工业机器人实训总结汇总十篇
时间：2022-10-25 00:14:10
序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇工业机器人实训总结范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。
篇（1）
随着社会的进步和科技的发展，社会人力成本不断提高，劳动者在技能方面的欠缺导致先进技术的应用出现瓶颈。进入21世纪以后，智能机器人必将全面应用于生产。做好机器人技术教育，培养大批优秀的高技能机器人应用型人才，是当今新形势下技工院校面临的挑战。
一、机器人教学方法
机器人的学习过程融合了计算机、机械、电子、通讯、控制、声、光、电、磁等多个学科领域的知识。因此机器人教育和传统的学科教育区别很大。单纯的机械、电气、计算机等学科的学习只能作为学习机器人的基础。机器人的教学应该是一个系统的架构，学生在掌握各学科的同时要对计算机整体系统有更为深入的了解，这需要在教学过程中采用多种方法积极引导，使学生在思考的过程中将各学科的知识有机地串联起来。
1.多基础学科交叉学习，联合启发
在传统的基础学科教学中，如电机控制实训中教师只针对电气线路进行讲解，钳工实训则只进行金工方面的技能教学。这种模式的教学在过去取得了一定的成果，但是在面向机器人的教学时，由于不能将各学科进行有效地串联，因此难以形成机器人学习的基础。
新形势下，应该交叉教学，比如在讲解电机控制小车往返控制的章节中，应该对小车的机械运动特点进行分析，如小车机械传动出现问题，导致小车无法顺利行进等种种情况。电气控制线路和机械知识的相互结合，使学生能够充分理解各学科的交叉融合，为学习机器人打下基础。
2.机器人专业方向课程设置
传感方面课程：图像处理、计算机视觉、卡尔曼滤波、信息融合。
认知：机器学习、人工智能。
驱动：自动控制原理、线性控制理论(线性空间理论)、非线性控制理论、计算机控制/数字控制、 机器人导论、机器人控制、非各向同性机器人控制、路径规划、数模电子线路、信号与系统、各种电子线路设计知识、机械设计、工程制图。
这些不需要全部都懂，但至少要专攻一个方向，其他方向略懂，比如专攻控制和路径规划。
3.行为导向教学
行为导向教学以学生为主体，通过问题驱动学生的积极主动思考。在教学过程中，通过积极的发问，以学生的讨论为主，教师在整个教学过程中起引导的作用。这种教学方法可以充分发挥学生的主体作用，积极调动学生学习的主观能动性，培养学生分析问题、解决问题的能力。在解决问题的同时，学生充分将所学到的各学科知识主动进行“融会贯通”，解决问题的能力也得到了提高。学生取得了成就感和激励，使学习的过程变得更有挑战。教师还可进一步建立奖励机制。各种方法共同作用下，使机器人学习变得更加生动有趣。
4.鼓励创新
“创新”是科技进步的源泉。学生在学习的过程中，受思维定式的影响较轻，往往会出现一些大胆的充满新意的想法。在遇到这些情况时，教师绝不应该漠视甚至打击，应该积极针对学生这些想法进行分析假设，甚至在有条件的情况下付诸实践。21世纪技工院校培养的是熟练的高技能人才，更是充满创新精神的高技能人才。只有大胆鼓励创新，才有可能出现大量的优秀的国家需求的创新型技能人才。
二、实训教学建设
1.实训室建设
机器人教学实训室应具有信息化、多媒体化的课堂，配备有满足多个班级同时实训的电脑、桌椅、机器人设备等必备条件。机器人教学的设备应该是集成化的、模块式的，在便于学生学习的过程中进行拆解。分组式的实训台面有利于学生在学习的过程中锻炼团队协作的能力。合理的桌面布局能够帮助学生养成“6S”的良好工作习惯。
ABB工业机器人综合实训装置组成是由工业机器人工作站、码垛工作站、装配工作站、弧焊轨迹练习工作站、模拟喷涂工作站、多功能翻转工作站等组成。典型的机器人实训室如图1所示。
2.灵活的实训方法
由于客观条件限制，实训室的教学设备有限，机器人实训设备只能有条件地进行购置。在实训教学中，针对特定的机器人实训设备，不应单纯以“说明书式教学”的方法进行讲解。例如在完成机器人的某一功能的过程中，可以主动设置故障点，引导学生独立思考排查，通过分析和解决问题加深学生对设备的理解。与此同时，在机器人原有功能的基础上，鼓励学生进行大胆思考和创新，开发更多的原本不具备的功能，在不损坏实训设备的前提下，尽可能地以丰富多样的灵活的实训方法，使学生更加深入地进行机器人的学习。
4.虚拟仿真教学
在设备短缺的情况下，采用工业机器人虚拟仿真软件进行机器人的学习。以ABB公司的RobotStudio软件为例，RobotStudio软件是ABB机器人公司的一款离线机器人编程与仿真工具， 使用图形化编程、编辑和调试创建机器人的运动，并模拟优化现有的机器人程序。图2为采用RobotStudio软件模拟的应用于医药行业的机器人。
虚拟仿真教学使学生直观地观察仿真软件观察机器人的动作过程，同时通过编程离线调试并模拟现场画面。在这个过程中，学生的软件编程水平得到了提高，弥补了设备短缺造成的缺憾。
三、师资队伍建设
有一支热爱机器人教育事业并具有较高科学素养的师资队伍是开展机器人教学的重要前提条件。由于技工院校存在的“知识老化”、教师老龄化严重等各种问题，在师资队伍建设方面，需要从以下几方面着手。
1.引进现场经验丰富的工程师人才
新形势下，铁饭碗逐步被打破，校企之间的人才流动愈加频繁。教学经验丰富的教师在技能上可能稍有不足，现场经验丰富的工程师在教学能力上还需稍加磨练和指导。通过人才引进的方式，吸引优秀的工程师人才长期或定期进入教育行业，能够提高校内教师的技能水平，同时使教学过程更加贴近现场。
2.丰富多样的教师培训和激励手段
通过多媒体网络课堂、校企联合师资培养等多种手段，为教师专业能力的提高创造学习条件，邀请各领域专家、教师到校开展讲座，交流促进，共同发展。同时，从事机器人教育的教师也应充分意识到机器人技术发展日新月异，必须牢固树立不断学习的教育理念。
通过对取得成果的教师进行物质上和精神上的奖励，引导学校形成教师之间相互竞争、相互促进的良好氛围，激励教师积极改进教学方法，主动进行科研及教学探索。在这种你追我赶的学习氛围下，才能形成良好的发展的机器人教学团队。
3.积累创新，开发校本教材
在不断进行教学改进和探索的同时，要及时对取得的教学成果及教学中的不足进行总结，在总结中逐步摸索出一套适合本校的、具有特色的教学方案。
由于各学校的实训室配备不尽相同，传统单一的教材无法满足机器人教学的要求。针对本校的机器人设备，逐步形成自己独立的校本教材。
4.积极参赛，以赛代练
国家非常重视机器人教育的发展，因此每年都会组织大量的机器人比赛。在机器人教学的过程中，采用教师带队，学生为主体的方式，以赛代练。通过校内比赛竞争，选拨优秀的学生参加各种比赛。比赛使学生在得到锻炼的同时，也使教师将比赛中的经验再次代入到日常的教学过程中，提高机器人教学的水平。
四、小结
系统化的教学对专业教师的知识面提出了更高的要求。将各学科的知识在教学过程中有机的串联到一起，是对新形势下工业机器人专业教师提出的挑战。同时，“行为引导法”的优势在工业机器人教学中体现得更加淋漓尽致。只有让学生成为课堂的主体，才能使学生分析解决问题的能力得到逐步提升，才能培养出具有创新精神的21世纪的高技能人才。
现代化的实训室、模块化的实训设备、配合灵活的仿真软件，都是为了更加准确地模拟出现场的实际工况。学生如身临其境，才能得到熏陶和感染。在实训中，尤其要注重对学生“6S”工作习惯的培养。
以中青年教师为主、激励机制健全的教师队伍是工业机器人教学的基石。现场经验丰富的工程师，通过交流和讲座，能够成为工业机器人教学的重要补充。通过“以赛代练”“校本教材”等各种措施，最终形成适应新时展的、具有学校特色的工业机器人教学。
参考文献：
[1]战强,闫彩霞,蔡尧.机器人教学改革的探索与实践[J].现代教育技术,2010(3).
[2]雷静桃,刘亮,张海洪.“机器人学”课程教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2013(5).
