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本次企业实践为4周，课程分为参观考察专题讲座、专业讲座、专业实践、案例演练五个类型。第一周的主要内容为参观考察长虹科技馆、长虹精密、多媒体、空调、技佳精工、模塑公司，听取了长虹企业文化、生产运作管理、安全生产管理、工业4.0与中国20125、嵌入式软件开发等专题讲座。通过这一周的学习，我了解到了安全生产法律体系、生产现场管理、应急管理，学习了安全法律知识，增强了法律意识，掌握了安全知识,知晓了作业场所和岗位存在的危险因素、预防措施和事故应急措施，提高了安全技能，增强了事故预防和应急处置能力；了解了长虹企业文化的发展过程，长虹企业文化的理念，长虹企业文化的工作体系；了解了当前中国企业面临的环境与问题，世界范围内竞争对企业的挑战 ，互联网经济对生产运作系统的影响，认识了生产运作系统，优化和改善生产运作系统， 运作理论在服务行业的应用案例，新经济环境下生产运作的新策略；了解了信息、信息载体、信息交互及方式在人类社会进程中的作用以及第四次工业革命——人类社会进入“人—机”互联互通的新时代，认识了“中国互联网+” 及“中国制造2025”以及中、德、美、日四国工业发展异同及优劣势比较，对新时代企业发展的认识，第四次工业革命与我们的距离。让我了解到了许多在学校未涉及到的专业领域，开拓了视野，为后续的学习打下基础。
第二周的主要内容为参观考察中国工程物理研究院科技馆和长虹制造公司，听取了单片机在家电中的技术应用、自动化行业分析及现状专题讲座，电气控制原理及实践、人机交互及实践、系统设计及实践、离线编程及实践的专业讲座及专业实践。通过这一周的学习，我了解到了长虹只能制造发展的情况，包括发展背景、核心规划、整体解决方案以及实施成果；智能制造在企业生产中的应用包括推行智能制造的背景、对智能制造的理解、智能制造推行与应用；电气控制部分主要涉及到了配线规范、上电调试经验分享、元器件介绍及选型、电气设计流程、人机界面介绍、控制器介绍、机器人介绍，其中包括了PLC编程规范及相关视频。让我较全面地了解了自动化行业的整个发展情况以及对智能制造有了初步的认识，对机器人电气控制部分有了大概的了解。
第三周的主要内容是与工业机器人相关的硬件初步认识及相关软件的应用，包括工业机器人示教器、ABB机器人软件应用、系统设计、离线编程的专业讲座和专业实践，以及垛型计算相关的案例演练。具体为工业机器的作用、系统构成（本体、控制柜、辅加电机、PCK、串口、PC等）、机器人坐标系的定义、示教器的组成及使用、机器人视觉系统的结构与功能（软件、计算机、采集卡、摄像机、镜头、光源、工件等）、ABB Robotstudio软件的使用，包括软件界面及基本操作以及圆、圆柱、圆锥、码垛、工作站的设定、程序编写思路设计；工业机器人实训台设备的使用特点包括设备特点、设备构造及规格、电气控制说明等。通过本周的学习，我掌握了软件ABB Robotstudio软件的基本操作，了解到了工业和机器人实训台设备的使用特点。
第四周的主要内容是案例演练，分为了视觉码垛、工件装配、抛光打磨，主要是分组进行相关练习，我们组主要是进行通讯、坐标系、抛光打磨部分的任务。有些部分需要与机器人联机进行调试，有的项目可以只用软件进行。本周主要是对上周练习软件的继续学习和巩固，在学习的过程中查漏补缺，与同组的教师学员一起遇到问题、分析问题、解决问题，建立了深厚的友谊，也感谢培训单位和培训老师对我们学习的辛勤付出。
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工业机器人是一门理论与实际相结合的课程。在教学过程中，教师应理论联系实际，善于利用多媒体教学与实践教学，多角度地激发和提高学生的学习兴趣和学习能力，提高机器人基础知识的教学效果，以达到预期的教学目的。
一、在理论教学中，要善于创设情境与利用多媒体教学
在传统教学中，往往因为学校条件的限制，学生较少有机会接触工业机器人实物，所以，为了让学生对机器人技术及其应用有更好地了解和认识，要充分利用视频和图片让学生了解什么是机器人，机器人产品会涉及哪些机构部分、哪些技术以及哪些领域。
在教学过程中，教师的课堂讲授应该以视频资料和图片为载体，借助启发式、讨论式、互动式等教学方法，重点对工业机器人历史、现状、发展等方面进行介绍。通过直观的图片、形象的视频，增加师生间的互动与交流，增进学生对所学知识的兴趣。在讲授机器人编程时，教师可采用任务驱动法，设计不同形式的任务，引导学生发现问题、分析问题、解决问题。
在理论课堂讲授过程中，要充分利用机器人三维可视化离线编程和动态仿真系统。例如：如何实现将工件从A处搬运到B处。通过导入工件及机器人三维模型，在计算机上再现机器人及工件的三维虚拟世界，通过实现对机器人离线编程三维运动轨迹的规划，模拟机器人运动，实现动态仿真。
二、在实训教学中，要善于进行演练示范教学及开展小组竞赛
工业机器人能代替人在危险有害的环境中作业，但又可能发生工业机器人伤人事故。在实训过程中，教师和学生对机器人进行任何操作都必须注意安全。在进行编程、测试及维修等工作时，必须将机器人置于手动模式，并且建议在操作机器人时，用笔芯代替机器人末端执行器，并且降低机器人的运行速度。
在教学过程中，教师应正确演练示范教学，提高学生的操作规范认识以及安全认识，运用小组竞赛方式，调动学生的学习热情以及学习积极性。首先，让学生熟悉示教器上各个按钮的作用和操作。其次，在讲授工业机器人的基础操作指令MoveL、MoveJ、MoveC时，可以采取小组竞赛的方式，进行机器人定位精度测量、操纵机器人并对测试点进行实际测量和重复定位精度测量结果的竞赛，通过小组竞赛成绩和个人成绩相结合的方式考查学生的掌握程度，通过小组竞赛，提高学生的学习热情。在掌握工业机器人的基础操作指令后，可以让学生自行设计机器手的行走路线，鼓励学生自己动手实践，将自己的想法通过实际操作来实现，既让学生能够掌握相关的技术，又锻炼了学生的动手能力，培养了学生的创新能力。
三、课后指导要善于引导学生创新与合作
教师除了课堂教学外，可以布置一些课外的机器人设计任务，并且参与到学生学习设计当中，加强师生间的交流，了解学生学习过程中遇到的问题。在机器人学习及设计过程中，教师可以鼓励学生设计不同的解决方案解决课堂问题，然后在课堂上讨论自己的方案，互相交流意见，最后进行总结。在这一过程中，学生充分锻炼了搜集资料、自主学习、提出问题和解决问题等能力。
四、结论
工业机器人是一门理论性和实践性都很强的课程，但是现在教材普遍都是重理论轻实践，而且校内的实验设备缺乏。因此在教学中，我们应把理论知识贯穿于实践中，通过实验、仿真等办法，充分利用多媒体教学以及实践练习，深入浅出地将知识内容讲授给学生，调动学生的学习积极性和主动性，使学生能够相对容易地理解和吸收工业机器人的相关知识，提高学生的综合能力。
参考文献：
[1]郭温，姜维.浅谈机器人在高职高专教学中的应用[J]. 科技信息，2008（35）.
