工业机器人实训总结范例6篇

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工业机器人实训总结

工业机器人实训总结范文1

关键词:工业机器人;人才培养;岗位能力分析

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。

六、课程体系

工业机器人实训总结范文2

 

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

丁慎平,讲师,研究方向:工业机器人技术,邮箱:dspa@qq.com

工业机器人实训总结范文3

[关键词]工程训练中心 实践教学改革 创新

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。

四、结束语

工业机器人实训总结范文4

在学校领导的正确指导下,取得了较好的成绩。现将本年度工作总结如下:

一、工作重点与亮点

(一)做好“创示范”、“创新强校”等学院重点工作

1、为了做好学院创省示范高等职业技术学院工作,多次召集处室全体员工开展专题研讨会。与相关部门及时联系,完成相关资料的搜集并对照示范校建设方案和任务书,填报《项目建设情况进展表》的有关内容,上交材料,并顺利迎接省教育厅检查。

2、完成“创新强校”工程中“自主创新能力建设”的申报工作。在项目的筹备与制度的研读过程中,与学院各系部领导、老师充分沟通,对每个项目进行可行性分析,加强项目与企业的合作,考虑专业性与均衡性,督促各项目填写申报表,最终形成三个大项目、二十多个子项目。

3、细心统计,准确填写数据平台,审核平台中的4.2校外实习实训基地、7.5产学合作、9.2社会(准)捐赠情况等情况的数据。完成学院质量年报中的社会服务部分的撰写。

(二)合作互动双赢,拓展校企合作空间

1、今年3月,组织相关领导到实业有限公司参观、交流学习,并与该公司共建“材料研发中心”,双方将在产学研共建、科技申报项目、专业技术服务、人才供求方面等深入合作。

(三)校企互动深度融合,积极开展活动展览

1、2月13日至15日,第十三届中国(中山)国际电子信息产品与技术展览会在火炬国际会展中心隆重举行。我院受邀参加此次展会,合作处积极发动相关系部老师学生开发作品参加展览。参展作品有物联网智能家居模型、3D打印机、手机智能手表、太空无人坦克战车、踢足球遥控机器人、灭火机器人、气动高空擦玻璃机器人、网络静电监控系统、高压LED驱动电源等。展览会现场负责人梅经理说:“学院展台是三天来展览会上最具人气的展台。”

2、4月,合作处组织电子系、计算机系、机械系等各系的老师代表近50人乘专车到深圳参观了第83届中国电子信息博览会。通过参观博览会,老师们和电子企业有了全面接触,共同研讨了电子信息技术在国际市场的最新应用情况,同时也为提高教学质量提供了新的实用案例。

3、5月份,合作处还组织了相关老师参观中国国际电梯展览会、国际电机与磁性材料展览会。企业代表们也通过与参观交流,对本企业的产品转型升级、技改发展方向等产生了一定的直观帮助作用。

二、工作不足

(一)与部分企业合作有待深入

学院现已跟250多家企业建立校企合作关系,但有的企业合作两三年后就没有下文,有的企业只是停留在表面的合作,没有实质性的进展。今后需加强合作企业与系部校企合作的后续监督及支持力度。

(二)产学研园建设各子项目建设进度有待提升

今年9月,我院迎来省示范建设的中期检查,合作处统筹的项目《以产学研园为平台的社会服务能力建设》各子项目建设虽然基本完成原定目标,但个别项目还是没有达到预期效果。原因在于前期的监督与督促不足,在2016年项目验收前,需加强跟进各个子项目的落实情况。

三、工作设想

1、带领校企秘书及系部教研室领导深入镇区企业,了解企业人才需求,引进企业技术人员和项目进校园,争取企业的捐赠和更多的校企合作资源配置,共同为实用型人才的培养出谋划策。

工业机器人实训总结范文5

关键词:工程教育;人才培养;竞赛平台;创新

一、前言

工科大学尤其是应用型工程大学在毕业生就业时经常面对一对突出且看似矛盾问题:一方面随着工科大学生人数的急剧攀升,就业市场竞争激烈,工科毕业生出现了“供大于求”现状[1];另一方面却面临着“工科毕业生在创新能力、实践动手能力、学科交叉融合和国际竞争能力等方面存在较大的不足”[2],企业难以招揽到适应行业、产业需求发展的合格工程人才[3],尤其是对“创新性工程精英人才”[4]有着强烈的需求。此类问题的产生,反映出当前工程教育在教育大众化和高校扩招的背景下,多数工科大学生只是掌握了基本的学科知识,与“创新性工程精英人才”的素质要求有一定的差距,当前工程教育对国家创新驱动发展战略的适应性不足。如何解决高等工程教育的“供给侧”与“需求侧”存在的结构性矛盾,为中国制造在全球竞争中脱颖而出提供支撑,是高等工程教育亟待解决的问题。本文以南京工程学院创新学院的创新型工程人才培养模式为研究对象,基于企业大赛和学科竞赛的项目平台,提出并实践了联合协作、分阶段层次和学科交叉等大学生创新能力培养的创新模式。