篇（2）
一、机电一体化专业开设的必要性
在世界经济复苏乏力的背景下，中国经济增速出现回落，2015年增长幅度为6.9%，国际环境仍然复杂严峻，对制造加工型企业的自动化改造是保证企业降低成本、缓解用工不足压力的有效途径之一。同时，工业机器人的大规模应用是现代化企业自动化改造的重要手段，我国“世界工厂”的地位也决定了我国必将成为工业机器人的最大市场。未来三年，中国工业机器人处于国家政策红利、工业转型升级需求释放、人口红利减弱、市场需求增长的机遇叠加期[1]。这也意味着这一领域技能人才缺口之大。机械、汽车、电子、电气控制、机电一体化等专业都是传统的工科类专业，企业对相关人才的需求已经由单一型人才发展到复合型、应用型人才[2]，而工业机器人专业正是多种学科的综合应用，对培养相关专业学生的综合应用能力有着重要的意义。新专业的开设因为是面向工业现场的实用型人才培养，紧密结合国家《中国制造2025》计划，且为增加校企合作办学，为展开实用型科研课题的研究打下基础，正因为其是新兴事物，因此在相关领域哪怕有一点成果都是开创性的，有益于成绩取得以及学校知名度的提升。重庆市农业机械化学校（以下简称学校）依托机电一体化专业开设工业机器人应用与维护专业方向，符合重庆市推进机器人产业发展的政策导向，能更好地服务地方经济。
二、专业发展前景
工业机器人作为一种高技术含量的设备，在使用过程中其设计、制造、安装、调试、操作、维护等工作需要大量的专业技术人员[3]。随着我国工业机器人生产厂家、应用行业的增多和装机量的爆发式增长，工业现场严重缺乏该类人才。从岗位需求来看，工业机器人专业的学生可以在企事业单位从事以下三个方面工作：制造工业机器人产品；销售工业机器人；利用工业机器人设备进行生产等。第一种需要完成工业机器人的设计、零部件生产、装配、安装、调试和售后服务等工作；第二种主要工作是机器人销售、专业的技术咨询服务；第三种主要包括工业机器人设备操作和设备的维护保养。从技术层面来看，工业机器人技术是机械加工与装配、电工电子、计算机编程、传感器技术、电机传动技术、网络通信等技术的结合体，学生通过这些技术的培养成为复合型技能人才，将具备发展潜力和广阔的就业前景。
三、专业职业能力岗位分析
（一）工业机器人操作、维护岗。岗位工作任务：根据生产工艺参数进行工业机器人编程、调试以达到生产需要；负责上料和装夹；负责备件管理；负责机器人操作及程序录入、日常点检与数据维护、完成生产任务；负责产品质量控制及提升；负责工业机器人故障处理和设备维护保养工作；负责建立工业机器人操作资料档案；参与工业机器人生产技术改进工作；负责工业机器人现场8S工作。岗位能力要求：机电基础知识，精通ABB、库卡（KUKA）、发那科（FANUC）、安川电机(YASKAWA)、国产机器人等至少1种机器人示教编程、仿真编程与调试能力；简单英文操作界面的识读能力；工业机器人本体与控制器的维护能力；二氧化碳保护焊、弧焊、点焊焊接不同金属材料的参数和焊接姿态的设定能力；焊接图、机械图的识读能力；熟悉各种机械加工制造；熟练运用office办公软件；量具的使用能力；工装夹具调整技能。职业素养要求：勤奋好学，爱岗敬业，吃苦耐劳，认真负责，积极上进。
（二）工业机器人装配、调试岗。岗位工作任务：负责协助销售人员做好客户、经销商的技术支持工作；负责以工业机器人为核心的自动化单元机械和电气安装；负责生产现场工业机器人本身参数设置、程序编制、工装夹具的调试、工艺参数设置、联锁信号的设定、故障排除；负责生产过程质量控制，质量问题的分析及改进；负责反馈现场问题，并能给出合理化建议；负责现场客户的应用培训和产品验收；负责项目后期问题处理。岗位能力要求：机电基础知识，精通ABB、库卡（KUKA）、发那科（FANUC）、安川电机(YASKAWA)、国产机器人等至少1种机器人配置、示教、编程与调试；能阅读中英文工业机器人技术资料；能识读机械、焊接、电气图纸；具备一定的电气电子基础，了解低压配电及电机驱动；熟悉工业机器人控制系统，工业机器人周边设备及周边设备的连接和调试；熟悉工业机器人与PLC通信相关参数配置及PLC编程；熟悉机器人点焊、弧焊、二氧化碳保护焊、涂胶、搬运、码垛、滚边、装配、喷涂、磨削、去毛刺、上下料等典型应用；能完成工业机器人培训的教学任务；善于处理人际关系。职业素养要求：良好的沟通能力、协调组织能力、团队合作精神、吃苦耐劳、有责任心，积极主动。
（三）机器人销售、服务岗。岗位工作任务：负责客户的开拓、客户需求分析、提出相应销售解决方案、维护好客户关系、进行商业谈判、标书的制作、参与招标、合同的签订、合同的跟进；产品、行业、竞争对手信息收集整理和合理利用；制定项目的跟进安排并付诸实施，并完成销售额；维护公司产品品牌形象。岗位能力分析：数控、自动化、机电一体化、计算机、市场营销等专业，机器人专业毕业更佳；熟悉机器人的应用；语言表达能力强，善于了解并分析客户需求；招投标的专业知识；商务谈判能力；承压能力；协调组织能力；熟练运用office办公软件。职业素养要求：开拓精神，吃苦耐劳，文明礼貌，团队合作精神。
（四）机器人教师岗。目前就业市场上提供了大量从事儿童与青少年科技教育岗位，主要为乐高积木机器人系列。岗位工作任务：建立学生有关档案；编写教案，高质量完成教学任务；课后总结，提升授课技巧；负责学生上课期间的安全；维护与学生的良好关系，与家长沟通学习情况。岗位能力分析：乐高积木机器人的装配、编程、调试；具有较强的中文表达能力，普通话标准；动手能力强；编程能力；熟练运用office办公软件能力；团队管理能力。职业素养要求：有爱心、耐心、责任心，创新意识，亲和力。从以上分析可以看出，岗位不同侧重点不同、深度不同，且涉及到的知识和技能范畴大，除了要传统的机电技能外，还需要很多新知识支撑。学校要培养出满足企业需要的员工，需要定好位，购置适当的设备，推进师资建设、教育教学资源建设。
四、专业培养规格
培养从事工业机器人模拟、编程、操作、装配、调试、销售、教学及自动化生产系统维护维修与管理等工作的应用型技术人才。
五、专业实训室建设
学校在原有机电一体化和机械加工实训室基础上新建工业机器人创新实训室，该实训室包括2套ABB六自由度工业机器人本体，3套江苏汇博工业机器人本体，2套工业机器人电气系统拆装平台，1台工业机器人机械拆装平台，自动化生产线控制模块；机器人夹具包括：搬运码垛夹具、写字夹具、双交位夹具、真空吸盘、喷枪；机器人配套训练工具：平面码垛模块、写字平台、模拟焊接激光笔、模拟抛光工具、涂胶模块、仿机床上下料模块、立体仓库模块，一批乐高积木；专用的计算机实训室软件：工业机器人离线编程软件、PLC编程软件。
篇（3）
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0221-02
工业机器人是机器人的一种，它由操作机，控制器，伺服驱动系统和检测传感器装置构成，可反复编程，完成各种操作自动化，也可以生产生活中所需的机械设备。这种产品可以解放人的劳动力，也大大提高了生产业的效率，对于产品的质量也很高，所以说工业机器人对生产行业起到了相当大的作用。工业机器人是一种机器装置，可以自动执行一些难度较高的生产，而且机器人自身的动力系统和控制系统是比较方便我们运用的，因为它能代替人类做一些不可能或者很难完成的事情，或者遵循事先的编程来运行，新型的工业机器人还会依据人工智能技术制定的原则需求行动。装备制造业自动化水平的不断提高，更多的生产厂家使用工业机器人进行产品加工制造。工业机器人是一种专门为工业领域设计的多关节机械手，在程序的控制下实现各种复杂运动和高难操作。工业机器人被广泛应用于搬运物料、自动焊接、部件喷漆、表面抛光等工业领域。
1 专业人才培养目标的定位