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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
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一、建设需求
1.项目简述
昆明理工大学城市学院物流实训平台规划区域建筑长18m。宽18m，净空高度10m，既要满足教学演示使用，又可以配合工艺流程真实再现企业物流业务流程和操作细节。物流实训平台位于学院工程训练中心，通过资源的优化利用，还可以展示企业自动化物流系统的仓储、输送、分拣、配送等功能，丰富了教学内容。（见图1）
2.设计参数
该物流实训平台物料载体采用塑料料箱和木质托盘两种形式；料箱外形尺寸为540×380×350mm，额定承载50kg；托盘外形尺寸为1200×800×150mm；料箱码垛后形成的实托盘外形尺寸为1200×800×500mm，最大重量不超过250kg；料箱输送线设计速度为24m/min，托盘输送线设计速度为12m/min。
3.建设定位
为充分体现和展示现代物流技术，满足基本实验、综合性实验，以及日常教学演示、教学实践和后续与其他加工设备的对接使用要求，该物流实训平台在功能上符合教学主体作用，设备选型采用多样化设计，信息载体使用条码和RFID两种方式；配合工艺流程需要，料箱和托盘设计承载满足工业级使用要求；设置整托盘出入库站台，并配备手动液压搬运车；可对学生进行岗位分组教学，使其在实训学习过程中获得与企业工作环境相同的工作经验。
4.建设目标
培养专业化的复合型物流人才，以人才优势推动未来物流行业发展。通过实训课程提升学生的实际动手能力和就业优势。使学生具备自动化物流系统的运用和维护技能，无需企业培养即可直接胜任实际工作岗位；结合理论联系实际的实训教学，使学生掌握物流知识及相应的物流技术，提高学生的系统分析和创新设计能力。
二、规划设计
物流实训平台能够满足学科教学、实验验证及科研使用，甚至可为社会提供培训和程序调试服务，具有先进、稳定、高度集成的性能特点。
1.系统组成
（1）电子标签拣选系统
电子标签货架为两层结构，每层可存放6个料箱，顶层安装电子标签用于物料拣选，下层用于物料和空料箱暂存。拣选区域设计有用于拣选完成后暂存使用的无动力输送机及与AGV对接的辊道输送机。
（2）料箱输送线
料箱输送线设计为环形，2个AGV对接站台，1个人工取放货站台和1个人工处理站台。设备类型分为辊道输送机、带式输送机、积放辊道输送机、弹出轮分拣机、抛出分流输送机和无动力输送机，按照驱动类型又分为电机驱动和电动辊驱动设备。（见图2）
（3）托盘输送线
托盘输送线由链式输送机、升降输送机和辊道输送机组成，其中1台设备采用变频控制。
（4）拆码垛系统
拆码垛系统采用5关节高精度工业机器人，夹具为机械式夹持机构，系统码垛能力不小于8箱/min，拆垛能力不小于10箱/min。（见图3）
（5）自动化立体仓库
基于物流实训平台低存储、小流量的建设要求，仓储区设计为单深双货位横梁式货架，其中2列采用悬挑货架的方式设计为两个单货位结构。库区配置1台巷道堆垛机，累计货位数168个。
（6）PLC教学平台
采用可编程控制器综合实训装置，用于日常教学中的实训及编程测试。
（7）多媒体演示系统
用于室内教学或演示片播放，可在LED大屏上实时播放视频课件。
（8）AGV系统
AGV采用磁导引，车体输送结构为背辊式，手动充电。AGV系统具有图形监控、通信管理、任务管理、车辆管理和交通管理功能，可根据需要对AGV数量进行增减。
2.流程设计
为使物流实训平台满足不同层次和不同类型教学要求，提高授课效率，将流程设计为教学演示和作业流程两种。为实现教学演示模式与模拟实训之间的快速切换，教学演示流程通过预设程序固化在操作界面内，可通过管理计算机和无线手持终端对演示流程进行“一键式”启动。作业流程用于模拟企业物流运作环境，可针对具体行业特点，制定相应的物料类型及出入库计划。根据物流环节的岗位设置，将学生进行分组实训。必要时可设置相应的故障，使学生能更好地体验企业物流环节，掌握物流系统的基本业务操作和维护技能，积累行业应用经验，提高物流系统分析和设计能力。
（1）教学演示流程
①托盘移位演示
通过操作界面托盘移位演示按钮启动演示流程。巷道堆垛机行走至A货位取出对应类型的移位托盘，经托盘输送线后，移位托盘再由巷道堆垛机叉取并搬运至预定的B货位存放。
②在线换盘演示
巷道堆垛机取出实托盘，托盘输送线将实托盘输送至机器人拆码垛丁位进行条码识别。信息识别有误则由巷道堆垛机搬运至整托盘出入库站台由人工处理，识别合格的实托盘由机器人进行拆垛作业。
单个料箱在料箱环形输送线上进行循环输送，形成的空托盘返库存储，巷道堆垛机再从货位上取出单个空托盘，经托盘输送线进行条码识别合格后输送至机器人拆码垛工位。机器人抓取RFlD信息识别合格后的料箱进行码垛作业。RFID信息识别有误的料箱经料箱输送线剔除。
码垛完成后，系统将RFID信息与托盘条码信息绑定。实托盘经托盘输送线后，由巷道堆垛机搬运入库存储。
③料箱输送线循环演示
人丁将单个料箱放置到人工处理站台，完成信息确认。料箱合流至料箱输送环线并进行RFID信息识别，识别合格的料箱会一直在输送环线上进行循环输送演示，信息识别错误则剔除后由人工处理。
（2）作业流程
①入库流程
料箱由人工或者AGV搬运到入库站台，信息确认后合流到料箱输送线，在机器人抓取工位进行料箱RFID信息识别。机器人抓取信息识别合格的料箱放置到空托盘上进行码垛（空托盘由巷道堆垛机在货架上取出，经托盘输送线送至机器人拆码垛工位）。条码识别器对托盘条码进行信息识别，如信息识别有误则由巷道堆垛机将空托盘搬运至整盘出人库站台由人工处理。码垛完成后，进行信息绑定，实托盘入库存储。
②出库流程
巷道堆垛机根据目标地址取出实托盘，经托盘输送线输送至机器人拆码垛工位进行托盘条码信息识别。信息识别合格的实托盘，由机器人进行拆垛作业。RFID信息识别合格的料箱经料箱输送线输送至出库站台，然后由人工或者AGV搬运。
③整盘出入库流程
整盘出入库站台使用链式输送机作为巷道堆垛机取放货站台，由人工使用手动液压车的方式进行搬运作业。
④电子标签拣选流程
a.空料箱补给流程
通过无线手持终端呼叫空料箱出库，巷道堆垛机取出空料箱实托盘，经托盘输送线进行条码信息识别后由机器人拆垛。空料箱进入料箱输送线进行RFID信息识别。合格的空料箱经料箱输送线输送至出库站台，然后由AGV将空料箱搬运至拣选区AGV站台由人工拿取使用。剩余散盘或空托盘则返库存储。
b.补货入库流程
人工取出空料箱放置需要补货的物料，使用无线手持终端组盘，再将料箱和货位进行绑定，完成补货入库。当物料需要从立库出库时，巷道堆垛机取出相应的实托盘，料箱完成拆垛后经输送线输送至AGV出库站台，AGV将料箱搬运至拣选区AGV站台由人工拿取使用，剩余空料箱则暂存拣选区备用。
c.分拣出库流程
系统按照订单排程打开电子标签系统LED数码指示灯，人工根据提示进行物料拣选，并将物料放人相应料箱。
d.实料箱入立库流程
通过无线手持终端完成信息确认，人工将实料箱放置到分拣区AGV站台，AGV将实料箱搬运至料箱输送线AGV入库站台。料箱在托盘上码垛完成后，经托盘输送线由巷道堆垛机搬运入库存储。
⑤抽检流程
巷道堆垛机取出将要抽检的实托盘，搬运至整托盘出入库站台。人工使用液压车搬运的方式进行卸货抽检，或在站台上抽检，抽检完毕后实托盘返库存储。
