2019(11)：90-91.

[3]繆桂根，蔡麗玲.職業(yè)教育專業(yè)教學資源庫建設與應用對策研究[J].物流工程與管理，2019，41(10)：191-192.

[4]王繼革.職業(yè)教育教學資源庫建設探究[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2019(20)：222-223.

[5]許愛軍，王亞妮.職業(yè)教育專業(yè)教學資源庫的設計分析與建設策略[J].南方職業(yè)教育學刊，2019，9(4)：70-76.

[6]郭黎麗.工業(yè)機器人專業(yè)的校企合作新思路[J].南方農(nóng)機，2017，48(20)：140.

作者：崔立鵬 于玲 陳良 單位：天津輕工職業(yè)技 術學院