近年来，工业机器人不断普及在企业生产中，所以企业迫切需要相关的技术人才。高校培养的是研发型人才、高职高专培养的是具备一定理论的技能型人才，相比之下技校则主要是培养实际应用、熟悉基本操作与保养维护的技术工人及操作人员。技校以培养应用技术型人才为主，学生的知识水平、技能实力、就业导向应与高校、高职有所不同，因此必须探索适合技校的工业机器人课程教学方案。企业要求相应的专业人才需具备全面的职业能力，从而要求技校走工学结合的人才培养模式道路，其中校企合作有利于工学结合的人才培养模式顺利推进。工业机器人课程应定位于为企业培养能够完成工业机器人编程、操作维护的技术型人才。工业机器人最先应用于汽车制造工业，主要用于焊接，喷漆，上、下物料和搬运。如今工业机器人深化和提高了人的手、足和大脑功能，替代人完成繁重、单调的重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。工业机器人生产企业需要大批人才氖禄器人生产、安装、调试、营销和售后技术服务，工业机器人的应用企业则需要大量人才从事机器人的维护保养和编程操作。为满足机器人关联市场对技能型人才的需求，技校在机电一体化专业的主要课程中加入“工业机器人应用”课程，开设机器人的专业方向。
2 专业课程开设的方向
在课程开设的思路上，机电一体化专业紧贴机器人岗位需求、课程内容和教学的过程适应工作岗位要求。按需求开设专业课程，依据企业的用人标准和岗位技术要求，培养从事机器人生产、调试、安装、维护、保养和营销等多方面应用技能型人才。在理论教学和技能培养上，全方位提高学生的知识、技能、素养，建立“以工业机器人应用为核心”的课程体系结构。在教学过程中，除了基础知识学习和综合训练，再通过“机械基础知识模块、电气自动化专业知识模块、嵌入式系统知识模块”、以及“机器人编程训练模块”为重心的专业技能训练模式。
2.1 基础知识学习与综合训练
该模块侧重强化基础知识的学习，培养学生机电专业岗位的基本素质。引导学生形成遵纪守法的思想观念和健康的心理素质，形成积极向上的人生价值观和乐观的职业心态，从而适应以后的工作。开展相关的职业规划教育，引导学生规划职业生涯。鼓励学生提高数学能力、英语水平和计算机基础技能，为以后的专业课程学习做好铺垫和适应各类企业的机电技术工作岗位。
2.2 机械技术知识的学习
机械技术知识的学习重点在传授机械原理、机械制图、液压与气动、AUTOCAD、机制工艺方面的相关知识，培养学生机械方面的基本技能和职业素质。从机械手臂开始学习，从而了解机器人的基本机械结构和组成原理，并进一步分解与装配。与此同时学习机械图纸的阅读与绘制，掌握公差与配合的基础原理知识。最后学习机器人液压与气动系统的基本组成和原理，了解其复杂结构与运动方式，剖析各机械零件与其典型机构，掌握机械加工工艺的流程与编制方法。通过理论与实践教学的协作，为学生打下扎实的机械基础知识。
2.3 电气自动化知识的学习
工业机器人应用牵涉到电工技术、PLC、电气自动化控制、变频器应用、交流伺服、步进驱动、触摸屏应用与组态开发等多门自动化类课程的知识和技能。根据工业机器人的组成，分解成多个模块结构，进行理论与实训一体教学，掌握以电气控制为核心的自动化知识。为了保证学生的知识水平和操作技能紧贴企业的要求，学生需要考取维修电工中级证书、电工上岗证书等相关专业证书。
2.4 嵌入式系统的学习
嵌入式系统的学习以工业机器人为方向进行教学，包括电子技术基础、电子测量、C语言、传感器应用、FPGA应用、单片机应用等课程。教学过程可以先让学生动手装配调试机器人的电路，学习嵌入式系统的硬件电路结构原理和调试方法。同时使用C语言完成机器人的软件开发和升级调试，从而掌握嵌入式软件系统开发的过程和规范。在教学活动过程中，紧密围绕机器人，融合机械基础、电工电子、传感器、C语言、单片机、FPGA应用等课程的知识和技能，完成以电路控制为核心的嵌入式系统学习。通过教学实践表明培养学生的嵌入式系统应用能力，更利于他们适应机器人装调与维护工作岗位。
2.5 专业技术能力的训练
工业机器人专业作为机电一体化学科的拓展，涉及知识范围广、内容全新抽象，在实施教学过程中我们要采取与之相适应的教学模式和方法。在教学实践中适当增加理论与实践一体化的教学的比例，要把总课时至少一半的时间分配给技能实战训练，并且建立足够的训练机构，能专业的指导技能训练。这些具体的技能训练内容包含：工程制图测绘实训、零部件拆装、电工基本技能实训、电子装配实训、电气绘图训练、维修电工实训、小型智能产品装调实训和机器人编程集训。培养工业机器人是很重要的环节，应该以培养学员对机器人编程的技能为主，因为这个岗位的操作技能要求很重要。其实训内容以机器人工业搬运、工业弧焊为操作实例，采用多媒体仿真操作与实物操作相组成，培养学生工业机器人的操作维护技能和开发应用技术。
3 专业教学的具体措施
（1）针对工业机器人专业的特点，我们要不断深入了解行业发展的趋势，密切关注企业需求。师资力量是培养人才的重要部分，教师的能力高教学的能力相对就高，培养的学生也会比普通教师要高一些，所以加强师资力量是非常重要的。同时，加强人才引进的力度，引进高层次型、实践型人才，聘请企业专家作为学校的专、兼职教师，不断提高教师团队的整体实力。
（2）在教学过程中，教师要做到言传身教，为了提高学生的安全意识，创建分组活动，相互交流促进学生之间的互动热情，这样能更好的加强学生操作能力，提高安全意识。改革以往通过用试卷来简单的考核学生，考核就是检查学生们对任务的完成情况，个人的变现以及团队的表现都能决定最后的评比，而且可以通过小组之间的评比，来进行公正合理的考察，以及完成该任务的个人和团队表现来综合考核学生。
（3）根据工业机器人专业人才培养目标的要求，以突出培养学生职业能力和职业综合素质为目标，遵循学生认知规律和技能成长规律，构建以“生产性实训”为特征的“基本技能训练、专项技能训练、综合技能训练”的实践教学条件体系，满足本专业课程教学的需要。从生产实际出发，对学生进行真刀实枪训练。加强对学生技能的训练，让学生更能胜任一个岗位，而且还要培养学生的职业道德以及素养，这两个因素决定着学生工作水平的高低，让学生们在用人单位竞争时更有优势。
（4）课后要引导学生自主创新与相互合作。在课堂上，老师要主动鼓励学生，因为机器人的学习和设计有不同的方法，所以学生之间最重要的就是交流，老师加入到学生之中，鼓励带动学生，相互讨论自己的设计方法，最后可以进行意见总结。这样的学习过程，可以锻炼学生自主解决问题的能力，学生提出问题的同时也在思考问题，这也大大提高了学生们的思考能力。在实践中，学生不仅掌握了相关知识技能，又锻炼了个人的实践与创新能力。除了课堂常规教学外，老师可以适当布置一些课外的机器人设计任务，提高学生的学习兴趣，激发他们的学习热情，老师们也应当加入学生的学习过程中，给予学生更多交流的机会，这样更容易了解学生在学习设计过程中会遇到的各种各样的问题。
4 结语
工业机器人是一个有深度发展潜力的学科，并且衍生出许多与之相对应各行业，因而技校学生在其中有巨大的发展空间。技校机电一体化专业要开设工业机器人方向的课程w系，必须紧密联系机器人应用的岗位需求。我们采用培养学生就职能力方面为主的教学方式，让学生更能适应技能职业岗位的技术应用水平，能在以后的工作中面对各种挑战，提高了学生的岗位适应能力，开拓不同领域资源为他们创造更多优质的就业机会。
参考文献
篇（4）
【关键词】虚拟仿真技术/平台；虚拟仿真训练系统；实训教学
一、虚拟仿真实训系统的三维建模技术及软件研究
虚拟仿真系统的功能主要体现在它可以让使用者借助于专用的视、听、触觉等具有感知功能的设备，进入仿真系统制造的虚拟空间，并且还能够与虚拟环境中的人和物体进行实时交互，从而感知和操作虚拟环境中的各种对象，最终达到身临其境的效果。它的组成主要是把计算机作为主要的部分，其次综合利用三维图形、多媒体、仿真等技术构建起一个逼真的虚拟系统。从它的组成部分和应用程序来看，虚拟仿真实训系统对三维图形的利用还是十分频繁的，因此我们应当对其进行重点研究。虚拟仿真实训系统在工业机器人上的应用设计主要是利用三维建模软件，通过虚拟现实标准语言建立虚拟环境中的实体模型表现出来，最后通过描述它们之间的结构关系，快速、真实地显示三维虚拟工业机器人，并为工业机器人控制系统提供一个研究观察平台。本段主要通过对虚拟仿真实训系统的三维建模技术及软件研究，来发现虚拟仿真技术的优点和研究其未来的发展方向。