三、技术特点
1.技术先进，经济实用
物流实训平台集自动化立体仓库、拆码垛系统、AGV系统、电子标签拣选系统等多种物流技术为一体，设备类型和器件选型呈现多样化，系统控制复杂并具有较高的柔性。为节约建设成本，在满足使用功能的基础上对仓储量、输送距离、拣选品规数量进行了相应的缩减，AGV车体也采用了简配型设计。兼顾未来发展，物流实训平台可扩展性强，涵盖面广，可实现多种专业实训教学，提高了使用效率，能够有效满足目前对物流教学科研和人才培养的需要。
2.整体规划，协同作业
规划布局紧凑，占地面积小。物流实训平台内设置有教学区域，可采用现场教学的方式促进学生对物流过程及物流概念的理解。为配合不同层次的密集型教学，各子系统既可以独立运行，又可以统一作业，提高了授课效率。通过AGV系统还可以进行物流实训平台与机加工区域教学平台的协同作业，实现了资源共享。
3.流程丰富，突出创新
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二、优化中高职课程体系的融通与衔接
由于在专业课程设置上由于两者的人才培养的层次不同，存在着部分的交集与重合，特别是中职阶段需要参加分类招生考试，还要加入学业测试的文化课，这些课程也占据较多的教学学?r，从学生长发展远角度考虑，需要根据实际需求调整课程设置进行中高职专业课程对接。在高职阶段有些课程设置与中职重复，例如：机械制图、机械专业基础课程，学生已经在中职阶段学习过，所以在学时安排上就要考虑适当的减少。加大专业实践性强等课程的学时。
（一）明确中高职学生之间能力的差异
首先要从制造业领域的职业能力分析，从学生的实际就业去向着手，从对从业人员能力的要求及工作过程的复杂程度分析，由于中职生岗位能力的定位就是从事专业能力不高的岗位，技能较为单一。而高职学生则是从事职业能力较高的岗位，综合应用能力较强。经分析明确中高职学生之间能力的差异后，在专业学习领域的课程体系上进行优化或重构，实现中高职课程体系的有效衔接。
（二）工业机器人应用与维护专业课程体系的优化
在中高职人才培养方案的有效衔接中，优化和重构课程体系是重要的环节之一。中高职的专业都有各自的课程体系，这就需要在各自的基础上进行优化设置和完善课程体系。从中高职学生职业能力与层次差别上进行考虑，以促进工业机器人应用与维修专业的学生职业能力的提升。致力于中高职课程内涵建设与应用，并将归纳总结出如下：
1.是强化中职学生文化基础课程的学习，提高学生文化素养以应对升学考试
为了学生的后续发展，应对中职课程体系中的文化素养课程进行有针对性的设置，并制定出相应的培养方案。引导中职学生对文化基础课程进行学习，改变传统的教学方法，激发中职学生对文化基础课程的学习兴趣。既可以规避中高职对机器人专业中的机电课程的重复学习。又为学生进入高职阶段学习打好基础，以促进高职人才培养目标的实现。
2.学生结合自身发展采选修课程的形式，选择专业拓展课程的学习
中职学生的专业选修课程制定应根据学生的基础和自身发展需求合理安排，可以适当的将部分高职的专业基础课作为中职选修课程，即可以提高学生的专业知识基础，又可以为高职阶段的学习打下基础。
3.积极构建模块化的课程体系和人才培养模式
新型的人才培养模式应遵循岗位结合、以人为本的教育理念。高职学生应实现学分制和综合评价的形式，所以在课程体系的开发模式上，尽量体现工学结合的教育内涵。为了能更好的呈现学生的职业能力的和个性发展的需求，课程体系需要按照模块化分层设置，包括公共基础课程模块、专业课模块、专业实践模块和选修课程。公共基础模块和专业课模块的设置尽量合理并能够对中高职学生所需要具备的理论知识素质和专业技能的集中体现。而专业实践课模块则具有一定的灵活性和机动性，主要是将相关的专业知识应用到相关领域。通过学生的技能实训和企业顶岗实习等方式，让学生达到所学专业知识与技能的综合应用能力。选修模块为了满足学生的个性需求，中高职院校一般可提供的若干选修课程，拓展学生的综合能力。高职实行学分制和模块化教学也是适应学生个性发展的一种教育教学模式。
4.实践课程的改革突出校企合作优势
现在职业教育的发展校企合作势在必行，只有学校和企业合作发挥各自的优势，培养出岗位适应性强，实践能力好的学生。所以专业实践课程的改革应由专业课教师与制造类企业技术人员密切联系与合作，根据企业岗位对知识和能力的需求、行业社会普遍性需求等诸多因素共同制定教学内容、共同开发校本教材或实践手册。这样设置的课程即符合企业的需要，又能够适应本专业社会的普遍人才要求。
三、大学生创新创业教育融入课程体系
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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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一、加强专业建设与管理的意义
“办学就是办专业”，这是职业教育界的普遍共识。专业是技工院校内涵建设的核心和人才培养的关键载体，对技工院校教育教学质量与水平的提升、体现办学特色和社会声誉有着举足轻重的影响和作用。专业建设是一项直接影响技工院校招生、学生培养及毕业生就业方向的教学基本建设，是贯穿技工教育始终的生命线。当前，技工院校存在一系列问题：专业结构不尽合理，不能完全适应经济社会发展的需要；专业设置呈现趋同性趋势，缺乏自身特色；办学条件薄弱，教学质量不高；校企合作层次浅，学生就业对口率不高。这些问题都与专业建设水平息息相关，加强专业建设与管理是技工院校内涵发展和提升教育教学质量的必由之路。
二、专业建设与管理的探索
广州市机电技师学院近十几年紧贴市场需求，以“机”“电”两大方向为主线开办专业，对接先进制造产业链的上、中、下游各个环节，构建了以制造自动化技术与装备为龙头、现代设计与制造技术为核心、生产技术为支撑的专业布局，组建了专业群，“机”“电”专业特色凸显。同时，学院办学水平显著提升，成为首批国家中等职业教育改革发展示范学校、广东省首批“校企双制”示范创建学校、广州市首批技师学院、广东省技工学校竞争力20强单位。
总结学院的专业建设与管理经验，可概括为“上连天、下接地”“左拉政、右牵企”“前开新、后优旧”“中务本、修内涵”，具体含义如下。
“上连天、下接地”指专业建设的标准。“上连天”是指专业建设在人才培养定位、师资队伍建设、实验实训设备采购、场地规划、校企合作单位选择等方面，标准上坚持高端引领、适度超前的原则；“下接地”是指专业在教学计划安排、教学内容选择、教学模式选择、教学方法与手段选择等课程实施层面，坚持从学生、教学条件、企业需求等实际情况出发，真正接地气的原则。
“左拉政、右牵企”指专业建设的策略。“左拉政”是指专业建设要坚持与政府发展规划、产业导向及区域经济建设需求相适应的原则；“右牵企”是指专业建设的人才培养方案制定、实训场地建设、师资培养等各方面都要坚持校企深度合作的原则。
“前开新、后优旧”指专业发展的路径。“前开新”是指专业建设要密切关注行业、产业和企业需求的发展，尤其是四新（新知识、新设备、新技能、新工艺）技术的发展，坚持适时开设新课程、新专业的原则；“后优旧”是指专业建设要根据技术及区域经济发展，坚持不断优化调整教学内容、课程结构及专业设置的原则。
