基于校企合作协同促进“工业机器人视觉系统应用”课程改革探究

发表时间:2019/3/7   来源:《知识-力量》2019年6月上   作者:滕满高
[导读] 随着工业技术的不断发展进步,各个领域中的工业技术也取得了较大的进步。工业机器人作为一种重要的工业设备,正在逐渐得到广泛的应

(广西交通运输学校,广西 南宁 530007)
摘要:在当前的教学领域当中,教学技术和教学手段日益丰富,对于教学质量和教学效果的提升有着很大的帮助。在工业机器人视觉系统应用课程中,具有很强的实用性,因此在教学中需要注意对实践能力的强化。传统的课堂教学模式枯燥乏味,缺乏实践,学生对于所学知识和技能难以很好的掌握。对此,应积极推进课程改革,采取校企合作的方法,起到协同促进的作用,从而使工业机器人视觉系统应用课程教学取得更理想的成效。
关键词:校企合作;协同促进;工业机器人;视觉系统应用;课程改革

 
        前言:
        随着工业技术的不断发展进步,各个领域中的工业技术也取得了较大的进步。工业机器人作为一种重要的工业设备,正在逐渐得到广泛的应用,同时对于人才的需求也大大增加。在工业机器人当中,视觉系统非常的重要,直接影响了机器人的工作效率和安全[1]。因此,为了更好的满足人才需求,对于工业机器人视觉系统应用的课程教学,应当注重加以强化,提升教学效果,让学生对视觉系统相关知识和技能更好的掌握,从而能够在实际工作中满足要求。
        一、发展背景
        在工业领域中,我国经过数十年的发展,已经取得了较大的成效,特别是近几年的高速发展,极大的提高了我国工业实力水平。随着“中国制造2025”的提出,我国未来主要是从制造大国向制造强国迈进。人工智能是未来制造产业的主要发展方向,而工业机器人正是这一发展方向的重要基础。因此,为了大力推进工业机器人的进步,对于相关专业人才的需求也大大增加。工业机器人行业中以视觉系统为基础,在教育领域中,也需要相应的构建工业机器人视觉系统应用课程教学,不断提高教学质量和教学效果,进而为行业发展提供充足的人才供应。我国目前工业机器人相关专业教学,正处于发展阶段,各大院校在相关专业教学中,也逐渐开始重视视觉系统应用课程[2]。而为了进一步提高教学效果,需要积极推行教学改革,在学校教师教学科研成果,以及学科及工业发展前沿技术之间,要形成充分的联系。不断加深校企合作,将学校和企业的优势加以整合,为工业机器人视觉系统应用教学,提供更好的辅助和支持,促进课程改革的推进,发挥出校企合作的作用进而培养出更多更加优秀的应用型人才。
        二、校企合作的常见形式
        在校企合作当中,常见的形式包括校企互动、企业职工培训、课程共同开发等。在学校教师专业培训中,让企业技术人员参与。同时,学校适当安排教师到企业中参加培训或顶岗实习,从而提升教师的知识能力水平。另外,可以校企合作开展技术革新、项目研发等,实现校企双方的良好互动,促进共同发展进步,为学生学习提供更好的保障与支持。另外,学校可以面向企业开展员工培训,发挥学校的教师力量、职业技能鉴定、培训教育工作中的资源优势,对企业需要的人才培训工作加以开展,例如岗前培训、职工培训、专业教育等。企业一些职工在实际工作中,对于知识技术难以获取指导,因而可以通过校企合作的形式,参加学校培训,提高知识技术水平[3]。通过校企合作,对课程共同开发,提高人才培养的科学性、有效性。在课程开发中,应当保持教学实践相一致,让学生实习和就业的机会更高。在课程制定中由校企共同参与,可以让课程更加全面。学校提供专业化、系统化的理论知识,企业提供行业发展趋势、学生实践能力需求等,从而使课程更加合适,符合学生发展,也符合人才需求。
        三、校企合作的主要策略
        (一)构建协同创新中心
        在校企合作中,将企业先进技术积极引入专业课堂中,利用先进的制造技术,丰富和充实课堂中的专业知识。通过校企合作的方式,开展工业机器人视觉系统应用的教学,能够取得十分理想的效果。在实际操作中,可以构建协同创新中心,并划分不同的功能分区,如基础功能区、实践功能区、技术研发功能区等。利用基础功能区,改造升级原有的工业机器人视觉系统,同时满足学生参加实践培训的需求[4]。在教学中,可以对协同创新中心充分利用,作为实训基地,同时配合相应的实训课程,强化学生对工业机器人视觉系统应用的知识技能掌握。
        (二)校企合作对象选择
        为了保证校企合作体系的有效构建,需要从选择有代表性的企业、拥有完善的教学资源和培训计划等几个方面来考虑,以确保校企合作体系的有效构建。例如,一些世界五百强企业,拥有完整的教学资源,包括专门的网站、完整的课件和教材,也占有较高的市场份额。在校企合作过程中提供规范的考核体系,以及合理的教师培训方案。与发展稳定、信誉良好的企业合作,这对工业机器人视觉系统教学的开展是有好处的。专业培训能起到有效的作用,学生也能熟悉最全面的操作技术,满足工业机器人视觉系统应用需求。
        (三)培养计划制定完善
        对应企业的实际应用是工业机器人教学的主要培训目标,要求学生学习如何操作和维护工业机器人,掌握机器人的基本安装和调试。掌握相关机电知识,确保复合型技能型人才的培养,独立完成简单的设计安装调试工作。虽然很多学生在学校的学习中能够掌握大部分的基础专业知识,但是大部分的高校都是以理论为主,学生缺乏实际操作的机会。通过学校和企业的合作,为学生提供相应的岗位实践机会,让学生有机会亲自实践,并能在企业专业人员的指导下提高应用能力[5]。