Maya软件是美国Autodesk公司出品的世界顶级的三维动画软件，通过对Maya软件的运用，能够使虚拟仿真实训系统在一定程度上提高制作三维动画的效率和品质，调节出仿真的角色动画，使其得出更加真实的效果。这是因为Maya软件不仅仅包括一般三维和视觉效果制作的功能，而且还能够和世界上最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染、运动匹配技术相结合，使得虚拟仿真实训系统所创造出的画面更加真实有立体感。
二、虚拟仿真技术在各领域内的作用
随着科技的发展，虚拟仿真技术在一些高科技等高端领域的地位越来越凸显出来，地位与作用也逐渐提升。尤其是在移动互联网的应用与开发、手机游戏设计及其所用到的一些主流引擎甚至高端引擎方面的价值更为突出。
Maya软件是虚拟仿真技术的一种，它应用的对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。它能够在工作的过程中展现的比较灵活，易学易用，制作出动画的效率非常高，渲染出画面的真实效果比较强，它对画面中角色动作的捕捉尤为清晰，与画面角色的绑定的联系性也十分紧密，是虚拟仿真实训系统中一个比较不错的系统软件。MAX软件它最开始的应用是在电脑游戏中的动画制作，后来又进一步的开始参与影视片的特效制作，MAX软件还被广泛地应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域，也就是虚拟仿真实训系统当中。它强大的立体三维功能被新媒体、影视动画、游戏动画等领域广泛运用。
三、虚拟仿真技术为机器智能实验课带来的好处
虚拟仿真技术的应用为现代化的社会带来了许多的方便，让机器实验课、项目实训的智能科学与技术专业实验教学越来越丰富化。虚拟仿真技术的应用可以有效地提高教学的质量和效率。通过对虚拟仿真技术的应用，使得上级和下级、老师和学生的客户信息以及实训项目、实训指导、模拟操作、技能测评等等的信息存储在管理信息库中，与此同时，上级和下级或是老师和学生之间就可以通过客户机对下级或者学生之间的实训进行远程的指导与管理。
随着时代的发展，科技的进步，虚拟仿真技术在在现代职业技能教学中的作用也越来越明显。虚拟仿真技术的不断完善和发展，将为机器智能实验课等实训课程带来更多的方便和益处。由于它能够为人们提供一种高级的人机接口，具备交互性、想象性、沉浸性等特点，所以它主要的应用领域在政府、企业、学校等这些需要实训学习环境的地方。
四、虚拟仿真实训系统的应用领域和发展趋势
作为一项新兴的科学技术，虚拟仿真技术还处在一个不断探索前进与不断完善的阶段当中，其发展趋势呈一个不断上升的大幅增长的趋势。从目前来看，虽然目前政府、教育部门、学校、教师都已经认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景，但在实际中，依然存在着许多问题亟待解决，因此虚拟仿真技术正在与教育、培训等领域不断地相适应和匹配。
其次，虽然目前政府、教育部门、学校、教师都已经认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景，但在实际中，依然存在着许多问题亟待解决。虽然目前政府、教育部门、学校、教师都认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景，但在实际中，依然存在着许多问题亟待解决。例如：虚拟仿真技术对计算机及相关硬件的要求比较高，但是这些方面的发展不能够满足人们对虚拟仿真技术的需要，虚拟仿真软件数据是一个庞大的数据库，三维立体仿真软件的应用对显卡和显示器等也有很高的要求，也就是说，虚拟仿真系统对硬件的要求较高。因此需要对计算机及相关硬件的发展有一个更高的要求。最后，教学类虚拟仿真软件的质量还有待提高、对虚拟仿真技术的研发标准也不统一和对虚拟仿真技术应用不够广泛等等，这些都是需要发展改善的地方，也是未来虚拟仿真技术发展的一个大的趋势。
五、虚拟仿真实训系统的价值和市场经济效益
虚拟仿真实训系统作为一个高端的科技系统，对政府、企业、学校等的发展，起到了至关重要的作用，并为其创造了更大的价值。同时虚拟仿真技术的不断发展，也在打开了市场，扩大了市场份额的同时为市场创造了更多的经济利益。
在市场经济为主导的今天，虚拟仿真实训系统也为市场经济的发展做了一定的贡献，为市场经济的发展添砖加瓦，在自己发展得同时也促进了市场经济的发展。因此，我们应当不断地发展虚拟仿真实训系统，使其深入到更多的地方，让更多的地方和人们体会到虚拟仿真实训系统为人们带来的价值。
总结
虚拟仿真实训系统的日渐完善，使得人们的生活也不断的丰富活跃起来，政府、企业、学校等地方对其的应用，也促进了虚拟仿真实训系统的发展。本论文通过阐论虚拟仿真实训系统的虚拟仿真机器人机械臂模型用到的三维建模技术及软件（如Maya、Max等）、原理以及虚拟仿真技术的应用领域和发展趋势的研究，探讨了虚拟仿真实训系统的价值和市场经济价值，同时也为虚拟仿真实训系统的发展奠定了理论基础。
参考文献：
篇（5）
关键词：CDIO；工业机器人技术基础；教学改革；
CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate），以工程项目为载体，培养学生的工程能力、个人的学术知识和运用知识解决问题等能力。它是麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等四所大学从2000年开始经过四年研究创立的教育理念。CDIO工程教育模式近年来逐渐在职业教育中被广泛运用[1-2]。工业机器人技术专业是近几年在职业教育院校中新兴的专业，缺乏教学经验的积累。为了更好的实现“面向工程应用”的教学目标，借鉴成功的教学方法是一种有效途径。
高等职业教育中的教学改革
高等职业教育作为高等教育体系中的一种类型，肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高素质的技术应用型和职业技能型高等专业人才的使命[3]。参照《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》中的指导思想，高职教育改革以服务发展为宗旨，以促进就业为导向，适应经济新常态和技术技能人才成长成才需要，完善产教融合、协同育人机制，创新人才培养模式，构建教学标准体系。教学体系要紧贴岗位实际工作过程，不断更新课程内容，根据实际需要调整课程结构。依据职业教育服务产业经济，培养学生个体的多样性，深化多种模式的课程改革，创新教学方式方法[4]。
《工业机器人技术基础》是一门机电一体化、工业机器人技术等专业的专业基础课程，应用性很强。由于《工业机器人技术基础》是一门新的课程，缺乏教学经验的积累。因此，本课程需要在企业调研的基础上，参照有效的CDIO教学模式进行设计、引进企业的机器人应用工业案例。既要兼顾理论教学又要突出实践应用。高职学生特点则是实践操作兴趣浓厚，理论学习相对薄弱。鉴于诸多因素，在课程设计上就要兼顾理论学习与实际操作。因此在这门课程教学设计基本思路是把知识点、技能点的学习融入到每个具体的工作任务中，以CDIO的模式展开，实现理论与实践结合，以学生关注的点为基础，在传授知识过程中注重工程应用能力培养，强化学生的自学能力与分析问题解决问题的能力。具体做法是：
1. 任务驱动、项目教学
课程教学过程中把知识点、技能点的学习融入到每个具体的工作任务中，每个任务按照“任务导入—任务分析—相关知识—任务实施”来具体展开。任务的选择强调源于生活和工程实际，注重内容的典型性、实用性，理论知识的选择上以“适合、够用”为原则使教学内容直观、具体、形象，易于接受，有利于树立学生独立解决问题的自信心。
例如在讲到工业机器人的手臂结构的时候，本单元的重点学习目标是要理解工业机器人组成以及零件的相互关系。对于学生来说一些基本的零件结构是他们熟悉的，但伺服电机和齿轮减速器是完全陌生的。所以在授课时我们以认识机器人的零件组成作为问题的出发点，以工业应用中的小案例、用三维软件进行结构展示为方法展开教学，这样很容易被学生接受。
2. 情境式教学