“中务本、修内涵”指专业建设的根本任务。“中务本、修内涵”是指专业建设的根本任务是加强内涵建设，坚持走质量和特色发展之路的原则；论语讲“君子务本，本立而道生”，专业建设只要抓住内涵建设这个根本，就可以把专业建设好、发展好，专业内涵建设包含师资队伍建设、课程体系、实训基地建设等内容，其中师资队伍建设又是专业内涵建设的核心内容。建设好专业师资队伍，促进教师的专业化成长，是搞好专业建设的重中之重。
三、专业建设与管理思路的实践
1.上连天、下接地
以学院品牌专业――数控加工专业为例来说明。“上连天”，数控加工专业建设始终坚持高端引领。在专业人才培养定位上，确立了以数控最高技术――多轴加工技术为培养内容的高技能人才培养定位，占领了数控技术制高点；设备上，采购了具有国际水平的德国德玛吉五轴五联动数控加工中心；师资队伍建设上，先后引进了全国数控大赛金、银牌获得者，以及广东省技术能手等一批高素质人才来校任教；场地规划上，参照企业及世赛技能大赛场地布置要求进行场地规划建设；校企合作上，坚持与行业著名企业合作，如与广州数控设备有限公司、广州型腔模具制造有限公司、巨轮智能装备股份有限公司等企业签订了战略合作协议，开展了企业新型学徒制人才培养等深度合作。目前，该专业是首批国家示范重点建设专业，师生参加广州市、广东省和全国各类数控技能竞赛多次获得冠亚军，同时多名选手入选世界技能大赛国家队。
“下接地”，数控加工专业课程实施层面始终坚持接地气。课程体系进行了工学结合一体化课改。建设了技能大师工作室、技迪工作室、产教中心等校企合作平台，将企业真实生产案例引入教学。数控加工专业在教学计划安排、教学内容选择、教学模式选择、教学方法与手段选择等方面，完全从企业需求、学生基础、学校条件等实际情况出发，进行合理选择与配置，教学质量受到了学生和企业的认可。
2.左拉政、右牵企
以学院特色专业――工业机器人应用与维护专业为例。“左拉政”，指的是工业机器人应用与维护专业建设始终积极响应政府关于产业转型升级的号召，顺应地方经济对工业机器人人才的强烈需求。学院于2010年开设工业机器人应用与维护专业，成为我国最早开设此专业的职业院校。该专业先后争取到了市、省及中央财政专项资金的支持，获得了跨越式发展，现在成为国家级高技能人才培训（工业C器人应用与维护项目）基地。
“右牵企”，指工业机器人应用与维护专业建设始终坚持校企合作。该专业先后与珠海汉迪自动化设备有限公司、ABB机器人工程公司、FANUC机器人有限公司等公司合作，校企共同制定了专业人才培养方案，共同建设工业机器人应用与维护联合开发中心，共同开展课程教学，共同开展考核评价等，毕业生深受企业欢迎。
3.前开新、后优旧
以学院重点专业――机电一体化专业为例。“前开新”，指机电一体化专业始终关注技术及行业最新发展动向。机电一体化专业是学院开办较早的专业，是学院重点专业、广东省名专业。学院数控加工、工业机器人应用与维护、电梯安装与维修等专业均脱胎于机电一体化专业。比如，当数控技术兴起后，学院首先在机电一体化专业加入了数控编程技术课程，后来增开了数控车床实习，再后来数控加工专业从机电一体化专业独立出来，成为了一个新专业。再如工业机器人技术兴起后，也是先在机电一体化专业中开设工业机器人应用技术课程，后来以机电一体化专业（工业机器人应用与维护方向）试招生，最后独立成为一个新专业。不断开设新课程、新专业，适应了经济社会发展需要，满足了企业人才需求，也为学校发展注入了活力。
“后优旧”，机电一体化专业始终关注企业需求，优化教学内容、调整专业结构。随着学制的调整、新课程的加入，机电一体化专业先后整合优化了金属材料与热处理、公差与配合、机械零件、理论力学等课程，调整了机电一体化专业（家电维修方向）等人才培养方向。对专业与课程进行的优化调整，保证了毕业生始终满足企业需求，保障了专业发展常青。
4.中务本、修内涵
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智能科学与技术专业是教育部根据“面向国家战略需求、面向世界科技前沿”的方针，为适应国家科学与技术发展的需要而设立的，专业代码080907T。智能科学与技术专业属于一个交叉学科，涵盖了电子信息技术、计算机硬件和软件、人工智能、自动控制等多项技术领域的应用。因此，如何交叉学科，立足于工业智能化的发展方向和《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006―2020年）》的要求，适应国家对高质量的智能技术人才的社会需求，研究与实践体现行业产业发展、技术进步和社会建设需求的智能科学与技术专业人才培养课程体系具有重大意义。
1创新课程体系的意义
德国率先提出的“工业4.0”概念其实就是将互联网技术与嵌入式系统技术、计算机技术、先进制造技术等相结合，形成虚拟与现实相融合的智能制造系统。人们可以在世界任何地方采用电脑或任何移动终端，在互联网上选择标准的或定制的货品订单，系统会采用人工智能、大数据、机器学习等技术在全球范围整合资源、信息、物品和人，以高质量、低成本、高效率生产制造出产品，快速交付给客户。
在制造领域，这种技术的渐进性进步可以被描述为工业化的第4阶段，即“工业4.0”，如图1所示。其中，第①阶段以1784年的英国蒸汽机为代表；第②阶段以1870年的电动机械发明与应用为代表；第③阶段以使用电子与IT技术的自动化时代为代表；第④阶段就是我们正在经历的智能制造时代。当前，中国工业机器人销量连续两年行业增速在50%以上，行业进入成长期。另外，中国工业机器人使用密度远低于主要发达国家，具有广阔的市场空间。智能装备的大发展对相关专业人才的需求呈爆发趋势，智能科学与技术专业毕业生今后的一个重要就业方向将是服务于产业界的机器人领域。
我们国家正在大力提倡的“中国制造2025”与德国提出的“工业4.0”有着异曲同工之妙，尽管两国的工业、社会发展阶段存在差异，但在智能制造领域、互联网领域发展水平基本同步。通过国家层面大力推广发展智能制造技术，以及在大学智能制造相关专业的课程改革，为我国的智能制造技术赶上甚至超过发达国家创造了千载难逢的机遇。
2智能科学与技术专业创新课程体系目标
如何充分利用民办学校的企业资源优势，办好智能科学与技术专业是本专业面临的重要挑战之一。本着教育先行、为产业服务的办学宗旨，根据行业中长期发展的需求，在保证专业知识体系完整性的前提下，结合“工业4.0”对专业人才知识、能力的需求，我们将专业定位侧重于智能传感与检测技术，智能机器人传动、驱动技术，智能机器人系统构建技术，嵌入式系统技术等。4年来的办学实践证明，我们的专业定位符合地区与行业发展需求，并具有一定的前瞻性。
基于以上专业定位，对智能科学与技术专业的人才培养课程体系进行深入的探索与实践，涉及专业一体化的理论与实践课程体系规划，机器人实践平台升级，专业课程的教学设计、教学方法、考核方式改革，教学资源、师资队伍、评估反馈机制建设等。通过有针对性地研究我们在专业教学中存在的问题，寻找解决问题的有效途径，探索出符合现代高等教育发展规律、适应“工业4.0”及“中国制造2025”对专业人才知识及能力要求的创新课程体系，为国家、社会输送高素质的应用型工程技术人才。
通过对智能科学与技术专业的面向“工业4.0”的创新课程体系的研究，在已运行4年的本专业课程体系的基础上建立完善的智能科学与技术专业创新课程体系；完成课程体系面向“工业4.0”的课程群知识结构设计、理论与实践一体化设计；总结课程教学手段和方法；完成高质量的教学资源建设；建立高水平的师资队伍。
3创新课程体系构建方案