二、基于竞赛平台的大学生创新能力培养目标

1.创新基地建设情况概述。南京工程学院作为江苏省应用型本科高校,全国工程专业学位研究生联合培养示范基地,教育部首批“CDIO工程教育模式改革”和“卓越工程师教育培养计划”试点高校。学校牢固树立“学以致用”的办学理念,始终坚持“产学研融合,服务行业产业与区域社会发展”的办学途径。随着德国“工业4.0”、美国“工业互联网”及“中国制造2025”等新工业模型的提出和实施,工业界开始尝试把信息和互联网与制造业在各个环节进行融合和创新,打造“智能工厂”与“智能生产”,从而达到“智能制造、智慧运营”的全新发展模式。为适应这一变化趋势,南京工程学院于2013年6月成立了创新学院(挂靠学校工业中心),作为学校工程创新人才培养教学改革的“试验田”和示范基地。在2013年至2017年间,共计招生创新创业基础训练班、工程基础训练班和工程综合训练班三类创新创业班学员4000余人。2.基于竞赛平台的创新能力培养目标定位。经过深入总结,参照中国工程教育专业认证标准中毕业生12项能力要求和美国工程院《2020的工程师:愿景报告》中提出的未来工程师九大能力素质,创新学院将工程人才培养的总目标定位于“具有卓越工程实践能力和创新创业能力的优秀学生”,并对其特质概括为以下五个方面:强烈的创新欲望、丰富的想象能力、正确的创新思维、良好的知识结构、健全的创新人格。

三、基于竞赛平台的大学生创新能力培养体系构建和实施

创新学院依托全校教学资源面向全体本科生和低年级研究生招收学员组成创新训练班,采用进阶式培养的方式,开展不同等级的创新实践项目训练,培养具有卓越工程实践能力和创新创业能力的优秀学生。1.优选竞赛项目,组建竞赛平台。大学生创新能力的培养不只是通过课堂教学培养的,更多的是借助于工程实践活动。实践证明竞赛项目可以培养学生用工程的思维方式和科学的系统观,形成多学科交叉观察现象、多方位思考问题的习惯,增强与他人交往的关联力,提升独立判断、综合解决问题的能力。创新学院从教育部、省及行业部门举办的众多企业大赛及学科竞赛中,以跨学科交叉融合为优选基础,以竞赛项目为载体,建立竞赛项目平台。竞赛平台实行按年度动态管理,实行准入和退出制度。每个项目结题后,根据每个项目组成员提供项目结题报告,对项目实施的效果、过程和人才培养情况进行总结,结合服务行业产业和区域社会发展情况,对项目进行末位淘汰、重新优选。2.构建层次性竞赛平台及其模块化项目教学体系。建立层次性的行业和学科专业竞赛体系。以机器人大赛主题项目为例,该项目涉及到机械、能源、控制、通讯、测试及仿真技术等多学科领域的前沿技术的集成及综合运用。在校内举办南京工程学院机器人结构创新设计及创意设计竞赛,与之相适合国家级赛事有中国机器人大赛,国际级别有国际水下机器人大赛等。这种构建层次性竞赛平台,实质上一种金字塔式的结构,逐层推进,校级赛、国家级赛事、国际级别赛事相互兼容。在校内打造品牌赛事,然后选拔学生参加高一级赛事,做到校内竞赛普及化、国内竞赛专门化和国际竞赛专项化。