本课程改变了传统的将理论与实训分开的教学模式，在教学中设计了6个学习情境，每个情境都以相应的工业案例为主线，配合Solidwoks、SimaticVS、EpsonRC等仿真软件的使用，按照“资讯决策计划实施检查评价”的流程授课，使学员能够在“学中做、玩中学”，可以有效地激发学生的学习兴趣和问题解决能力。这里以工业机器人的视觉为例。
任务：怎么样让工业机器人智能化程度更高。
任务分析：问题1：工业机器人怎么发现零件的位置？问题2：怎么精准的抓取这些零件？
要想解决上述问题，就需要了解工业机器人视觉工作原理。这样就引发了学生对视觉的组成、作用以及视觉系统各部分的工作原理等相关基本知识学习的兴趣。
在教学过程中，理解工业机器人视觉的工作原理后，对工业机器人视觉的作用进行分析，此时会用到工业案例法，并对此案例经行反复研究，最后再利用视觉仿真软件SimaticVS构建视觉系统，在电脑上仿真，验证搭建的系统是否符合技术要求。
3. 小班互动式教学
以项目为导向任务驱动的教学模式势必要求课堂人数要小班制才能达到更好的教学效果。本课程全部采用不超过24人的小班制教学，全程在实训室进行，主要以“边讲边练”并根据授课内容灵活以“先讲后练”和“先练后讲”等方式增加课堂师生互动。
4. 承担项目的能力训练
除了课堂教学外，我们还以学期项目的形式，让学生在学期最初的时候就可以结合所学课程的知识内容，自主选题开展学期项目。三五个同学为一组可以自主选择指导老师。整个过程从资料收集，题目申报，项目实施，项目汇报等让学生充分参与和主导整个项目，扩展学生的知识面和工程认识，提高学生对工程项目的整个流程的认知。通过团队形式完成整个项目也有利于合作精神的培养。
课程评估
（1) 考核和评价：
以能力为主的评价机制，课程考核方式采用过程性评价与目标性评价相结合；理论与实践相结合；技能与作业态度相结合；采用笔试、操作相结合；学生之间自评、互评相结合。考核学生能力，综合评价学生。学习效果评价。理论教学采取期末闭卷考试的办法。平时成绩占60％（含实训），期末成绩占40％。
（2) 教师的教学技能：
教师通过深入企业走访和承担工业机器人相关的企业培训等途径，了解最近机器人及企业的需求，引进企业工业机器人的应用案例，促使教学与生产实际结合，实现工程应用的目的。以培养学生的自学能力和良好习惯为线索，把自学能力作为逻辑思维能力、计算能力、空间想象能力、分析与解决问题能力等一切能力的基础能力贯穿教学的全过程。特点是有效地废除了注入式、满堂灌的教学方法,满足不同层次学生的求知欲望。课前布置自学题目，组织好学生的自学及小组讨论——上课组织学生发言讨论——老师点评指导——进行全课总结，布置下章节自学题目。
课程质量监控体系
我院设立了专门的教学监管体系（学校+企业），督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。作为平台课程实行了教考分离制度，促进学生能力的提高。更重要的是经过项目化训练的毕业生，在工作岗位上表现出色普遍受到企业的好评，这是对我们课程质量好坏最客观的评价。
通过教学实践，CDIO教学模式在《工业机器人技术基础》课程已初见成效，主要体现在学生在学习过程中表现出了很高积极性，在学期项目实施中取得了技能的提升，具有一定的项目策划、组织、实施、协调的能力。我院学生多次参加各类竞赛并获得奖项，在2015年苏南全球创客大赛中表现突出。
依据十三五规划高职建设指导思路，进行平台基础课程的教学改革。以高素质技能型人才培养目标，确立“以技能为核心，在学中做，在做中学，学练合一”的教学模式，充分利用现代教育技术，逐步建立网络教学资源，使学生掌握工业机器人的基本理论、分析机器人应用工业应用案例的基本方法和进行实验验证的初步技能，形成“教、学、做”一体化的具有高职特色的课程。持续与企业紧密合作，紧随企业技术的需求更新案例项目。
结束语
CDIO教学模式应用在《工业机器人技术基础》课程中，是学院借鉴新加坡南洋理工工程化、模块化的成功案例，利用CDIO教育模式对《工业机器人技术基础》新的课程教学进行改革，是高等职业教育的课程改革的一部分。通过CDIO教学模式的应用，等到了老师与学生的高度认可。
参考文献：
[1] 顾佩华,包能胜.等CDIO在中国高等工程教育研究:2012.03:34-40
[2] 史勤刚.马俊成.基于CDIO的模拟电路教学改革的探讨,现代制造技术与装备,2016(1):165-166
[3] 孙海泉,徐兵,邱白丽.苏州工业园区职业技术学院项目制教学改革的探索与实践,中国职业技术教育,2011(32):66-70
[4] 徐兵.学期项目运行模式的构建实践,高等工程教育研究,2014(2):122-125
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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）47-0179-02
一、引言
实践教学是高等教育的重要环节，是实现人才培养目标的有效途径和重要保证。随着社会的进步和发展，对人才的需求也发生了很大的变化，给实践教学带来一些新的问题和新的挑战。我校机械电子工程专业的培养目标中强调了机电结合的高级工程技术人才，为了培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的创新型工程技术人才，适应现代社会的要求，就必须要优化实践教学内容，推进实践教学方法和实践教学体制改革。而营造培养高素质创新工程技术人才的实践教学环境，提供合适的实践训练平台是达到培养目标的重要保障。为此，我校2012年在共建基金支持下成立了柔性制造实验室，通过柔性制造系统对实际工业自动化生产中的模拟运行，让学生了解和掌握现代机电系统运行控制技术，培养学生的实践能力和创新能力。本文围绕该柔性制造系统在我校机械电子工程专业实践培养上的应用，就我校在教学改革上的措施进行论述。
二、柔性制造系统
柔性自动生产线是将微电子学、计算机信息技术、控制技术、机械制造和系统工程有机地结合起来，是一种技术复杂、高度自动化系统，柔性制造技术更是当前机械制造业适应市场动态需求及产品不断迅速更新的主要手段，是先进制造技术的基础。
通过该系统，能使学生可通过实验了解柔性制造自动化生产实训系统的基本组成和基本原理，能为学生提供一个开放性的，创新性的和可参与性的实验平台，让学生全面掌握机电气一体化与物流技术的应用开发和集成技术，能够帮助学生从系统整体角度去认识系统各组成部分，从而掌握柔性制造相关系统的组成、功能及控制原理。促进学生在机械设计制造、电气自动化、数字控制技术、机器人技术、计算机技术、传感器技术、生产线技术等方面的学习，并对数控加工、电机驱动及控制技术、PLC控制系统的设计与应用、机器人控制技术、高级语言编程等技能得到实际的训练，激发学生的学习兴趣，使学生在光机电气一体化系统的设计、装配、调试能力等方面均能得到综合提高。系统组成如图1所示，共分为总控系统、自动化立体库及码垛机、自动化输送线系统单元、CCD形状颜色尺寸检测单元、上下料搬运机器人单元、数控加工单元、串联机器人装配与分拣单元、视觉导引搬运AGV几个单元部分。系统模拟某自动化加工、分拣、自动装配及自动出入库完整制造过程。立体库由两排货架及中间的码垛机构成，实现毛坯及成品部件的存储；传送线负责从立体库取件、传送工件到到各工作单元及传送入库；通过图像识别功能，对工件进行形状与颜色识别，通过信息识别，六自由度行走搬运机器人可选择把工件放入相应的数控加工设备（车削加工中心或铣削加工中心）当中。加工完毕，通过CCD视觉装置进行高度与直径等尺寸识别。并为下一工序做好准备。
该柔性制造系统可联机/单机两种运行模式，方便学生进行PLC控制、生产线控制、机器人控制及数控机床应用实训。
三、柔性制造系统在机械电子工程专业实践能力培养中的应用
1.课程实验实训。利用该柔性制造系统的各组成单元，对原有相关课程中的实验内容进行了调整整合，增加了综合性实验环节内容设计，根据教师授课情况，结合学生特点进行选取。主要服务的课程包括：机电传动与控制（步进电机、伺服电机控制）、PLC控制技术（立体库码垛机控制、传送线控制）、机器人技术（分拣机械手、搬运机械手）、机床数控技术（数控加工单元）、传感与测试技术（传送线、CCD等单元）、机电一体化技术。