专业人才培养遵循工程教育思想，以项目为导向设计专业课程培养体系，将项目设计和实施贯穿于大学4年的教学过程之中，让学生在校期间就有机会参与真实项目的开发与运作，获得实践经验和实际操作能力，实现企业真实项目实践与学校理论教学的无缝对接。设置面向“工业4.0”的创新课程群及项目群，对学生的知识、能力、素质进行全面培养，使学生得到全方位的锻炼。
3.1支撑培养目标实现的一体化课程体系
专业课程体系的构建思路以行业与社会需求为根本。在此基础上确定智能科学与技术专业人才的培养目标。以TOPCARES-CDIO教育理念为指导，定制科学先进的人才培养模式和过程，最终建立面向“工业4.0”的智能科学与技术专业创新课程体系。
引进与国际接轨的课程体系，制定全新的适应我国国情的教学计划，采用先进的教学理念与培养模式，初步构建以设计为中心，理论与实践高度融合的应用型本科课程体系。
理论课程体系方面具体表现在适当降低理论知识的难度，着重培养学生理论结合实际的能力。理论课程的整合要突出理论教学的应用性，构建基础理论平台课程群与专业模块化课程群相结合的理论教学体系，保证人才的基本规格和多样化、个性化发展，增强学生对社会的适应性。
实践课程体系方面，依据专业能力培养目标，以能力为本位，以项目为载体，以“学中做”和“做中学”为方法，统筹安排基础实践、专业实践、创新训练与实践、创业训练与实践、综合实训与实践、毕业设计（论文）与企业实习等各类实践教学环节，使实践学期教学内容逐级递进、逐步深化；将实践学期实训内容与理论学期的教学内容紧密衔接。系统化构建理论与实践相结合、课内与课外相结合、学校与企业相结合，贯穿于大学教育全程的一体化实践教学体系。本专业采用自顶而下的方式设计各级项目。一级项目（智能机器人综合设计项目）的设计直接针对专业的培养目标，实践学期的二级项目和基于专业课程的三级项目分别是一级项目培养能力的分解。
采用基于社会实际岗位的逆推法设计课程体系，如图2所示。按照人才职业需求确定专业培养目标，将专业培养目标抽象为若干个专业核心应用能力，再根据每个专业核心应用能力所需的知识、能力、素质结构划分不同的课程群。
设置课程群不仅要考虑智能科学与技术专业本身课程体系的科学性与递进关系，还要充分研究专业相关的重点行业、大型企业岗位特点，针对人才市场的人才需求和岗位需求，把行业、企业、岗位所需与“工业4.0”相关的新知识、新技术、新平台、新规范纳入课程，实现专业课程体系与区域经济及行业、企业的有效对接。目前，智能科学与技术专业现行的人才培养课程体系将专业定位侧重于智能传感与检测技术、智能机器人传动与驱动技术、智能机器人系统构建技术和嵌入式系统技术，包括智能系统的软/硬件设计与开发，以及智能技术在工业控制领域的应用等。虽然该体系与面向“工业4.0”相关技术有一定的匹配度，但还需进一步改革，拟融合“通信规约”“IoT”“工业现场总线”等知识模块构建“工业4.0”的CPS虚拟网络课程群，融合“工业机器人”“智能传感检测”等构建“工业4.0”的CPS实体物理课程群。实践课程体系的改革主要围绕KUKA工业机器人开设相关的课程实验、课程项目、实践学期项目及实训等。
智能科学与技术专业课程体系的构建分为基础课程、专业基础课程、专业岗位应用技能课程、专业方向和专业技能拓展课程4个阶段。注重岗位需求对课程设置的对应性，前两个阶段与传统大学基本一致，只是深度上浅显一些，后两个阶段面向人才市场的岗位需求，着重培养企业用得上的专业人才。
3.2科学的人才培养质量评价体系
大连东软信息学院智能科学与技术专业按照全面质量管理的理念，建立了全员参与、全过程监控、全方位评价的教学质量评价机制。做到了常项评价与专项评价相结合，形成性考核评价与终结性考核评价相结合，定性评价与定量评价相结合，采取管理学确认有效的5W1H（Why-What-Where-When-Who-How）和PDCA（Plan-Do-Check-Action）方法进行评价，可以有效地保证各环节教学质量的稳步提升与持续改善。
智能科学与技术专业教学质量评价包括TOPCARES-CDIO系列评估、教学质量评价以及教学过程评价3个部分。TOPCARES-CDIO系列评估主要评价专业、课程、项目、教材以及素质教育等环节落实工程教育理念的效果。教学质量评价主要包括教师教学质量评价，学生对课程的满意度调查、对重点课程的评价、对重点教材的评价等，由定量评价和定性评价组成。教学过程评价，主要从课程考核、实践学期以及毕业设计（论文）3个关键环节展开。
3.3高水平师资队伍建设
专业自成立以来就十分关注师资队伍的培养，不断强化专业师资队伍建设，持续关注专业带头人和骨干教师建设，加强“双师型”教师队伍的培养力度。通过开展内部培训、教学研讨、企业实践、学术研讨等全方位的培养措施，努力建设一支结构合理、素质优良、教研科研水平高、技术服务能力强的教学团队。在师资队伍建设过程中，实施“引聘训评”的双师型师资队伍建设发展方案。
3.4教学资源建设
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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.
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目前，高职院校机电一体化专业的实训教学相对独立，缺乏学科之间的联系，学生综合实践动手能力不足，对企业设备安装与维护等岗位适应性不佳、行业对接能力不足。“新工科”教育理念的提出，有效地解决了传统工科教育实践模块内容滞后于产业发展的问题，提倡培养具有可持续竞争力的创新型人才。湖北轻工职业技术学院机电一体化专业自2014年引入德国AHK资格考试制度，几年来，以考促教、以教促改、多学科融合，培养学生自主创新、自主学习能力。本文以机电一体化实训项目的建立，阐述其对传统的机电类人才培养目标如何优化，使其具备较强的实践能力和创新能力。
1机电一体化专业课程融合
1.1以机械类课程为框架
整合机械类的专业课程，将机械设计、公差配合、金属工艺、材料力学等偏“机”的课程融合成机械制造工程基础I与机械制造工程基础II，分别安排在上下学期，同时课程内的实践项目以机械加工、机构设计为主。帮助学生建立从测绘、加工、互换性、设计、制造的一系列概念。例如，在机械制造工程基础I中，前期安排学生做“碰火花”、“磨样本”、“测硬度”、“看切屑”等实践活动，帮助学生建立金属材料机械性能的概念;中期组织学生观摩机床主轴、变速箱运动的实践活动，了解互换性、公差与配合等含义;后期以任务书的形式，小组为单位，测绘轴的零件图，并完成零件加工与小组间的互换性实验。
1.2以电类课程为神经
机械类课程打底后，将电工与电子技术、可编程控制器、电机驱动、触摸屏与组态技术、工厂电气控制、液压与气动技术等课程按照应会、够用的原则，秉承逻辑先后顺序，分别安排在大一至大三学年。课程的实践项目绝大多数设置在同一个综合电力实训室，该实训室可以完成电类课程的绝大多数实践项目，包含电工电子类、PLC编程、触摸屏与电机驱动等。这样安排的好处在于，帮助学生建立学科之间的联系，从继电器控制到PLC控制，从PLC控制各种电机到控制电磁阀、自动化生产线等。电类课程的实训项目逐步引导学生建立“电是控制机运动的总线”、“机是骨架、电是神经”的概念。
1.3以通信类课程为感官