四、基于竞赛平台的创新能力培养体系思考

回顾基于行业竞赛和专业大赛平台的大学生创新能力培养体系的构建和实施过程,有以下几点经验和体会。1.合理定位,确定好人才培养目标是关键。南京工程学院立足于建设高水平应用型工程大学,服务行业产业与区域社会发展是学校办学始终坚持的优良传统。江苏是中国第一制造业大省,制造业对地区生产总值的贡献率长期维持在50%左右,具有较强优势的制造业生态链,在国际产业分工体系中具有不可替代的地位[5]。学校80%以上专业与“中国制造2025”的七大领域和江苏省十大战略性新兴产业紧密相关。创新型工程人才既是人才培养的出发点也最终培养的落脚点,以创新型人才培养为目标,近年来创新学院所优选的竞赛平台项目,全部落在“中国制造2025”的七大领域和江苏省十大战略性新兴产业之中,以此来统领学校工程创新人才培养教学改革的试点,既适应国家、江苏产业改革要求,又符合学校定位,还满足学生追求卓越的期许。合理定位,确定好人才培养目标是创新型工程人才体系构建和实施取得成功的关键。2.产学融合,提升大学生创新能力。为提高基于竞赛平台的项目化教学培养学生创新能力实施效果,使学生有机会获得行业发展的最新成果,学校始终注重强化校企联动机制,把产学融合渗透到人才培养的各个要素,延伸到人才培养的所有环节,全方位培养学生的创新思维与工程能力。所优选的10大创新学院竞赛平台项目,都有其相对应的共建作实验室和配套的实训基地。基于竞赛平台的产学融合的培养模式,让学生面对复杂工程问题时变得游刃有余,对工程基础技能要求之上的课题能够开展创新研发工作,解决了传统工程教育中创新能力培养不足的问题。

五、结语

从培养“具有卓越工程实践能力和创新创业能力的优秀学生”入手,以基于具体行业大赛和专业竞赛项目为载体,拓宽工程实践平台,采用层次化的工程型创新创业人才培养模式,使南京工程学院学生的创新实践能力普遍获得很大提升,毕业生质量持续提高。近年来在国际水下机器人竞赛(MATE、IEEE主办)、全国大学生“西门子杯”中国智能制造挑战赛、中国机器人及RoboCup公开赛、全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”全国大学生创业计划竞赛、全国周培源大学生力学竞赛、全国软件专业人才设计与开发大赛等大赛中获得佳绩。据第三方高等教育管理数据与解决方案专业机构“麦可思”在“南京工程学院应届毕业生培养质量评价报告”中指出“毕业落实充分、毕业生升学比例持续上升、薪资水平持续提高、专业培养目标达成效果较好”,许多重要指标均高于江苏省非“211”本科院校平均水平,优势明显。

参考文献:

[1]刘晓峰,杜键.我国高等工程教育质量评价制度研究[J].黑龙江高教研究,2017,(2):57-61.

工业机器人实训总结范文6

哈尔滨工业大学机械工程学科早在2007年就率先进行了硕士研究生分类培养的培养模式改革试点工作。分别制定了学术型和应用型的培养目标和培养方案,对应用型研究生培养的改革和探索,为贯彻执行全日制专业学位研究生的培养提供了实践经验,在实际的培养过程中,一方面积极与企业合作,建立校外实践基地;另一方面,面对工程硕士招生的逐年增长,也积极探索多种形式的实践基地建设模式,哈尔滨工业大学机械工程学科具有悠久的工程实践传统,在多年的办学过程中,形成了面向国防,服务航天的工程教育特色,在整合学科、学院实验实践教学资源的基础上,依托重点学科优势,通过校内实践基地的建设,对学生的创新实践活动起到了引领和促进作用。研究生培养计划中的课程实验、实习实践、学位论文3个主要实践环节,承担着不同的实践教育任务,课程实验的任务是加深对课堂知识的理解和掌握,围绕某一(某些)具体知识点进行感性认识训练。学位论文是训练综合运用科学理论、方法和技术手段解决某一具体工程技术问题的能力。因此,在目前的实践教学环节中,校内实践基地主要是完成实习实践的教学任务,其功能定位为:培养学生熟悉本领域产品研发全过程;综合运用所学知识进行创新性研发工作;熟悉生产和管理模式以及设备和工艺流程配置;在实践中发现、提炼和总结学术问题的能力。通过在校内实践基地的训练,使学生基本熟悉机械工程领域的各类典型工作流程、关键核心技术的实现途径、相关职业及技术规范,培养实践研究和技术创新能力,并结合实践内容完成论文的选题指导工作,为进一步进入企业深入实践奠定前期必要的技术基础和知识储备。为了实现上述功能定位,校内实践基地在构建中遵循以下原则:(1)系统性。综合考虑到我校机械工程学科及各二级学科的研究方向和特色,在平台的建设上避免围绕某一(某些)具体方向进行实践环节建设,而是通过整体平台的构建为学生提供一个系统接触机械工程领域各种先进技术和方法的实践场所。(2)综合性。在平台所完成的实践教学功能的设计上,注重依托校内实践基地将培养方案内的实验、实践等各环节单元知识进行综合运用与具体实施。(3)开放性。为发挥学生在实践中的创造性,构建了自行设计、自由探索的开放环境,培养学生进行自主创新能力的实践。(4)示范性。作为实践教学环节的硬件平台,在保证其教学功能实现的基础上,应最大化地体现出对机械工程领域典型企业的示范作用。(5)学术性。面向研究生的实践教学环节,更为注重的是通过实践培养学生从中总结规律、发现科学问题的能力,因此实践环节应具有一定的学术内涵。