2.实习实训环节。根据专业特点及实习实训要求，对原有实习实训环节进行了改革。将原第七学期三周的实习环节分割成几个模块，其中一个模块是2.5天的柔性制造系统实习实训模块，每次二十余人分成多个小组进行该模块的实习实训。对学生获得的专业知识和专业技能进行的一次全面考核和综合检验。按照机械电子工程专业设置的要求，通过柔性制造系统平台开展的集中实践教学环节，让学生完成的主要任务为：气路、电路或控制回路的构成的模拟设计及运行调试；根据工作要求对PLC控制程序进行修改或编写，模拟实际的控制过程；对人为设定的故障（电气及PLC故障）进行故障诊断及排除练习，提高学生解决实际问题的能力；模拟系统的各单元之间可以通过I/O进行通讯，将多个加工单元连接构成系统。通过这个教学环节，让学生自己动手来搭建实际机电一体化设备，以此来提高学生解决实际工程问题的能力。实习的内容：①柔性制造系统基础知识教学。主要讲授柔性制造系统技术的一些基本概念，让学生对柔性制造系统有全面的了解和认识。②立体库系统设计。通过对立体库实际操作，了解立体库工作过程；以立体库结构设计及PLC控制为主要教学内容，了解并掌握立体库结构设计技术，学生能够完成单元格的设计出图。了解立体库控制要求，采用PLC实现取、送工件的控制设计。③搬运线设计。以搬运线为教学对象，使学生了解掌握生产线工作原理及操作方法，了解生产线基本结构及控制方法，了解典型分拣、传送、检测环节的设计方法及操作。④AGV寻迹车设计。了解寻迹车基本结构组成和功能；了解AGV寻迹车车体结构设计方法，了解寻迹车控制原理和操作。⑤机械手。了解工业机器人基本原理，了解和掌握工业机器人机构及基本结构设计知识，掌握工业机器人操作知识，了解和掌握机器人控制原理，掌握机器人编程控制，利用测绘技术实现实物的测绘建模使学生在扫描和建模。⑥数控机床编程操作。以典型车、铣零件为对象，让学生能够通过动手实践将其数控加工程序编制出来，并在数控车及数控铣削加工中心完成各自零件的装夹、对刀及加工仿真操作。
本实习重点强化动手能力的训练，鼓励学生在对柔性制造系统全面了解和认识的基础上，独立完成系统的运行和各分系统的设计操作。
四、结论
柔性制造实验教学系统的建成与投入使用，丰富提高了我校机械电子工程专业在开放性实验室的实验教学和实训的能力。以此平台为基础，在授课教师及实验教师的共同努力下，有针对性地开展相关实验、实训项目，使学生可以更好地掌握机械、电子、电气、液压、自动控制、数控等专业知识，并以实际设备为对象，建立机电一体化设备调试、运行、维护等相关能力，有效地对应本专业培养目标要求。经过学习和训练，学生的综合素质得到提高并激发了部分学生的专业学习兴趣和科技创新兴趣，为今后的能力培养和就业发展打下了基础。
通过一年多时间的应用，实验、实训等项目内容在不断充实完善，在其间也发现了一些问题，例如包括对指导教师的能力要求、系统运行耗材费用控制等将在今后工作中逐步完善。
参考文献：
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作者简介：冯钧（1983- ），男，江苏宜兴人，硕士，讲师，南京理工大学泰州科技学院智能制造学院教师.研究方向：自动化与机器人技术. E-mail：.
G642.0
近年来，机器人作为高等院校机械设计、电气工程、自动控制、计算机技术、通信和智能科学等多学科领域交叉的一门综合技术，已经成为各高校相关专业培养目标的重要方向，各级各类机器人学科竞赛活动也在全国各大高校如火如荼地开展。学科竞赛活动的开展，在培养学生综合创新素质方面发挥了极为重要的作用，极大地促进了大学生实践创新能力的提高。通过完善人才培养体系和搭建多层次竞赛平台，机器人学科竞赛在培养学生创新能力过程中起到了抓手作用，因而以举办中国机器人大赛为载体，培养独立学院学生基础理论扎实、知识面宽、实践创新能力强、综合素质高的复合应用型人才具有十分重要的意义。
本人作为南京理工大学泰州科技学院智能制造学院机器人竞赛指导教师团队的成员，通过学院近3年对大学生机器人竞赛活动的组织、指导和过程监控工作，对开展机器人学科竞赛的意义、现阶段存在的问题和如何有效构建机器人竞赛组织体系有了更深刻的认识。
一、中国机器人大赛组织概况
中国机器人大赛暨RoboCup公开赛是中国目前最具影响力，最权威的机器人技术大赛，是当今中国机器人尖端技术产业竞赛和人才汇集的活动之一，涉及电子信息、通讯网络、装备制造、人工智能等前沿技术领域。大赛内容包含机器人医疗工程创新创意项目、机器人旅游探险游项目、医疗服务机器人规定动作项目、医学工程机器人技术挑战赛项目、医疗分拣机器人和机器人舞蹈戏剧大赛等多个主题项目。南京理工大学泰州科技学院作为一所培养应用型本科人才的独立学院，近年来组织学生在机器人学科竞赛中取得了多项好成绩。
二、开展学科竞赛的意义
开展机器人学科竞赛对于大学生实践创新能力的培养具有举足轻重的作用。它主要体现在：
（一） 通过学术活动培养大学生科研兴趣
以自动化类专业学生为例，相当一部分学生对机器人技术与本专业的关联度认知水平不高，但是随着智能制造技术的快速发展，工业机器人技术在提升传统制造业过程中将扮演重要角色，未来会有更多自动化类专业学生从事机器人领域的岗位，使学生了解并积极主动参与机器人竞赛，提高其从事这一领域科学研究的兴趣，就显得尤为必要。
（二） 积极引导学生创新方法
通过对比赛进行总结，引导学生采用新方法解决比赛中的不断出现的新问题，通过组织自动化类多个专业学生协作完成机器人竞赛项目，促使学生培养其综合创新能力，同时引领学生将最新的一些科学技术应用到学科竞赛或相关项目中，发挥其自身的主动性、能动性，培养其独立处理问题的能力。
三、机器人竞赛组织存在的问题
我校组织学生参加中国机器人大赛暨Robocup公开赛至今已有8年，所获得成绩也是逐年上升。但在竞赛组织的过程中我们也看到了存在的一些问题：
（一） 竞赛组织与日常教学脱节
自动化专业方向课程模块包含工业机器人技术基础、机器人编程与应用、触摸屏技术与应用、现场总线控制技术及应用、工业机器人控制综合实训等教学环节，其教学学时约占总课时的近四分之一，这些机器人技术系列课程，充分体现了专业培养目标。目前机器人竞赛项目的组织和学科竞赛内容的培训指导都基于这些课程的专业基础知识，然而课程教学和学科竞赛的组织相对脱离的现象一直没有得到改善，各自为政，缺乏联系，无法形成有效统一的整体。
（二） 学科竞赛参与度不高
机器人学科竞赛每年只有少部分学生参与其中，辐射面相对较小，没有扩大到大部分学生，更没有形成全员参与的局面，因而更多的学生没有能够得到机器人学科竞赛的训练，实践创新能力的培养还有待进一步扩大。
四、构建学科竞赛教学体系，培养大学生实践创新能力
（一） 构建学科竞赛长效机制
在传统学科竞赛的基础上，结合专业人才培养目标，改革学科竞赛模式，设立学科竞赛领导小组，全面组织协调学生在“工学交替”、学科竞赛等过程中的管理与考核，确保学科竞赛教学体系的有效实施。
（二） 扩大学科竞赛覆盖面
为扩大中国机器人学科竞赛的辐射面和影响力，对参加中国机器人学科竞赛的学生进行相应课程置换和学分认定，即参加大赛并获得相应奖项可以申请置换相应学分的课程。通过这些手段鼓励更多学生参与到中国机器人大赛中来，形成人人⒂氲木置妫力争学科竞赛覆盖率达100%。
五、结语
随着高等教育改革的不断深入发展，独立学院作为高等教育格局中培养应用型人才的主阵地，在人才培养模式上不断寻求新突破。通过组织引导学生参加学科竞赛活动，并尽可能地扩大参与面、可以全面有效地快速提升大学生创新、实践和应用能力。机器人竞赛作为一项集专业知识和应用操作相结合的综合性学科竞赛，强调项目驱动、凸显创新思维，成为提高大学生综合实践创新能力的重要载体之一。南京理工大学泰州科技学院通过广泛开展组织大学生机器人竞赛活动，逐步探索出一条实践创新人才培养和机器人科技竞赛相结合的教学模式，可在国内同类院校中示范并逐步推广。
篇（8）
