浅谈中职《工业机器人搬运工作站安装与调试》工学一体化课程开发
（桂林技师学院，广西，桂林541004）
摘要：机械制造过程中许多岗位主要依赖工人的体力和技能，生产效率低、劳动强度大、缺少熟练技工人才，难以保障产品稳定性和一致性，促使机械行业越来越多地采用工业机器人及智能制造技术来改造传统工艺流程。因此职业院校也在机械专业开设《工业机器人搬运工作站安装与调试》课程，让学生多维度学习知识，能更好的适应未来的工作。但职业院校开设的《工业机器人搬运工作站安装与调试》课程教学模式还是采用的传统教学模式，学生毕业后无法适应企业工作，为了让学生更好的适应社会以及更好的就业，本文就《工业机器人搬运工作站安装与调试》一体化课程开发进行探索，寻找一种最合适的教学模式，服务学生学习和未来就业。
关键词：工业机器人 一体化课程 教学模式
当前，我国工业机器人产业总体发展水平稳步提升，应用场景显著扩展，汽车制造、电子和半导体制造仍然是主要应用行业；锂电/光伏制造是新增市场的主要行业。除此之外，航空航天、家电制造业等制造业应用潜力也比较大，2023年中国工业机器人行业研究报告中提到至2022年中国工业机器人保有量已达135.7万台。根据市场趋势， 在未来的十年，中国工业机器人市场还将保持一个高速增长的趋势。“机器替人”成大势所趋，但潜在劳动力不足，要实现国家技术转型，就要具备足够数量的工业机器人应用技术型人才。当前职业院校开设的《工业机器人搬运工作站的安装与调试》课程的教学模式还是用的传统的教学模式，使得学生在毕业后不能适应企事业单位的用工需求，严重影响学生就业及工业制造业的转型进度。以下是总结工业机器人应用教学中的具体的问题。通过研究分析一体化课程的教学模式来促进学生的学习以及未来的就业。
一、中职《工业机器人搬运工作站安装与调试》课程教学现状
调研学校该课程传统教学，总结出如下教学现状。首先，课程教学内容安排不合理，理论教学过多，工业机器人相关理论知识较多，包括工业机器人的应用、日常保养维护等，实践学习较少，无法满足社会岗位实际需求。其次，教学模式单一，课堂氛围不活跃。授课教师使用传统教学模式，在传统教学模式下，课堂氛围低沉，师生互动
较少，学生参与度较低，这样的教学模式下导致学生的学习兴趣缺乏，学习积极性下降，不仅如此，工业机器人知识点不仅仅是死记硬背就可以的，重在理解与实践，老师的传统模式则是本末倒置了，因此教学效果一直不佳。.然后，课程缺乏科学有效的评价。考核评价是推动教学工作的有力措施，也是提升教学效率与效果的有效途径，但目前学校针对工业机器人专业的考核评价还不完善。最后，学校与企业联系不够紧密，缺乏有效沟通。学习内容不符合企业用工需求，导致学生就业不具备竞争力
二、企业对中职生用工需求现状
在我国机械制造企业中对中专工业机器人员工的配置比例较低，工业化步伐加快，企业生产也在慢慢向标准化、专业化、智能化生产工厂过渡，逐步向专业化、智能化生产方向转变，即可扩大规模，又可降低人工成本，因此人员需求也在增长。
当前产业结构进行了升级调整，企业现在面临用工压力，迫切需要多层次的人才，其已成为支撑企业的一个关键因素。还有企业组织生产方式的转变，成组生产、准时生产、计算机集成制造、个性化定制制造等，对员工提出了新的要求，除了必备的技能要求以外，还需要严密的组织纪律性、掌握有效的沟通及较强的学习能力。最后是新经济发展模式下的人力资源定位，知识经济时代以高新技术和网络为基础，传统的生产方式被打破，在此基础上的企业要求员工的能力是多方面的。新经济时代的企业要求员工具有自我管理、自我学习、创新的思维，才能使企业健康发展。
三、中职《工业机器人搬运工作站安装与调试》工学一体化课程开发
本次课题研究以一体化课程体系组成框架为载体，分步进行研究，具体研究思路如下：
1.一体化教师队伍建设
专业能力和教学能力的培养：通过参观、培训，加强和提升教师的一体化教学业务能力,拓展教师的视野。课题组成员通过走访、问卷调查等方法向有开发教材经验的老师请教,把学习到的知识以及一体化课程开发专业知识,进行分享培训。
2.教学管理
分析前期对教学管理的调研报告，找出教学管理中课前、课中、课后管理中的薄弱项，再结合有经验的一体化老师上课管理经验，最终确认教学管理的前中后的管理模式。
