工業機器人現場編程工學結合課程開發

靳晨聰　梁舒　梁曉琳

【摘 要】本文闡述了邢臺職業技術學院工業機器人技術專業《工業機器人現場編程》這門課程的開發過程，重點圍繞課程定位、典型工作任務分析、學習目標確定、學習內容確定、學習情境和學習內容設計五個方面的內容展開了分析。

【關鍵詞】工業機器人；工學結合；課程開發

Industrial Robot Field Programming Course Development with Combination of Work and Study

JIN Chen-cong LIANG Shu LIANG Xiao-lin

（Xingtai Polytechnic College， Xingtai Hebei 054035， China）

【Abstract】This paper describes the Xingtai Polytechnic College Robotics professional“industrial robot field programming”course development process， launched an analysis focus on curriculum positioning， analysis of typical tasks， learning objectives identified learning content determination， learning contexts and learning content design five content aspects.

【Key words】Industrial robot； Combination of work and study； Course development

0 前言

工信部《機器人產業發展規劃（2016-2020）》提出了到2020年自主品牌工業機器人年產量達到十萬臺的目標，工業機器人行業迎來重大的發展機遇，隨著工業機器人專業的人才需求迅速增長，相關職業院校將承擔培養相關人才的任務。在人才培養的過程中，確定人才培養方案至關重要，而課程體系的開發，尤其是相關的專業課程開發與實施則起著關鍵性的作用。

1 課程定位

“工業機器人現場編程”是通過行業企業調研、與企業專家進行研討而確定的工業機器人技術專業的六個典型工作任務之一，根據工學結合課程的開發方法，其課程定位表述為：

《工業機器人現場編程》是工業機器人技術專業的必修課程，是一門專業專項能力課程，本課程以工業機器人技術基礎、傳感器技術、電氣控制技術等為基礎，主要滿足工業機器人系統設計、工業機器人編程、工業機器人安裝調試等崗位中工業機器人編程能力的需要，通過課程的學習，使學生掌握工業機器人基本操作與應用、工業機器人編程方法、工業機器人基本系統基本維護等方法和能力。

2 典型工作任務分析

典型工作任務分析是工學結合課程開發的重要環節，通過對工作崗位、工作過程、工作對象、采用工具、工作方法、勞動組織形式以及對工作和技術的要求等方面的分析和調查，在此基礎上進行總結，歸納出了“工業機器人現場編程”典型工作任務，將其描述為：

技術員根據項目要求正確操作機器人系統，在了解各坐標系用法的基礎上，進行工具標定方法與工具負載的設定，進一步完成零點標定以及基座坐標系標定，并能夠創建、瀏覽、備份文件，根據工作要求進行運動編程，合理設置出入、刪除、修改點的位置，在此基礎上進行邏輯及夾爪編程，并將工業機器人設置為自動模式，完成項目預設的工作任務。

3 學習目標確定

通過典型工作任務分析，明確了工作人員勝任這一典型工作任務的要求，再兼顧人的全面發展，并考慮到學校的教學條件以及教學實際要求，結合目前的生源狀況以及學生的基礎，設置了如下所示的學習目標。

（1）了解不同工業機器人的功能與應用領域；

（2）理解工業機器人組成，認識其主要參數意義；

（3）能夠規范啟動工業機器人，能熟練進行手動操作；

（4）會進行工業機器人各部件之間的連接；

（5）能對工具坐標進行設置并激活，能建立用戶坐標系，激活并檢驗用戶坐標；

（6）能根據要求進行程序的創建、選擇、復制、執行，會根據運動要求進行編程。

4 學習內容確定

結合典型工作任務和學習目標，總結了《工業機器人現場編程》課程的學習內容。

（1）不同種類機器人的工作領域；

（2）工業機器人各部件的功能、組成結構、主要參數與指標、應用對象；

（3）機器人使用的安全環境與安全規程；

（4）示教器操作界面的認識、各功能鍵的作用和使用方式；

（5）針對工作任務要求合理選擇不同的坐標系；

（6）控制柜常規型號與組成、控制器的組成和功能及與機器人本體的連接；

（7）工具坐標系及其設置方法，激活工具坐標系，檢驗工具坐標系；

（8）用戶坐標及其設置，激活用戶坐標系；

（9）熟悉程序的詳細信息、行編號、程序末尾記號和自變量；

（10）學習機器人程序常用基本功能指令；

（11）學習工業機器人程序的創建、刪除、選擇、執行、復制；

（12）熟悉工業機器人的主要系統參數及參數的設定方式；

（13）備份與加載設備，備份與加載步驟。

5 學習情境和學習任務設計

根據學習目標和學習內容的分析，歸納出5個學習任務，并將學習任務進行情境設計，總結如表1：

6 結語

工學結合專業課開發的理念：為了工作而學習，學習的內容是工作，通過工作實現學習。因此在課程開發過程中，應該對相關行業企業進行充分的走訪調研，提煉出典型的工作任務，并結合教學規律進行細化，確定學習目標、學習內容，設計教學情境。在后續的教學實施過程中，也始終要堅持工學結合的理念，教學中多注重學生實際工作能力的培養，為學生將來的就業打下良好的基礎。

【參考文獻】

[1]劉彩琴.職業教育工學結合課程開發與實施[M].北京：北京師范大學出版社，2014.

[2]牛祥永.高職“工業機器人安裝與調試”課程開發和實踐[J].職業教育研究，2014，3：86-90.

[3]楊薇，葉暉，胡威.仿真教學應用在工業機器人技術課程教學中的必要性[J]. 科技視界，2014，32：18.

[責任編輯：楊玉潔]