为全面贯彻我国高等教育中对在校大学生的素质教育，提高学生的工程实践能力和创新能力，太原理工大学工程训练中心从2001年6月份开始，秉承“求实创新、服务地方”的办学宗旨，充分发挥、利用以及整合百年老校的教学资源，坚持常规的金工实习和电子工艺实习向现代化工程实践教学方向转化、由操作技能实训向局域网下的技术集成方向转化、由操作技能实训向技能与管理相结合的方向转化、由操作技能实训向技能与创新实践相结合的方向转化以及工程训练的教学过程与面向市场的教学产品相结合、与相应学科的创新实验基地相结合，工程训练中心的教育教学改革实现完整的育人功能，坚持以人为本、育人至上、艰苦奋斗、勤俭办学、注重过程、追求实效的建设理念，坚持走自我改造、自我完善的内涵式发展道路，将以前单纯从事金工教学的的实习工厂，改造成了门类齐全、结构合理、全国可比、具有地方特色的综合性的国家级实验教学示范中心。
一、中心实践教学改革方法与手段
中心经过几年的实践与建设，目前已具有浓厚文化氛围的优良实习环境，具有涵盖基础训练、综合训练和创新训练的完善的教学体系，建立了以学生为中心的服务、开放型的管理体制，以及初具规模的“八五七”教学体系，即满足学生实训的八个基础教学车间、五条教学示范生产线和七个大学生创新实践基地，充分发挥了工程训练中心这个实践教学的有益平台。
（一）深化教学理念改革
中心首先从教学内涵上进行改革，由原来单纯的金工实习变成了综合性的工程实训。在每个工种的实训中，通过多媒体教学手段，介绍大工程背景，讲解典型课件，演示试件范例，不仅使学生掌握本工种的加工背景、加工工艺应用范围，还要了解本工种与其他工种的关系。以大工程意识、创新意识和工程实践综合能力的培养为主线，注重培养学生的工程素质和非技术素质。
（二）深化教学体系改革
紧紧围绕学生实训的目标，对中心的实训体系进行改革，可使得学生在校学习的四年中，一直有机会在工程训练中心进行实践锻炼。大一学生工业认识实训、大二学生工程实践实训、大三学生创新实践实训、大四学生进行毕业工程设计。同时，为充分发挥和利用工程训练中心这个硬件平台，开设了三门实践创新选修课，举办五条教学示范生产线的专题讲座，播放讲解相应的社会化大企业的现代化生产线教学片为学生参考学习。
（三）实践教学手段改革
调动一切积极因素，通过自制教具、自制产品模具来激发学生的创新意识。各个工种充分发挥和利用多媒体教学手段激发学生的学习兴趣。
（四）实践教学产品的改革
在实践教学过程中，使学生的实训产品尽可能与社会化的产品相结合。培养学生的质量意识、责任意识、成本经济意识和安全意识等。
（五）改进实训文化氛围
中心通过创办《工训简报》、中心网站等方式，使参加实训的学生切身感受到工程实训的文化气息无处不在，随时随地接收工程知识的熏陶。《工训简报》用于通报中心工作重点，展示实践教学成果，总结实践教学新经验，为师生开辟学习交流园地；中心创办的网站，在每个教学车间配备的触摸屏和投影仪上可以直观地学习和了解中心创新实践教学的最新内容和最新成果以及发展动向，使更多学生多渠道了解中心的创新实践内容，自由选择和加入创新实践活动之中，达到提高学生实践动手能力和整体综合素质、提升办学质量的目的。
（六）校校联合，校企联合，共建学生创新实践基地
中心分别与北京大学、北京博创科技有限公司以及中国教学仪器总公司联合成立了ROFISH和ROBOT以及机械创新设计制作三个智能控制和慧鱼实训基地，这三个实践基地以提高学生实践动手能力为宗旨，实行全天候开放，随时接待学生来访，并积极开展各项机器人知识培训、进行机器人制作指导和机器人相关项目的研发。在全校范围选拔优秀学生组成机器人团队，参加国际国内的大学生竞赛活动，在竞赛中检验和促进学生的实践动手和研发能力。
（七）走出去请进来，挖潜力练内功
在中心教职员工中立标兵、树形象，在各个工种选拔技术能手、首席指导师傅，在工作中给与大力支持，在生活上给与相应补助，同时在全校范围内招聘已退休的老教授组成中心的实践教学指导督导组，对中心的实践教学全过程进行督导和指导，确保实践教学各项指标的贯彻和落实。与国内先进院校互派骨干交流学习，中心陆续接待了来自日本横滨大学、北京工业大学、西安电子科技大学、中国石油大学、湖南大学、华北电力大学、华南理工大学等国内外几十所院校的专家学者来我中心做客交流。中心也派出人员多次在省和华北地区的有关工程训练中心的会议上做典型发言进行交流。同时，中心积极发挥人员和设备潜力，向其他高校开放运行，近几年共接待了来自省内的太原科技大学、太原大学、晋中学院等6所院校近两千余人次的学生来中心进行实训，在省内外起到了示范辐射作用。
二、中心实践教学改革取得的成果
中心上下积极参与实践教学改革，成果丰硕。近几年，中心获得了教育部教学成果二等奖一项、中心教师在各种刊物34篇、出版实践教学教材两部、获得各种教学产品和教具专利五项，特别是参与创新实践制作的师生近几年来制作的各类机器人参加了国际国内的机器人大赛获得冠军十项、亚军四项的优异成绩，工程训练中心机器人团队并获得了山西省五四青年奖状。
三、中心实践教学改革中遇到的问题和工作体会
1.评为国家级实验教学示范中心后，压力加大，工作量加大，投入产出不成比例。
教育部加大了对国家级实验教学示范中心的要求和检查力度，每年都要对中心工作进行年度总结报告，并且每年都需要中心参加多次国家级联席会议和交流会议，每次会议都需要总结发言，并且在会后领回来多重任务。其中教育部给与中心的投入数额有限，省里的配套资金难以落实到位，许多实践教学改革的成果大打折扣。
2.教育部的实践教学任务与所在学校的政策脱节，教师积极性难以保证。
教育部对国家级实验教学示范中心的检查内容包括实验教学体系、内容的改革，编写教材、开设创新性实验的数量、教学仪器设备的改造和设计制作等，上述这些检查的项目并未列入学校对教师的考核标准之内，得不到工作量的计算。这些工作量大繁琐，不是靠突击可以完成的，必须坚持长期教学工作的积累，也不是个别人能够完成的，要由全体参加实训教学的指导教师们集体努力。所以必须有政策支持和支撑，否则难以维持国家级示范中心的健康有序发展。
篇（9）
中图分类号：G4
文献标识码：A
文章编号：16723198（2015）19015602
1 引言
随着现代大型生产自动化水平的日益加强，企业对人才需求尤其是工科类学生的要求也越来越高，不仅要求牢固掌握本专业相关知识，还要熟悉各种仪器设备的控制系统的设计、开发等相关技能。当前，由于我国高等院校在传统的教育模型下培养出的学生不能很快胜任所聘任的工作岗位，使得很多高校不得不对传统的培养模式进行大幅度的改革。为此，内蒙古工业大学在实训基地工程训练中心开设了“机器人创新实践”这门实践课程，引入了CDIO项目式教育培养模式。从目前的教学效果来看，随着该课程的不断深入和推广，得到了很多学生和用人单位的好评和认可。
CDIO的意思是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），最早是由美国麻省理工学院、瑞典皇家工学院、瑞典查尔摩斯工业大学和瑞典林雪平大学共同建立的基于工程的教育改革模式。该项目式教学法主要锻炼学生的个人能力、团队合作能力、工程系统能力以及掌握基础知识能力，使学生在这四个层面达到预定目标是该项目式教学法的主要目标。CDIO项目式教学改革是为学生提供一种工程背景，在实际生产环节中对产品从最初的构思-产品设计-产品实现-产品运行的条件下，使学生能够掌握扎实的工程基础知识；自主研发新产品和新系统的开发与运行；深刻理解工程技术的研究与发展对社会的重要性和战略影响。
2 课程方案的制定及具体实施过程
2.1 课程方案的制定
为提高教学效果，授课教师事先了解各个专业学生的专业基础学科，根据各班所学专业的特点以及实验教学硬件设施的现状，对机器人课程教学大纲进行了较大幅度的调整，将CDIO项目教学模式融入到课堂教学过程中。新旧大纲学时安排对比如表1所示。
由表1新旧大纲的对比可以看出，学时分配在教学过程中进行了很大的调整，在保证重点知识授课学时的基础上，增加了学生项目制作时间和讨论环节。这样既有利于培养学生的实际动手能力又能给学生一定的思考空间，从而积累解决问题的经验，保证项目的顺利进行且高质量地完成。
