工業(yè)機器人現(xiàn)場編程工學結(jié)合課程開發(fā)

靳晨聰　梁舒　梁曉琳

【摘 要】本文闡述了邢臺職業(yè)技術(shù)學院工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)《工業(yè)機器人現(xiàn)場編程》這門課程的開發(fā)過程，重點圍繞課程定位、典型工作任務(wù)分析、學習目標確定、學習內(nèi)容確定、學習情境和學習內(nèi)容設(shè)計五個方面的內(nèi)容展開了分析。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)機器人；工學結(jié)合；課程開發(fā)

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(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》提出了到2020年自主品牌工業(yè)機器人年產(chǎn)量達到十萬臺的目標，工業(yè)機器人行業(yè)迎來重大的發(fā)展機遇，隨著工業(yè)機器人專業(yè)的人才需求迅速增長，相關(guān)職業(yè)院校將承擔培養(yǎng)相關(guān)人才的任務(wù)。在人才培養(yǎng)的過程中，確定人才培養(yǎng)方案至關(guān)重要，而課程體系的開發(fā)，尤其是相關(guān)的專業(yè)課程開發(fā)與實施則起著關(guān)鍵性的作用。

1 課程定位

“工業(yè)機器人現(xiàn)場編程”是通過行業(yè)企業(yè)調(diào)研、與企業(yè)專家進行研討而確定的工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的六個典型工作任務(wù)之一，根據(jù)工學結(jié)合課程的開發(fā)方法，其課程定位表述為：

《工業(yè)機器人現(xiàn)場編程》是工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的必修課程，是一門專業(yè)專項能力課程，本課程以工業(yè)機器人技術(shù)基礎(chǔ)、傳感器技術(shù)、電氣控制技術(shù)等為基礎(chǔ)，主要滿足工業(yè)機器人系統(tǒng)設(shè)計、工業(yè)機器人編程、工業(yè)機器人安裝調(diào)試等崗位中工業(yè)機器人編程能力的需要，通過課程的學習，使學生掌握工業(yè)機器人基本操作與應(yīng)用、工業(yè)機器人編程方法、工業(yè)機器人基本系統(tǒng)基本維護等方法和能力。

2 典型工作任務(wù)分析

典型工作任務(wù)分析是工學結(jié)合課程開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，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(shù)的要求等方面的分析和調(diào)查，在此基礎(chǔ)上進行總結(jié)，歸納出了“工業(yè)機器人現(xiàn)場編程”典型工作任務(wù)，將其描述為：

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

3 學習目標確定

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

（1）了解不同工業(yè)機器人的功能與應(yīng)用領(lǐng)域；

（2）理解工業(yè)機器人組成，認識其主要參數(shù)意義；

（3）能夠規(guī)范啟動工業(yè)機器人，能熟練進行手動操作；

（4）會進行工業(yè)機器人各部件之間的連接；

（5）能對工具坐標進行設(shè)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(jù)要求進行程序的創(chuàng)建、選擇、復制、執(zhí)行，會根據(jù)運動要求進行編程。

4 學習內(nèi)容確定

結(jié)合典型工作任務(wù)和學習目標，總結(jié)了《工業(yè)機器人現(xiàn)場編程》課程的學習內(nèi)容。

（1）不同種類機器人的工作領(lǐng)域；

（2）工業(yè)機器人各部件的功能、組成結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)與指標、應(yīng)用對象；

（3）機器人使用的安全環(huán)境與安全規(guī)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(wù)要求合理選擇不同的坐標系；

（6）控制柜常規(guī)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(shè)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(shè)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(yè)機器人程序的創(chuàng)建、刪除、選擇、執(zhí)行、復制；

（12）熟悉工業(yè)機器人的主要系統(tǒng)參數(shù)及參數(shù)的設(shè)定方式；

（13）備份與加載設(shè)備，備份與加載步驟。

5 學習情境和學習任務(wù)設(shè)計

根據(jù)學習目標和學習內(nèi)容的分析，歸納出5個學習任務(wù)，并將學習任務(wù)進行情境設(shè)計，總結(jié)如表1：

6 結(jié)語

工學結(jié)合專業(yè)課開發(fā)的理念：為了工作而學習，學習的內(nèi)容是工作，通過工作實現(xiàn)學習。因此在課程開發(fā)過程中，應(yīng)該對相關(guān)行業(yè)企業(yè)進行充分的走訪調(diào)研，提煉出典型的工作任務(wù)，并結(jié)合教學規(guī)律進行細化，確定學習目標、學習內(nèi)容，設(shè)計教學情境。在后續(xù)的教學實施過程中，也始終要堅持工學結(jié)合的理念，教學中多注重學生實際工作能力的培養(yǎng)，為學生將來的就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

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[責任編輯：楊玉潔]