以信息技术、传感技术为主，介绍其在自动化生产线与机器人协同工作中的应用。现代工厂离不开自动化生产线与机器人技术，以自动生产线实验室为载体，搭建工业以太网实现生产线联动，教会学生调节设置各种传感器，还可以设置传感器故障，锻炼学生解决问题能力。同时，在机器人实验室，还可以利用通信技术和PLC联合控制多台机器人协同工作，给学生建立工厂生产的实景，缩短校企之间的差距。
1.4以德育全程化为路径
无论是专业课程还是基础课程，理论课程亦或者实践操作，教师都会在课前5min丰富道德认知、强化道德信念、训练美德行为，帮助学生从“他律”到“自律”，养德性、成德行。
2机电一体化实践教学平台的构建
2.1校企共建，合作保障
湖北轻工职业技术学院一体化实践平台的搭建离不开合作企业的大力支持，自2014年起，湖北轻工职业技术学院与德国克朗斯公司合作共建校内实训室，校企联合开发电类与自动化控制类的一体化实践项目;2018年起，湖北轻工职业技术学院与上海发那科机器人公司合作共建培训中心，成立了湖北省发那科工业机器人培训中心，每年定期组织校内与校外培训;2019年，湖北轻工职业技术学院与百威啤酒公司合作办学，成立百威班，利用校内的罐装生产线与贴标机等设备帮助学生实现从校内实训到校外实习的过渡。同时，湖北轻工职业技术学院定期邀请企业工程师走入校园，为学生和老师讲授企业生产、维护知识，并就实际工作中的工程实例，展开案例分析，指导实践教学。此外，湖北轻工职业技术学院与德国赛德尔基金会长期合作，2014年成功举办了德国AHK机电一体化资格认证考试，多年来一直将这项考试工作坚持下来。为了帮助学生更好地应对考试，同时兼顾其他不参加考试的学生提高综合能力，教师们将AHK考试本土化，选取往届题目，将项目分解，分别植入机械、电气、气动、自动化控制、PLC编程、触摸屏技术的日常实训中，最终在机电一体化工程实践课程中完成整个项目的装调，从而锻炼学生自主分析问题、解决问题的能力。
2.2团队创新，师资保障
要想培养具有创新精神与创新能力的学生，师资队伍是首要保障。学院经过多年的发展，总结出一套“老带新”、“企带学”、“机电互通”的教师培养方案。为了打破“教机的教师不懂电，教电的老师不会机”的尴尬局面，学院鼓励教师相互学习，每学期学习一门新课程，教师首先完成专业的融合;同时，从企业招聘教师，让企业工程师走进校园，将工厂实例引入教学课堂，更好地带动学生学习的热情与积极性。最后，教师组成2～3人小团队，共同完成一门课程的实操任务，根据每位教师的特长重点辅导课程的某一部分，但是要求教师必须熟悉整门课程的全部内容，以利于及时解答学生的疑惑。经过以上努力，学院协同共建了一支具有丰富理论与实践经验的“双师型”队伍，这是搭建实践平台的师资保证。
2.3专业融合，项目保障
专业的实践内容，分为专业性实践、应用型实践和一体化实践。专业性实践内容特指某门课程内的实操项目，例如，机械制造工程基础II中，要求学生完成“铰链四杆机构的设计与加工”，这其实涉及到学生对铰链四杆机构特征与曲柄存在条件的知识点的考察，需要掌握相关机械设计的专业知识;再比如，液压与气动技术课程中，要求学生完成液压回路的设计与施工，实际上也是对该门课程从理论到实践的专业验证。应用型实践项目，湖北轻工职业技术学院选取工厂实例与德国AHK资格考试项目，选取其中可复制再现的部分，移入到课程实操中，帮助学生循序渐进的应用专业技能与技术。例如，PLC可编程控制器课程中，选取工厂“硬币分拣机构”的项目，将此任务的电控部分给学生，设置工作背景，鼓励学生利用所学的专业知识，完成电路的硬件接线设计及软件编程设计。再比如，电机驱动课程中，选取“自动生产线传送带调速”的项目，要求学生利用变频器与PLC完成不同速度模式的设计，也是利用专业技能完成某一小型项目。一体化实践项目，是基于专业性实践和应用型实践之后的综合实践项目，学生在大三上学期开始，接受教师指定的工作任务，一个学期内，完成实物演示，功能实现方可通过。该任务评分按照德国AHK资格认证考试为标准，项目综合了机械设计、机械加工、自动化控制、电路设计等方面内容。要求学生完成方案探讨、图纸设计、加工过程、程序编写等工作任务，整个过程锻炼了学生的机电一体化综合应用能力以及创新和团结协作能力。例如，学生设计了“工件分拣机构”，前期设计了分拣机构的机械部分、图纸的绘制、零件的建模;中期完成了3D打印零部件、组装机器、控制回路的设计与搭建;后期实现了分拣机的功能，并对出现的问题及时调整，保障了整个过程的顺利完成。
3结语
“新工科”强调培养具备跨界综合能力与专业融合的人才，强调知识的实践应用、自由探索以及勇于创新，高度重视国内高等院校创新教育活动。因此，各大高校应积极创造良好的创新环境，优化其教学制度和教学文化，让学生真正的掌握知识，将其应用到实践当中，满足产业对工程人才的需求。学院结合自身的办学特色和优势，将现行的机电类学科整合，培养学生的创新精神，以“新工科”的新理念与新模式着力培养专业融合的复合型机电类人才。
参考文献:
［1］赵晓艳，刘攀，张虎，等．多学科融合的新工科机电类人才培养模式探索［J］．教学研究，2020(3):88－89．
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[文献标识码]A
[文章编号]1671-5918（2015）24-0095-02
一、前言
《高等教育法》中规定高等教育的任务是“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”，所以大学生创新实践能力培养应该成为高校培养方案的重要组成部分。CDIO工程教育模式为现行的高等工科教育和创新型工程人才培养提供了的有效途径。
CDIO是以产品研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程间紧密联系的一种学习过程。高校大学生的科技项目和科技竞赛均是按照CDIO工程教育模式进行的。学生结合自己的兴趣与特长，参加大学生科技项目、实践活动、科技竞赛等来确定自己的发展方向。高校通过完善大学生科技创新活动管理，促进工程教育模式改革，培养学生实践能力与创新能力。
二、基于CDIO工程教育构建的基础平台
（一）创新实践硬件平台
近年来，机械工程学院以CDIO工程教育理念打造大学生科技创新孵化器，搭建创新实践平台，建立机器人创新实验室、机械基础实验室。表1为近三年机器人创新实验室购置的主要设备。
创新实践硬件平台以机电综合控制实验为主，发展以单片机、微机、工控机、PLC为代表的机电控制技术，以信息的采集、处理、反馈以及接口技术为主线，在机、电、液、气等多种系统中进行综合创新平台建设，取得长足、快速的发展，形成“设计、制造、控制、检测”四位一体互相支持的一个完整实践教学体系，完成实践教学、实践课程、理论课程的实验、课程设计和毕业设计等教学任务。
（二）校企合作平台
密切联系行业和企业，建立了稳定的校外实训基地，加强和推进了校外顶岗实习的力度。同时，建立健全了长效机制，完善管理制度和考核办法，使企业、学校、学生三方受益，使校企合作、工学结合具有可持续发展能力。
为推进CDIO工程教育和“卓越工程师教育培养计划”的开展与实施，在多年的产学研合作的基础上，2010年我校依托经纬纺织机械股份有限公司建立了工程实践教育中心，2012年获批国家级建设单位。2013年天津工业大学一经纬纺机股份有限公司国家级工程实践教育中心正式挂牌，标志着我院在校企合作方面迈出了更加坚实的一步。多年来企业为提升我校我院学生的工程素养，培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力作出了卓越贡献。