3.一体化课程构建与实施
（1）校企合作，确定典型工作任务
针对与职业标准匹配的工业机器人技术专业的就业岗位，校企深度合作，广泛探讨，确定出工业机器人技术专业的典型工作任务为工业机器人搬运工作站的安装、调试，并对适应典型工作任务的职业能力进行了分析总结。
该典型任务对应的职业能力包括：能读懂安装与调试任务单，并及时与班组长沟通，明确安装与调试项目、工作要求和工期；能查阅机械装配图、电气原理图、电气安装接线图、项目方案书和项目安装与调试进度计划表等资料，根据安装与调试项目、技术和工期要求等，正确、规范制定作业流程；能按照作业流程和工作要求等，以独立或小组合作的方式，在规定时间内安全、规范地完成工装夹具、上料台、下料台等机械部件的装配、工业机器人本体及非标辅助设备的安装和电气设备的安装与连接；能参照工业机器人操作说明书和标准辅助设备操作说明书正确地进行通信设置，实现机器人与标准辅助设备间的在线控制；能根据生产工艺，运用仿真软件，仿真生成机器人动作路径，并根据工作站功能要求和工作流程编写机器人程序；能根据工作站的生产流程和生产节拍、生产工艺、系统稳定性、环境保护、防碰撞与安全互锁等要求，规范、高效地进行分段空载运行调试、整体空载运行调试和小批量工件试产调试；根据生产的要求，规范、高效地对工作站进行规定时长的试产，并及时备份机器人程序；能正确、规范地填写调试记录单、调试工序检验单等，及时提交班组长审核；能及时总结安装现场的设备布局、安装与调试的作业流程、调试要点等，分析不足，提出有效的改进方法。
（2）教学资源开发
利用现有资源，征集企业专家、专业教师的意见，确定教学方案、学材具体内容，了解学情，调查学生基础知识、掌握学生基本知识和能力情况，编制授课计划和教案，根据典型工作任务，确定工作页。根据人员分工,首先查阅相关资料确定合适的内容; 其次列教材资源编写提纲、确定教材呈现方式;然后确定格式要求;最后资源基础上,进行信息化教学资源开发。
（3）教学资源应用
在课程实施阶段，我们积极倡导以学生为中心的教学方式，鼓励学生积极参与课程内容的实际操作和实践应用，以提升他们的学习效果和实际技能。在课程实施过程中，教师应根据学生的不同智能类型和学习特点，灵活运用多元智能教学策略，以满足不同学生的学习需求，促进全面发展。
课程实施案例的分析与展示，进一步验证了课程设计的合理性和有效性，为学生的职业技能培养提供了充分的教学支持。通过案例分析，我们展示了学生在课程实施过程中取得的成果与进步，以及他们在实际工作中的应用效果，为课程的实际教学应用提供了有力的证据和支持。
四、中职《工业机器人搬运工作站安装与调试》工学一体化课程实施
（一） 课程实施原则
本节旨在阐述《工业机器人搬运工作站安装与调试》课程实施的基本原则，为有效推动课程的实施提供理论指导。
首先，课程实施应遵循学以致用的原则，注重理论与实践相结合。考虑到该课程的特点，学生需要通过实际操作来巩固所学知识，因此在实施过程中，需要提供充分的实操机会，确保学生能够在真实的工作环境中应用所学内容。
其次，因材施教是课程实施的另一个重要原则。学生的学习能力和接受程度各不相同，教师在实施课程时应采取差异化教学策略，根据学生的个性化需求和学习特点，有针对性地开展教学活动，确保每位学生都能够获得有效的学习体验。
此外，课程实施还应体现行业导向，紧密结合工业机器人搬运工作站安装与调试的行业特点和需求，引导学生了解现实职业技能要求，培养学生对行业变革的敏感性和适应能力，使他们毕业后能够顺利融入工作岗位并胜任相关工作。
最后，社会责任感也是课程实施的重要原则之一。教师在课程实施过程中需要引导学生树立正确的职业道德观和社会责任感，鼓励他们积极参与技能实践与创新，培养学生健康的职业道德情操和社会责任感，成为德智体美全面发展的技能型人才。
综上所述，课程实施的原则应当包括学以致用、因材施教、行业导向和社会责任感，以期达到培养学生职业能力和社会责任感的教学目标。
（二） 课程实施策略
