鄭燦香
摘要:應用型本科院校機器人專業(yè)的開設對我國機械制造業(yè)發(fā)展帶來了很高機遇,我國機器人工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式還處于摸索階段,不同于職業(yè)類院校的機器人專業(yè),不僅要培養(yǎng)實際操作能力,還要培養(yǎng)技術研發(fā)與應用能力。
關鍵詞:應用型本科;機器人工程專業(yè);人才培養(yǎng)模式;改革研究
1.機器人工程職業(yè)崗位分析
機器人工程專業(yè)從職業(yè)崗位上來看屬于應用型技術,在工作崗位上實踐能力需求和創(chuàng)新能力需求比較高,在綜合國外內研究現(xiàn)狀的基礎上,筆者以我國機器人工程專業(yè)職業(yè)崗位進行論述,以其從崗位論述過程中總結出人才培養(yǎng)目標的定位趨勢和重點培養(yǎng)項目。
首先機器人崗位最為重要的就是機器人程序設計工程師。程序是機器人運行的重要基礎,為了保證機器人的正常工作和運行,需要大量的程序來進行輔助,對于機器人程序設計工程師而言,目前企業(yè)的要求最為基本的就是能夠編碼程序,并對程序的運行問題進行處理,其次能夠根據(jù)機器人不同需求進行程序的設定和改變。
其次為機器人應用軟件開發(fā)工程師。如果程序是機器人的心臟,那么軟件就是心臟起搏的肌肉,程序的運行需要依托于軟件來進行。目前企業(yè)對機器人應用軟件開發(fā)工程師的要求在于能夠結合機器人程序進行軟件的開發(fā),并按照數(shù)據(jù)要求進行軟件設計,還包括軟件系統(tǒng)的最終測試。
第三為機器人外部設備建設工程師,當程序建設完畢之后,為了保證機器人能夠與外界進行良好的交互,就需要添加一些傳感設備。對于這部分傳感設備的建設上,需要具有專業(yè)的設備設計和研制技術,并且能夠靈活的根據(jù)不同的機器人需求進行傳感器的添加和刪除,因此對于外部設備建設工程師而言,需要具備良好的邏輯思維和創(chuàng)新能力以及技術應用能力。
2.機器人工程人才培養(yǎng)的目標定位
通過對職業(yè)能力和工作任務的簡單分析,我們可以看得出對于機器人工程側重于程序設計、運行監(jiān)測、軟件維護和數(shù)據(jù)處理這幾個方面的培養(yǎng)。因此我們可以得出培養(yǎng)目標為:本專業(yè)培養(yǎng)要適應需求、建設、維護、管理作為一線需求,具有良好的程序編制、軟件開發(fā)、外設設計、數(shù)據(jù)分析等能力的應用型人才,要培養(yǎng)具備良好程序數(shù)據(jù)處理、軟件結構建設、外部設備搭建與創(chuàng)新等專業(yè)實踐能力,要具備良好的職業(yè)道德水平、創(chuàng)新精神、實踐動手能力強,適應我國目前機器人工程人才培養(yǎng)需求的應用型人才。
我們需要保障,對于培養(yǎng)目標的專業(yè)素質要求,要保障培養(yǎng)的人才具有較好的敬業(yè)精神和職業(yè)觀,要具有良好的創(chuàng)新能力,能夠做好團隊的合作,善于觀察,善于思考,善于自我提升,要具備較好的計算機應用能力,能夠自主根據(jù)需求進行資料的查閱和整改。要具備較為高超的編程技術能力以及能夠運用平臺和設備進行機器人程序的編制和設計能力。還需要具備較好的科研精神,能夠根據(jù)所具備的信息和資料來進行機器人外部設備的設計和制作,要具有較好的邏輯思維能力,以滿足機器人邏輯設計需求。要能夠擁有較好的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析能力,保障能夠對機器人的測試數(shù)據(jù)或者獲取數(shù)據(jù)進行良好的處理和分析。
3.機器人技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革
3.1校企合一,理論與實踐相結合
校企合一與校企合作有所區(qū)別,校企合一是以市場和社會需求為導向基制,學校和企業(yè)共同培養(yǎng)人才,利用課堂和生產車間兩種不同的教育環(huán)境,促進理論知識與實踐生產結合,通過理論教學與實踐培訓的結合,縮短學生就業(yè)后適應工作崗位的時間,實現(xiàn)用得上、留得住、干得好的應用型人才培養(yǎng)。
3.2優(yōu)化結構,加大實踐教學比重
國內多數(shù)應用型高校采用基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課、實習實訓的順序培養(yǎng)人才,按照由理論到實踐的順序培養(yǎng),但在四年的學習中很少接觸實踐,把實踐環(huán)節(jié)集中放到最后,常常出現(xiàn)生產實習變?yōu)閰⒂^實習,學生的生產實習得不到合理而有效的利用,而且這種培養(yǎng)模式易產生因缺乏實踐環(huán)節(jié),學生在學習專業(yè)課過程中因難于理解教材中的內容,導致學生的學習興趣下降,嚴重影響教學質量。
因此,應用型本科院校課程設置的編排應以基礎課夠用,專業(yè)基礎課適用,專業(yè)課管用為原則,相應削減理論知識,增加實踐教學環(huán)節(jié),并且集中性實踐環(huán)節(jié)在四年的教學過程中不間斷,遵循實踐—理論—再實踐—再理論的相互促進的教學方式。
4.機器人技術專業(yè)課程體系構建
課程體系的構建要以人才培養(yǎng)目標為依據(jù),以校企合一為立足點,依據(jù)機器人專業(yè)就業(yè)崗位職業(yè)技能的要求,制訂能滿足崗位需求的應用型人才培養(yǎng)課程體系。
第一學年專業(yè)基礎知識培養(yǎng):在課堂上講授、機械制圖、機器人工程概論、電路、C語言程序基礎等專業(yè)基礎知識。為了提高機器人工程專業(yè)學生對專業(yè)的認識加入專業(yè)調查與認識實習課程,在企業(yè)車間里開展認識實習,熟悉崗位工作內容,了解企業(yè)機器人的生產過程。
第二學年專業(yè)專項能力培養(yǎng):在課堂上講授數(shù)字電子技術、模擬電子技術、機器人雙創(chuàng)項目開發(fā)、傳感器與檢測技術、單片機原理、Altium Designer等專業(yè)知識,在校內完成電子實訓、傳感器與檢測技術課程設計、單片機課程設計等內容。
第三學年專業(yè)綜合能力培養(yǎng):在課堂上講授電氣控制與PLC、ARM嵌入式開發(fā)、機器視覺、電機及拖動技術、機械基礎、機器人控制技術、機器人編程、工業(yè)機器人設計、人工智能控制等,在校內完成電氣控制與PLC課程設計、電機及拖動技術課程設計、機器人編程課程設計。在企業(yè)車間里完成專業(yè)實習教學任務。
第四學年專業(yè)應用能力培養(yǎng):在企業(yè)進行頂崗實習,達到獨立承擔工作任務,結合企業(yè)的生產實踐問題,擬定相應畢業(yè)設計題目,依據(jù)所學的專業(yè)知識給出解決方案,并撰寫畢業(yè)設計論文。
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