（三）科技创新实际课题
机械工程学院基于CDIO工程教育吸引学生参与教师科研、学科竞赛、大学生创新性实验计划等科技活动，结合国家大学生创新课题、学校创新课题、学院创新课题以及自拟（教师给定或自己选定）实验项目，最后以实物或者论文形式提交实验报告。以精心设计的课题、优质的管理、良好的仪器设备吸引教师、研究人员和学生参与。配备有经验丰富的教师作指导将专业理论知识以趣味性、科学性、实用性和挑战性形式传授给学生，使得学生在此创新空间内充分发挥想象力与创造力，最大限度发挥他们的主观能动性。考核依据是学生是否获奖、发表科技论文、申请专利、各类挑战杯获奖等。
开展的课程主要设计实验、课程设计、毕业设计，以及学校的“启智夏令营项目”培训课程；机械学院参加的大学生科技竞赛项目主要有“全国大学生机械创新设计竞赛”、“中国机器人大赛暨RoboCup公开赛”、“全国大学生工程训练综合能力竞赛”、“全国三维数字化创新设计大赛”、“华北五省（市、自治区）大学生机器人大赛”等国内高水平竞赛项目。每年参加全国、天津市、学校的科技竞赛200余项，800余人次。每年学生参加的大学生竞赛，获得省部级及以上竞赛奖项，获省部级以上奖500人次。
三、基于CDIO模式实践教学的体会
（一）实践教学方法的建设
机械工程学院CDIO工程教育是将“培养和提高学生造型能力和模型制作样机生产实践能力和创新能力”确立为实践教学培养目标。把建设“多层次、体系化、多样化”的实验教学体系确立为实践教学发展目标。通过深化改革，全面开放实验中心，完善资源共享机制，提高仪器设备的利用率和投资效益，将实验中心建成贯穿学生实践能力培养全过程，集设计、实验、制作、制造、控制为一体的服务于多层次设计实践教学活动和科技创新活动的实践教学基地。
建立以学生为中心，实现以学生自我训练为主的竞赛教学模式。通过CDIO工程理念具体开展了围绕专业核心课程建设多层次、系列化的学生竞赛项目，学生能够更多地进入实验室进行科技创新活动。对本科生培养以创新性实践和实训为核心，以基础理论教学、实践教学环节、学术讲座为支撑，构建创新型人才能力训练体系。主要有科学研究方法的训练、创新思维和创新方法的训练、大学生创新实验计划和创业训练等三个层次，以培养“高素质的工程技术人才”为根本目标，以“引导和深化理论教学，培养学生工程意识、工程能力和创新精神”为实践教学理念，培养具有创新精神和工程实践能力的高素质工程技术人才，将我院发展成为面向天津市机械制造类本科生实施创新实践教学基地，成为为当地经济建设和社会发展服务的人才培养基地和研究成果孵化基地。
（二）以科学严格的管理机制和激励机制做保障
建立严格的管理与长期开放的机制，制定实践教学管理文件。包括创新实践中心管理制度、教师职责、活动小组管理制度、实验室安全条例、实验室开放管理制度、实验室仪器设备借还登记管理制度。
以大三、大四高年级本科生为竞赛活动选拔对象，由平时实践课堂选拔一批参加夏令营培训再择优选取一定人员进行加强培训，准备赛事。由指导教师统一管理、指导竞赛，研究生辅助指导、配合工作，低年级本科生观摩学习，以作为储备力量培养，对参加竞赛的学生要求赛后经验总结，召开经验交流会谈，由高年级搭配低年级本科生携手竞赛，保证赛事经验的传承，对学生参加科技竞赛提供一定的经费支持，对教师指导学生竞赛给予奖励等一系列在制度上给予保证。
（三）CDIO工程教育在机器人实践中心的具体应用
针对不同学习阶段和层次的学生特点及专业教学的需求，以机器人对象为载体，提供创新工程训练的教学和实验平台。
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近年来就业形势日益严峻、高等职业教育规模的扩张，毕业设计期间又恰逢学生寻找工作等诸多客观因素的影响，使得毕业设计出现了很多质量问题。具体表现在：（1）大部分学生对毕业设计不重视，不能处理好毕业设计、顶岗实习与就业的关系；（2）学生缺乏学术论文写作的基本素养，缺乏资料查阅、整理、分析、归纳、检索等获取信息的能力；（3）毕业设计过程流于形式，理论与实践脱节，有些学生仅仅依赖于教材、资料的理论知识拼凑论文，对于自己的设计没有通过实践验证，纸上谈兵多，实际动手少。最终创作的毕业论文很难有实际的应用价值。（4）成绩评定不能完全做到公正客观。学生论文抄袭原始资料现象严重，有些学生在最后答辩环节明显缺乏对所做内容的理解和把握。那么，如何改革毕业设计，提高毕业设计（论文）质量，达到高职教育人才培养目标的要求？我结合机电专业的毕业设计的探索与实践谈谈认识。
一、提前做好毕业设计准备工作
1.时间上的调整。指导老师提前在第四学期期末考试结束就与学生见面，布置题目，下达毕业设计任务。一方面使学生尽快了解课题的类型和方向，另一方面便于教师提前了解学生的情况，如专业学习情况、个人发展方向，等等，从而能够合理地安排设计任务。另外，安排学生利用暑假，对机械制图、计算机绘图、电路分析、单片机、电气控制与PLC、气压传动等毕业设计相关专业知识内容进行重新温习，并要求学生完成课题资料查询、研究方案的确立等工作，为第五学期毕业设计的顺利进行做好知识上的准备。第五学期第十一周起进入毕业综合实训环节，主要是毕业设计和赴企业进行顶岗实习，第十一周起有计划地在指导教师的指导下对毕业设计内容予以进一步完善，第五学期不进行答辩，待顶岗实习结束后，第六学期再回学校参加答辩。
2.指导教师充分准备，试做课题。在毕业设计过程中，指导教师准备得是否充分，将直接决定毕业设计质量的高低。教师除应认真准备毕业设计的课题和任务书外，还需对课题进行认真的试做。通过企业调研和分析，得到企业中机电应用产品研发和生产岗位典型工作过程，明确产品功能、准备技术器件资料、硬件设计、硬件制作、软件设计、软硬件联调、产品制作、产品测试。通过试做课题，教师能更好地把握课题的难度和工作量，科学地预测学生在毕业设计各个阶段可能出现的问题，从而能够根据学生的具体情况合理地分配设计任务。
3.毕业设计题目提前渗透至相关课程学习当中，为毕业设计的完成打下扎实的基础。毕业设计是一项综合性的实践环节，一个优秀的毕业设计离不开专业知识的支撑。因此，专业课程的学习尤为重要。在课程学习过程中将毕业设计课题渗透进课堂，让学生带着问题去学，这样可以激发学生学习的欲望，培养学生的创新能力。同时也为大三学生顺利地完成毕业设计打下扎实的基础。以“单片机应用技术”课程教学为例，本课程以智能运动小车作为教学内容载体，该教学载体以单片机作为控制核心，包括运动控制系统、显示系统、智能感应系统，等等。通过这一载体将单片机应用技术中的各种能力贯穿始终。由于智能运动小车的功能具有很强的扩展性，完全可以作为毕业设计的课题进行综合的设计和研究，因此在课程教学过程中要有意识地培养学生的设计意识和思路。
当然，在课程学习过程中，学生可以根据自己的专业兴趣在保证课程合格的前提下有侧重地加强某门课程或者某几门课程的学习，在此过程中专业老师可以了解学生的具体情况以便于今后毕业设计的分组和选题工作能有实效地开展。
二、立足实际，科学选题