        四、校企合作的课程改革
        (一)课程改革框架
        在校企合作工业机器人视觉系统应用课程改革中,对于课程改革框架应当加以明确。对于校企合作协同育人的优势,要充分的发挥,对完整的课程改革框架加以建立,从而为后续的课程改革设计与实现奠定基础。在实际执行中,主要分为学校内部课堂教学,企业中的实践教学等。在学校内部课堂教学中,主要是开展机器人视觉系统的控制理论及相关知识的教学。在企业中的实践教学中,主要是开展机器人视觉系统应用案例,以及机器人运动控制案例,学生创新项目实践等。
        (二)课程改革设计
        1、构建教学团队
        在课程改革设计中,教学团队的构建具有重要的基础性作用,应当满足协同育人的要求,对学生进行有效的引导。在构建教学团队的过程中,对校企合作联合育人的机制充分利用,由学校教师和企业导师共同联合,为学生提供更全面的教学帮助[6]。例如,对于工业机器人视觉系统中的图像处理去燥分割,在教学中教师初步讲解目标图像识别技术,由企业导师进行现场测试,让学生在具体的情景当中,实现理论知识向实践能力的转化,从而更好的掌握知识与技术。
        2、构建课程体系
        在课程体系的构建当中,为了实现校企合作协同育人,对教学体制加以创新,针对国内外相关高校、企业中和工业机器人视觉系统相关的课程加以参考,根据其发展现状,再结合实际教学情况,对先进的教学理念,以及校企合作的开展经验,融合现有的课程体系,对课程开展中存在的问题加以解决。这样,构建的课程体系,能够与学生实际情况相符合,从而使课程体系更加合适,取得更好的教学效果。经过不断的实践研究,在工业机器人视觉系统应用方面,对校企合作的磕碜体系有效建立,在不同的课程内容之间,实现了良好的联系,让各个知识点相互融会贯通。在日常课堂教学中,融入编程语言、PID控制、仿真实验、图像处理、操作系统等方面的内容,进而指导课程进行。
        3、构建课程内容
        在课程内容方面,工业机器人系统当中,视觉系统是一个重要的子系统,因而课程内容也十分重要。对于课程内容的偶见,要在传统对图像处理等知识单纯讲授的基础上,融合更多相关技术,如互联网技术、驱动控制技术、传感器系统、供箱系统等。在学习中,学生对这些内容充分掌握,进而建立起明确的工业机器人整体系统逻辑思维,从整体当中更好的了解视觉系统应用,从而取得更理想的学习效果[7]。
        (三)课程改革实现
        基于校企合作的课程改革当中,最终的目的,是让学生在学习当中,更好的掌握相关的教学内容。所以,在课程改革设计的基础上,还应采取有效的措施,更好的实现。教学中可以构建学生团队,认识到工业机器人视觉系统,除了在制造业及工业领域中应用,在其它图像处理相关行业中,也能发挥作用。由于课程应用具有多样性的特点,所以在学习中,可建立学生学习团队,对所学知识实际应用,帮助学生形成职业能力,能在毕业后更好的融入工作岗位。在教学中,通过校企合作设定多个机器人视觉系统应用的相关项目,让学生分别选择。学生根据自己的兴起爱好选择不同的任务,进而建立学习团队[8]。这样,同一团队中的学生基于共同的兴趣爱好,在学习中都能提高积极性,从而提升学习效果。在学习中涉及到的算法设计、视觉平台设计、程序实现、电路设计、模块设计等,可通过校企合作的方式,发挥企业的作用,为学生提供实践的机会。可以建立校内实训基地,或是带学生到企业现场实地学习,亲自接触和感受,完成机器人编程方针、动作设计等实践学习。采用校企合作的模式,在原有的校内课程体系当中,能够延伸和扩充创新课程体系,对实践教学内容加以强化。学生能够拥有更多的实践资料和实践机会,对于理论知识的吸收内化很有帮助。
        结论:
        工业机器人视觉系统应用,是一门实践性很强的课程,而传统教学中主要侧重于理论教学,在实践教学方面有所不足,因而教学效果不理想。对此,为了提升教学效果,可以采取校企合作的方式,对工业机器人视觉系统应用课程加以改革,优化教学手段和教学方法,丰富实践教学内容,从而提高人才培养质量。
参考文献
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[2]高丹, 田超. 校企共建高职院校现代学徒制教学资源库研究——以工业机器人技术专业为例[J]. 福建电脑, 2018, v.34(7):76+137.
[3]李琦. “智能制造”视域下工业机器人技术专业校企合作订单班建设初探[J]. 职业, 2018, No.480(18):75-76.
[4]朱志强, 涂文珍. “工业4.0”背景下高职工业机器人专业校企共建模式的研究[J]. 中外企业家, 2017(13):197-197.
[5]吕金涛, 海南. 基于《自动喷水灭火系统原理与应用》课程,探究校企合作授课模式[J]. 时代教育, 2016(2):75-75.
[6]王志强. 工业机器人应用与维护专业建设探索与实践[J]. 吉林省经济管理干部学院学报, 2016, 30(3):122-123.
[7]鲁鹏, 谷明信, 孙文成,等. 《工业机器人使用与维护》课程教学改革探讨[J]. 产业与科技论坛, 2017, 16(12):160-161.
[8]姚钢. 供给侧改革视阈下高职工业机器人专业校企合作人才培养模式探究[J]. 河北职业教育, 2017, 1(3):97-99.

作者简介:滕满高(1981.10-),男,壮族,广西南宁人,讲师,研究方向:机械制造学方向。
 

 

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