淺談高校機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

張婷 陳揚(yáng) 王艷新

【摘要】機(jī)器人是集成機(jī)械、計(jì)算機(jī)、電子、物理、控制、人工智能等多方面的技術(shù)，目前在工業(yè)各領(lǐng)域有著廣泛運(yùn)用，因此在高校建設(shè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室十分有必要。本文分析高校建設(shè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的必要性及目的，最后提出高校機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的數(shù)個(gè)建議。

【關(guān)鍵詞】機(jī)器人 實(shí)驗(yàn)室 建設(shè)

【基金項(xiàng)目】上海工程技術(shù)大學(xué)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：P201524002）；上海工程技術(shù)大學(xué)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：P2013240

03）。

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）04-0228-01

一、引言

機(jī)器人融合了計(jì)算機(jī)、機(jī)械、電子、通訊、控制、聲、光、電、磁等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)，在當(dāng)前社會(huì)制造以及日常生活中有著廣泛的運(yùn)用，目前機(jī)器人的使用在手機(jī)、汽車、紡織等制造行業(yè)已經(jīng)越來(lái)越普遍。伴隨著機(jī)器人性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修），同時(shí)單機(jī)價(jià)格不斷下降，其工業(yè)門(mén)檻降低很快，應(yīng)用推廣速度將日益加快。此時(shí)，以培養(yǎng)高素質(zhì)人才為目的的高校應(yīng)該抓住機(jī)器人發(fā)展的機(jī)遇，加快機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生在機(jī)器人方面的培養(yǎng)教育，讓他們?cè)诖髮W(xué)期間對(duì)機(jī)器人理論知識(shí)、實(shí)踐操作有一定的基礎(chǔ)，鍛煉他們的機(jī)器人動(dòng)手實(shí)踐能力。這有助于提高他們的綜合素質(zhì)以及創(chuàng)新性能力，同時(shí)為今后就業(yè)打好基礎(chǔ)以及開(kāi)闊視野。

二、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展的目的及必要性

機(jī)器人技術(shù)作為高技術(shù)的一個(gè)重要分支普遍受到了各國(guó)政府的重視，世界各國(guó)都非常重視機(jī)器人技術(shù)的開(kāi)發(fā)與研究。一個(gè)國(guó)家機(jī)器人水平的高低，代表了一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力。在國(guó)家推出的十大產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃中汽車、紡織等多個(gè)行業(yè)均涉及機(jī)器人的運(yùn)用，可以說(shuō)機(jī)器人技術(shù)為十大產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃提供著重要的技術(shù)支持，或者說(shuō)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展是順應(yīng)國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大潮流。在此歷史潮流下，高校加快機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是正當(dāng)其時(shí)。

同時(shí)當(dāng)前機(jī)器人集成了機(jī)械、計(jì)算機(jī)、電子、物理、控制、人工智能等多方面的技術(shù)，涉及多個(gè)學(xué)科、專業(yè)，機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)將為諸多學(xué)科的教學(xué)提供平臺(tái)，能充分發(fā)揮機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的作用，保證實(shí)驗(yàn)室的使用率。在機(jī)器人實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手設(shè)計(jì)、加工、組裝、調(diào)試，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用各門(mén)學(xué)科知識(shí)的能力、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力，為相關(guān)專業(yè)學(xué)生就業(yè)提供技能服務(wù)。目前一些高校已經(jīng)在機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建設(shè)上走在行業(yè)的前列，成為國(guó)內(nèi)機(jī)器人競(jìng)賽組織者，甚至在國(guó)際機(jī)器人大賽中取得較好的成績(jī)，因而高校成立機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室將能為大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐、創(chuàng)新活動(dòng)以及各類競(jìng)賽提供技術(shù)保障，提高高校的創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力。

機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)有助于提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)中國(guó)每年進(jìn)入勞動(dòng)力市場(chǎng)的人口數(shù)量很快就會(huì)達(dá)到峰值，在經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)和資本不斷積累的同時(shí)，勞動(dòng)力供給逐漸減少，人口紅利逐漸耗盡，加之勞資矛盾升級(jí)，勞動(dòng)力成本快速上漲，導(dǎo)致制造業(yè)中勞動(dòng)力成本日益上升，各行業(yè)利用機(jī)器人替代勞動(dòng)力的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。在此社會(huì)背景下，需要我們順應(yīng)社會(huì)發(fā)展潮流，為社會(huì)發(fā)展提供掌握機(jī)器人技術(shù)的高技能人才，因而我們建設(shè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生掌握機(jī)器人基本知識(shí)以及操作技能，這無(wú)疑將增加學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

三、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的建議

1.機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中教育機(jī)器人的選型強(qiáng)調(diào)機(jī)器人的通用性以及實(shí)用性。基于之前分析機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的目的，建議高校機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室中教育機(jī)器人的選型需要與當(dāng)前社會(huì)制造工業(yè)中主流機(jī)器人保持一致，選擇當(dāng)前主流先進(jìn)的機(jī)器人系列產(chǎn)品。這樣避免機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室成為“象牙塔”內(nèi)的玩具，而是接地氣的實(shí)在產(chǎn)品，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)系列機(jī)器人的拆卸、組裝、操作及擴(kuò)展實(shí)踐，了解主要就業(yè)領(lǐng)域機(jī)器人的相關(guān)原理及操作。

2.在消化吸收教育機(jī)器人產(chǎn)品的相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上，為機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室編寫(xiě)統(tǒng)一教材。在編寫(xiě)教材的過(guò)程中，教師可以梳理教學(xué)思路，同時(shí)結(jié)合教學(xué)對(duì)象的實(shí)際能力情況，按照由表及里、深入淺出的思路，由理論知識(shí)到實(shí)踐操作，并引入了許多優(yōu)秀的機(jī)器人教學(xué)案例，結(jié)合案例，讓學(xué)生在動(dòng)手操作過(guò)程中，逐步深入了解機(jī)器人工作原理及實(shí)踐操作。

3.建設(shè)基于機(jī)器人的工程實(shí)踐教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐課程的指導(dǎo)書(shū)、講義、教學(xué)案例、教學(xué)課件、教學(xué)視頻等教學(xué)資源的網(wǎng)絡(luò)共享和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)。利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的開(kāi)放性、易于傳播性，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生更好的進(jìn)行課外實(shí)踐和創(chuàng)新，作為課堂教學(xué)的輔助手段。

4.與機(jī)器人相關(guān)企業(yè)合作，搭建產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)，為學(xué)生獲得現(xiàn)代機(jī)器人相關(guān)知識(shí)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提供場(chǎng)所，了解當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域機(jī)器人的實(shí)際運(yùn)用情況。同時(shí)組織教師到相關(guān)公司考察和學(xué)習(xí)，了解機(jī)器人教學(xué)需要的知識(shí)技能狀況，公司主要技術(shù)及管理人員到學(xué)校了解教學(xué)特點(diǎn)，建立產(chǎn)學(xué)互動(dòng)的長(zhǎng)效教學(xué)機(jī)制。

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作者簡(jiǎn)介：

張婷（1983-），女，漢族，湖北襄陽(yáng)人，工程師，工學(xué)碩士，主要研究領(lǐng)域?yàn)殡娏ο到y(tǒng)控制和高電壓技術(shù)。