2校内实践基地硬件平台的构建

与课堂理论教学不同,实践环节的教学需要依赖于仪器设备等硬件条件,因此需要结合学科的特点来构建完成预定实践教育功能的硬件平台组成。哈尔滨工业大学机械工程一级学科包含机械电子工程、机械制造及其自动化、机械设计及理论、车辆工程、工业工程、精密与微纳制造和航空宇航制造工程7376个二级学科,年招收硕士生350人,其中应用型硕士研究生和全日制工程硕士240人左右。机械工程学科覆盖的各个二级学科各具内涵,互相独立而又互为支撑,形成了各具特色的研究方向。机械工程领域工程硕士研究生的应用能力培养主要体现在以下方面:①大型/复杂/先进机械系统设计能力;②各种传动及其检测、控制技术应用能力;③先进制造技术应用能力;④机电融合应用能力;⑤科技协作能力。这些能力的培养需要一系列超出单个课程的综合实践平台来提供学生从实践中锻炼和掌握工程技术能力的实践机会。依托校内实践基地,建设一个独立于课程教学之外,支撑全院研究生工程实践能力培养的工程实践平台具有重要意义。对于应用型硕士研究生,应该在机械工程一级学科的框架下,培养其对各相关研究方向的了解和掌握,培养出知识面广博、适应性广的交叉复合型人才,因此,校内实践基地所建设的教学平台应体现出综合性,并具有一定的辐射性,加强硕士研究生对机械工程领域相关研究方向的了解,拓展知识面,培养学生的实践创新能力。所建立的校内实践基地硬件平台的结构如图1所示。图1校内实践基地硬件平台的总体结构校内实践基地硬件平台包括实验平台和实践平台两个部分,其中实验平台用来支撑培养计划中的实践学分,由传感及测试技术实验子平台、数字化制造技术实验子平台、机器人技术实验子平台和微纳米测量技术实验子平台组成;实践平台用来为学生提供一个实现自主创新、自由探索的实践环境,由金属零件少无切削制造技术工程实践子平台、空间机构及机械系统设计与实践子平台、数控运动控制综合实践子平台和液压伺服传动与气压传动综合应用实践子平台组成。

2.1传感及测试技术实验子平台传感及测试技术是机械工程学科研究生必须掌握的一门偏重于基础的技术,并且是其它众多技术的基础,因此该实验子平台的建设侧重训练研究生对常用传感器的基本原理及其典型应用,使学生不但对传感技术中所涉及的各种传感器的测量原理和性能指标有深入具体的认识,而且还能够针对具体的问题,选择合适的传感器完成相应的检测任务,为将来的学习和工作奠定实践基础,提高应用型研究生对相关专业理论的认知、加强对专业技术工作适应能力和开发创新能力的培养。

2.2数字化制造技术实验子平台该实验子平台以对数字化制造技术的原理和核心技术的理解为主,以校园网络为基础,建立数字化、集成化、网络化的设计和加工子系统,两个子系统共享一个服务器,实现信息共享。以现有的CAD/CAM软件和自行开发的数控技术、数字化加工、数字化装配等软件为基础,为数字化设计、建模和仿真、加工技术的研究提供基本的实验教学环境和条件。使学生掌握数字化制造技术在产品的设计、分析、制造、制造系统规划等方面的应用。

2.3机器人技术实验子平台该实验子平台是一个具有一定规模的、模块化的、可扩展的机器人系统开放实验平台,子平台的建设以常规机器人技术教学为主,并兼顾机器人智能运动控制和机构空间复杂轨迹的实现等相关教学实验。能够进行14个机器人技术方面的教学实验,各实验间既可以独立进行,也可以联合进行;能根据教学的需求及课程的变化需求进行迅速调整,以适应实验教学的需要。这些实验要求学生应用所学知识进行设计、编程和实施,培养学生设计、分析和动手能力,促进机器人技术教学水平的提高,培养机械工程学科研究生的综合技能和创新能力。