针对《工业机器人搬运工作站安装与调试》一体化课程实施的需要，本研究提出了一系列有效的课程实施策略。首先，针对课程特点和学生实际情况，明确了灵活的教学方式，采用多种教学方法相结合，例如案例教学、实验教学、项目教学等，以激发学生学习兴趣，提高课程实施效果。同时，针对实验操作环节，建议采用模拟仿真技术，结合虚拟实验平台，让学生在虚拟环境中模拟实际操作，提高实践操作能力。
其次，对于课程的评价方式，建议采用多元化的评价手段，包括考查、实训成绩、实习成绩、作品展和实训竞赛等方式，从多个角度全方位地评价学生的综合能力和专业技能，鼓励学生发挥创造力和动手能力。
此外，为了保证课程实施的顺利进行，需要充分的师资支持和配套资源，建议加强教师培训，提高教师的理论水平和实践能力，确保教师具备开展该课程的必要条件。同时，需要配备先进的实验设备和软件资源，确保学生在学习过程中能够充分接触到最新的技术和工具，提高课程的实效性和前瞻性。
（三） 课程实施流程
课程实施流程是指《工业机器人搬运工作站安装与调试》课程在教学实践中的具体操作步骤和流程安排。本课程的实施流程主要包括以下几个步骤：
1. 课程前期准备
在课程实施前，需要进行充分的准备工作。首先确定好课程的教学目标和任务，明确学生所需掌握的知识和技能；其次，提前准备好教学资源和实验设备，确保教学过程的顺利进行；最后，教师需要对课程内容进行全面准确的复习和备课，确保教学内容的准确性和完整性。
2. 教学过程安排
课程实施过程中，教学活动需要按照一定的顺序和时间安排进行。首先，教师应当根据课程大纲和教学计划，安排好课程的内容和教学进度；其次，教师需要合理安排教学方法和手段，包括授课、实验、案例分析等多种形式，以提高教学效果；最后，教师应当密切关注学生的学习情况，及时调整教学进度和方法，确保学生的学习效果和教学质量。
3. 实践操作指导
本课程强调实践操作能力的培养，因此在课程实施过程中需要给予学生充分的实践指导和支持。教师应当详细介绍实验操作流程和安全注意事项，指导学生独立完成实验操作；同时，教师需要及时对学生的实验操作进行指导和纠正，确保实验操作的有效性和安全性。
4. 教学效果评估
课程实施的最后一步是对教学效果进行评估。教师可以通过考试、作业、实验报告等方式对学生的学习情况进行评估，分析学生的学习表现和教学效果；同时，教师也需要及时收集学生的反馈意见和建议，了解学生对课程的评价和意见，为今后的教学改进提供依据。
（四） 课程实施案例
本案例以《工业机器人搬运工作站安装与调试》课程为背景，以中职学生为对象，通过对机器人搬运工作站的实际安装与调试过程进行详细讲解和指导，展示了课程的实施效果及学生的实际操作情况。在课程实施中，学生首先进行了安全操作规范的学习和实践，确保了工作环境的安全和学生人身安全。接着，学生根据课程学习的相关知识，开展了工作站的组装和机器人的调试工作。在实际操作过程中，学生们根据课程所学知识，合理安排时间和流程，有效解决了安装过程中遇到的技术问题，达到了预期的安装效果。同时，学生们还通过课程实施，培养了团队合作能力和问题解决能力，提高了实际操作的技能水平和工作效率。
结束语
本研究针对中等职业教育阶段《工业机器人搬运工作站安装与调试》课程的教学需求，支持由建构主义学习理论、多元智能理论提供的理论基础，进行了一体化课程开发研究。通过当前教学现状分析及企业用工需求阐明了传统教学的弊端，指出工学一体化教学模式开发的必要性，然后进行一体化课程的开发及实施阐述，明确了课程开发的具体目标与原则。还对实施策略进行了设计。实际案例分析显示，该研究展示了课程在实际教学中的应用效果与教学流程，为中职工业机器人技术人才的培养提供了有益的探索和借鉴。
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教学内容与职业标准衔接路径探析——以工业机器人技术专业为例.黑龙江教育·理论与实践2019 年第 7-8 期
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基金项目：本文为2023 年度桂林市中等职业教育教学改革研究立项项目(GLZZJG2023B18)+《技工教育《工业机器人》一体化课程开发研究——以桂林技师学院《工业机器人》课程为例》研究成果。