为了达到预期的培养目标，充分调动学生的学习主动性、积极性以提高授课质量，结合机器人创新实践课程的特点制订了具体的实施方案。具体项目流程如图1所示。
图1 课程实施步骤
2.2 课程实施过程
课程具体实施过程包括团队分组、项目确定、硬件搭建设计、软件编程驱动、调试运行、验收等环节。
（1）团队分组。由授课教师根据平时学生成绩以及男女比例等进行分组，通常3人为一个小组，每组选取一人作为组长，主要负责项目的顺利进行。
（2）项目确定。首先由教师介绍硬件作用、使用方法及注意事项；然后要求学生至少提出两种方案的设计（包括硬件搭建的外形和将来实现的动作）；最后由指导教师和学生共同确定最后的方案。
（3）硬件搭建设计。由教师提供硬件包括设备驱动控制器、配线以及必须的其它配件等，学生根据事先确定的设计方案自行搭建外形。本环节可以考察学生的动手能力、整体构思能力及团队合作能力等。
（4）软件编程驱动。对搭建出来的硬件进行软件编程驱动，既可以检验硬件安装是否正确，也可以对搭建的项目进行智能驱动，设计有创意的动作以及实现机器人的自动控制。
（5）调试运行。机器人套件搭建完成、软件编制驱动后，各组成员自行检测、调试各自的项目，解决项目进行过程中出现的问题，教师在此过程中可以给予适当的指导。
（6）项目验收。要求每组学生边讲解边现场操作演示，指导教师给予综合点评。
3 项目式教学法的研究意义
以项目为导向的机器人创新实践教学方法的研究意义有如下几条：
（1）以机器人技术为载体的项目式教学法对于提高学生的学习积极性和学习目的性，提高实践和创新能力，增强就业竞争力有显著的效果。
（2）对培养创新型人才提供了一个渠道，藉此可以总结、遴选出有效措施和方法，以利于传统高校对创新型人才培养方案的坚持和推广。
（3）开拓了一条对探索创新人才培养的新途径和新渠道，能借此寻找出一种新思路、新方法，有利于推动创新人才培养工作能够更上一个新台阶。
4 总结
CDIO项目式教学在“机器人创新实践”课程中的应用和推广，能够很好地解决了传统教学模式与实际生产企业用人需求脱节的问题。由于在教学过程中加入了实际生产过程中项目制作的因素，很好地激发了学生的学习主动性，同时培养了学生的分析问题、解决问题的能力，增强了学生的团队合作意识和人与人之间的沟通能力。实践证明，该项目式教学方法推动和促进了机器人创新实践课程的改革，具有重要的指导意义。
参考文献
[1]刘思远，姜万录，陈刚，等.基于CDIO项目式教学的课程改革与实践――以电气传动与控制课程三级项目教学为例[J].教学研究，2012，（03）：4446，73，124.
篇（10）
一、创新能力培养工作中存在的问题
（一）思想认识上的偏差各行各业各个层次的岗位工作，都需要具备一定创新能力的人才。但是，一些人认为创新型人才培养是普通高等学校或者研究性大学的事情，与高职教育无关。正是这种认识导致了高职教育教学理念的偏离。相当多的高职院校在教学过程中重视的是知识、技能的灌输与传授，忽视对学生创新意识、创新能力的培养。在电子应用能力培养方面，教师往往过分注重课堂上的理论阐述，课后的实训环节也过于依赖实训设备和相关的教学手册，忽视学创新思维和实践能力训练，因此学生无法将学习到的理论知识与实际工作相互合，缺乏想象力和创造力。
（二）培养方案与教学模式的不足人才培养方案的设计，存在理论教学与实践教学相分离、重专业教育而轻人文教育、重单科设置而轻课程整合等问题，教学时间与资源存在内耗的现象。在电子类专业教学方面片面注重单科教学，忽视学科之间的相互联系。因此，学生“只见树木，不见森林”，无法应用知识来解决实际问题，更不用说创造性地应用。在教学模式上，存在重课内而轻课外，重校内而轻校外、重灌输而轻探究、重继承而轻创造等现象。受学校的一些设施和师资条件的限制，电子技术类课程的授课方式还是传统的“我教你学”的模式，应试教育的倾向比较突出。在课程建设上，存在重学校自身建设而轻行业企业参与、重形式而轻内容、重当前设计而轻持续改进等现象。因此，学校的一些实训设备利用率不高，有的只是充当招生砝码和宣传素材。在考核评价上，存在重学校评价而轻社会企业评价、重单一测试而轻综合测评、重结果而轻过程等现象。现行的普通高职教育已经大众化，学生往往成为流水线上的一个“产品”。学校只是要求学生毕业时都达到某些标准，却忽略学生的个体差异，不能充分重视学生的主体选择和个性表达。以上种种都不利于培养创新能力，甚至往往会扼杀学生的创造力。
（三）教学环境和条件的不足许多高职院校的教学设施尤其是实践教学设施设备明显不足。学生在学校无法得到保质保量的实践训练，毕业后进入工厂，往往还得经过专门的培训才能上手。“双师”素质的教学团队建设，在大多数高职院校都滞后于教学需要。学校教师进编制受职称和学历等制约，常常导致需要的企业人才无法引进，教师的进修培训又受到各种因素的限制。学生的创新实践不仅需要资金支持，还需要教师的正确引导。电子类创新实践活动，其耗材需要资金比较多，全由学生支付显然不现实。总之，由于各种因素的制约，学生电子技术创新实践活动难以开展，开展起来了也难以取得实效。
（四）创新文化培育不够，创新氛围不浓斯普朗格说：“教育的最终目的不是传授已有的东西，而是要把人的创造力量诱导出来”。高技能创新人才的培养离不开尊重创新、鼓励创新的环境氛围条件。然而不少高职院校对文化建设认识不足，不能营建一个良好的、宽松的、有利于创新的文化氛围。
二、创新能力培养模式的构建
随着对毕业生综合技术应用能力要求的提高，围绕学生创新知识学习、创新能力培养、创新素质提高的实践探索方兴未艾。如“订单式培养”、“基于岗位创新的课程开发”、“基于人才培养模式创新的高职教材建设”［1-3］等探索，在教育实践中都取得了一定的成果。但是许多研究成果在实践应用中，又简单地将知识、技能和素质依照传统科目教育模式加以模块化，不能真正使学生职业素养和专业技能同步提高。借鉴国内外的一些研究成果，结合我校机电工程系各专业的发展情况，我们认为，应当探索构建一种基于“校企合作，工学结合”的电子技术应用创新能力培养模式。第一，积极开展各种形式的调查研究，组织探讨高职院校学生创新能力培养方案及其路径。通过调查研究，了解社会人才需求，明确高职电子相关专业学生应该具备的电子技术应用创新能力，正确认识高职电子技术应用创新能力培养存在的问题和不足。第二，建立高职电子类学生创新能力培养平台。依托机电工程系电工电子与自动化实训基地，建立机器人创新实验实训室、电工电子类创新实验实训室，开发课程结合紧密、企业关联度高的实验实训项目。首先培养学生基本的动手实践能力，然后通过实验室开放项目、学生创新课题、毕业论文（设计）等形式，鼓励学生课余独立或联合开展各类科研活动，吸引学生积极探索新技术并能够付诸实践。同时，组建由教师、企业技术人员、学生构成的科研团队，根据企业需要开展科技攻关活动，帮助解决生产中的实际问题，真正做到“工学结合”，锻炼培养学生的实践能力和创新能力。第三，企业参与实训室建设，构建开放式实践教学体系。通过调查研究，了解企业对专业人才的技能要求，从而不断改进实训项目和考核方式。争取技术力量雄厚的设备供应企业参与实训室建设，在技术开发、实训室内部设施的布置、实训项目的开发、实训师资的培训等方面同企业进行深入的合作，形成较为密切的互惠互利关系。这样，企业由于了解学校的目标需求，可以开发出更符合学生能力培养需要的设施设备，有利于企业的发展；另一方面教师可有效利用企业的资源，提高自身的职业能力。第四，“以赛促学、以赛促改”，加强个性化创新人才培养。以国家级和省级技能竞赛为契机，利用实验实训平台，选拔培养优秀的有潜力的学生。通过参加大赛的准备和实训，不断发掘学生的潜力。在传授一定的相关技能后，引导和鼓励学生结合自身的优势进行自主创新。通过组织参加不同级别的大赛，不断总结提高，实现电子类专业学生知识技能和创新应用能力的全面发展，同时形成探索创新的校园氛围，推动学生开展探索创新活动。第五，建立健全有关管理制度和激励机制。开放实训室的设施设备管理、耗材管理、学生管理，都要建立相应的制度。学校给予一定的资金支持，使教师干得带劲，学生学得满意。
三、创新能力培养的实践及效果