2.4微纳米测量技术实验子平台随着超精密加工技术和纳米加工技术的发展,对机械加工表面形貌的微观检测提出了越来越高的要求。因此微纳米检测技术成为机械工程学科新的研究热点。通过实验教学,使学生掌握原子力显微镜测量原理、测试参数的选择,数据处理知识。掌握利用原子力显微镜获得力曲线,根据纳米压痕法的理论基础及弹性接触理论计算材料的机械力学特性,分析研究测量仪器的原理、精度、误差及适用范围。

2.5金属零件少无切削制造技术工程实践子平台本子平台对学生进行金属零件少无切削制造技术的实践训练。学生通过设计制造零件的实践,培养研究生:先进绿色制造技术运用能能力;产品制造生产线管理与运用能力;数控等先进装备控制与运用能力。

2.6空间机构及机械系统设计与实践子平台通过先进传动装置的学习和拆装,使学生了解、学习高性能谐波减速器等国外先进传动装置的原理、设计方法、结构和工艺;由学生利用基本元部件设计并构建机械系统,如多自由度关节串联机构和行走机构等。根据学生自己构建的机械系统,运用机构设计与动力分析软件建立虚拟样机,进行仿真。学生为自己构建的机械系统配备运动控制系统,利用计算机和PID控制来控制交、直流伺服系统,实现其构建的机械系统的预期运动目标。

2.7数控运动控制综合实践子平台以机床运动形式为主要控制目标,运动控制为主,顺序控制为辅,训练学生机电系统计算机控制能力。实践子平台以单轴运动模块为基本单元,可搭建一轴、两轴和三轴运动控制系统。控制系统采用PC-Base运动控制控制器为核心,交流伺服系统为基础,形成一个开放式的、学生可实际搭建的(包括内部控制软件)实践系统。

2.8液压伺服传动与气压传动综合应用实践子平台该实践子平台对学生进行流体传动与控制重要基础和综合应用的训练。平台包含竖直液压伺服搬运、水平液压传动搬运、气动插拔销三套子系统,训练学生:流体传动与控制系统总体方案设计能力、液压伺服系统(位置和力及其切换)设计调试能力、液压传动系统设计调试能力、气压传动系统设计调试能力和团队协作能力。

3校内实践基地的实践教学体系

在校内实践基地硬件平台构建的基础上,结合应用型研究生培养方案,构建了校内实践基地的实践教学体系,根据两类平台的特点,结合培养目标,依托实验平台下设的4个子平台建设了一门具有特色的实验课程“机械工程学科应用型研究生综合实验”,综合实验课程在内容设置上立足机械工程学科的主干课程,从机械工程一级学科的角度去组织实验教学的内容,规划建设的实验项目既是对若干门学位课程内容的深化和提升,又是对某门课程课内实验的强化,支撑研究生培养计划中2学分的实践教学环节,可以完成总计66学时的实验教学,根据课程的设置和培养计划,要求研究生从中选择22学时进行本门课程的实验教学,以加强硕士研究生现代实验方法和技能的训练和提高。在教学体系的建设上,实践平台是对实验平台的进一步深化和运用,目的是注重学生自主实践能力的训练和培养,实践内容的设计充分体现出开放性和探索性,学生利用平台所提供的基本元件和模块,根据给定的技术参数和指标,自行搭建系统,独立完成相应的实践训练项目。结合实践平台的硬件设备,建设了一门面向全院硕士生的实践课程“机械工程综合实践”,以独立实践课程的形式来实现校内实践基地的实践教学功能,使本领域的应用型研究生能够经历一个相对完整的机械系统设计、制造、检测和控制的工程应用过程的基本训练,支撑研究生培养计划中的实践教学环节,根据课程的设置和培养计划,要求研究生从中选择若干实践项目进行实训,培养学生的实践创新能力。依托校内实践基地开设的两门实验实践课程,初步确定了机械工程领域应用型研究生的实践教学体系。解决了应用型研究生培养方案中实践教学环节薄弱的问题;确立了实践教学环节的主体地位,以独立的课程形式来加深课堂理论知识的理解,提高创新实践的能力,满足机械工程学科研究生培养方案中实践环节的教学计划,为进一步的分类培养模式改革提供实践。

4校内实践基地的运行效果与深化建设