1.以就业为导向，从实际出发，选择不同的课题。课题必须围绕专业人才培养目标，符合专业岗位能力要求，具有较高的应用性。目前，机电一体化专业就业岗位的需求有三个方向：机电一体化设备制造与维修、机床数控技术应用、自动机（线）的运行与维修。要按照不同的专业化方向，确定毕业设计课题，对于机电一体化设备制造与维修方向，课题方向重点应放在机械方面，加强钳工与电工电子训练；对于机床数控技术应用方向，应增强学生的车工实习及数控机床编程与操作能力；对于自动机（线）的运行与维修方向，应向电的方面适当偏移，加强电工及单片机与可编程控制器训练。我校机电一体化专业定向于自动生产线的运行与维修方向，在确定毕业设计课题时，结合制造业发展现状，选择那些围绕机电一体化进行产品开发或把微电子技术用于设计、制造、测试和研究等方面的题目，例如单片机控制系统设计、工业机器人系统分析、可编程控制器（PLC）技术及应用设计，等等。
2.毕业设计的选题要坚持理论与实践相结合的原则。课题的选定要结合目前专业的实际设备，立足实际，避免脱离实践的纯理论性的题目。我校机电一体化专业目前已经拥有较先进的PLC实训装置、气动实训装置、机电检测实训平台、单片机实训设备、自动生产线训练装置、机电一体化实训装置，等等。因此，毕业设计的选题应考虑到我们现有的实训设备，为学生毕业设计的实施提供良好的硬件环境。只有结合实际“真题实做”，才能培养出创新型、实用型人才。当然，在毕业设计期间已经开始顶岗实习的同学，可以结合生产岗位选择毕业设计题目。应鼓励学生结合岗位实践内容选择毕业设计（或论文）课题，但必须有企业专人指导并报学院批准。
3.通过各类技能大赛的锻炼和渗透，以学生兴趣为中心进行毕业设计选题，可以广泛发掘学生的创造力，选题更具有可行性。专业老师组织学生参加院内外的各类技能大赛，将技能竞赛与教学改革相结合。比如机器人大赛，结合单片机课程的学习，选择一个机器人项目，等等。我校目前已经成功举行了智能搬运机器人比赛，模拟了工业自动化过程中自动化物流系统实际工作过程。设计一个轮式或人形小型机器人，在比赛场地里移动，将不同颜色、形状或者材质的物体分类搬运到不同的对应位置。比赛的记分根据机器人将物体放置的位置精度和完成时间来决定。又如“自动线安装与调试”技能大赛，参赛队在规定时间内，根据任务书的要求，以现场操作“***自动生产线实训考核装置”的方式，完成自动生产线设备部分工作单元的机械安装和调整，气动回路的安装、连接和调整，电气控制电路的设计、安装和布线，传感器安装与调整，PLC编程，人机界面组态，电机驱动（含变频器及对应电机、伺服驱动器及伺服电机）参数设定，以及系统统调、运行等工作。我们通过大赛的锻炼，激发了学生的学习兴趣，开阔了学生视野，丰富了学生知识，提高了学生的综合素质与能力，培养了其团队意识与合作精神。参加技能大赛的同学，毕业设计的题目可选择大赛的某个方向展开设计，并撰写论文。通过技能大赛的锻炼和渗透，不仅可以提高学生的设计兴趣，而且能为毕业设计的顺利完成奠定扎实的专业基础。
三、加强过程指导和管理，严格考核制度
对毕业设计全过程实施质量监控是提高质量的保证。加强过程考核，量化毕业设计平时成绩的评定。表1为毕业设计（论文）总评成绩评定参考标准。总评成绩由指导教师考核成绩（40%）、作品（成果）鉴定成绩（20%）、论文评阅成绩（20%）、设计（论文）答辩成绩（20%）四大部分组成。指导老师考核成绩由指导老师评定，其余三项成绩由相应的评审组老师评定。
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实施周检查制度，要求学生每周以幻灯片形式进行汇报。汇报的主要内容是本周所做的主要工作、遇到的主要问题、问题的解决方法及心得体会等。汇报过程中，指导老师做好记录，填写《毕业设计指导工作记录本》，对毕业设计指导工作进行实时记载，学生汇报完毕后，指导教师综合各位学生的情况加以总结，并就学生所提出的问题加以解释与指导。周检查制度作为毕业设计平时成绩评定的重要依据。同时，学生随时写好《毕业设计日志》，内容与教师的《毕业设计指导工作记录本》相配套。这样，教师与学生交流紧密，双向监督，有利于加强毕业设计工作的全过程指导与管理。
毕业设计作品或成果可以是程序、实物、现象、方案等可以表现毕业课题成果的东西。让作品成为毕业设计的主要内容，并在总评成绩中占有一定比例。
对学生数集中的个别单位，因岗位需要无法回校参加答辩的由单位出具证明，学院安排老师到企业答辩。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风，促进学生认真做好毕业设计。正确认识毕业设计的重要性将有利于保障和提高教学质量。
表1 毕业设计（论文）总评成绩评定参考标准
另外，毕业设计期间，指导老师要为学生进行资料查阅、文献检索、论文写作能力的培训，培养学生学术论文写作的基本素养。当然，在整个毕业设计指导过程中，要把学术道德教育和思想教育工作贯穿始终，加强学生的诚信教育，在处于即将走上工作岗位的过渡阶段，帮助学生树立良好的心态，促进毕业生克服不利情绪的同时顺利完成毕业设计。这种关心和指导可在每周进行检查时多与学生交流，也鼓励学生之间的交流。
四、尝试毕业设计与顶岗实习一体化改革方案
学生可选择到企业顶岗实习期间开展毕业设计，将毕业设计、顶岗实习有机结合。指导学生在顶岗实习的过程中，同时完成毕业设计（论文）。鼓励学生在顶岗实习期间，从事与专业对口的顶岗实习企业生产和技术领域相关的毕业课题设计。学生带着毕业设计的任务进行顶岗实习，不论是操作控制、质量检验还是装配、测试岗位，都能爱岗敬业，并随时记录，在生产实践中收集自己毕业设计所需的资料和数据。这样最终必然将以较高的质量完成顶岗实习和毕业设计。若能取得优异的成绩，则被企业接收，顺利就业。这样拓宽了就业渠道，增加了就业的机会。这种一体化的教学模式体现了工学结合、产学一体的职教模式。
当然，要想使这种一体化的教学模式取得良好的效果，校企双方应该共同指导、共同管理。每个学生都必须由校内专业教师和企业指导老师共同指导。校内老师可制定一个详细可行的计划和阶段性的目标，督查毕业设计的进展情况，指导论文写作的规范，并协助解决理论问题，定期与学生沟通，沟通方式可以多样化，比如：电话、QQ、Email，等等。企业指导老师负责从单位的实际出发，现场指导、规范操作、分析故障并解决问题。
五、结语
以上改革措施已在机电专业08级毕业生中进行了实践，经实践证明这些策略能充分调动学生的积极性和参与性，提高毕业设计质量。当然，如何提高高职毕业设计质量，是牵涉多个因素的综合课题，需要我们不断实践、不断总结，完善质量控制措施，使毕业设计教学真正成为培养学生创新精神、职业素质和综合实践能力的重要途径。
参考文献：
［1］姜亦祥.浅谈加强机电一体化专业实习教学的措施［J］.成才之路，2009，（21）：79-80.
篇13
文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2017）10-0121-02
1.FX-TRN可编程序控制器仿真学习软件简介
可编程序控制器FX-TRN仿真软件系属三菱电机公司版权所有，全称为MELSOFT FX-TRAINER，是日本三菱电机公司为FX系列PLC产品专门设计的仿真模拟训练软件，该软件有3D造型的实物模型，逼真有趣的声、光多媒体效果，使学习者有如亲临现场操控各种自动控制设备的感受。
三菱FX2N系列PLC可用“FX-TRN-BEG-C”仿真软件进行仿真编程和仿真运行，仿真软件安装成功后便在用户的计算机中装人了编程工具，一个虚拟PLC，模拟机器，输入/输出开关和指示灯。安装过程简单，界面色彩明亮，结合输出指示灯、声音、动画以及程序的运行监控过程，给用户犹如现场实训操作的真实体验，而且整个仿真系统采用挑战过关式，巧妙利用中职学生的闯关意识，依照模块的难度系数，指引学习者依次编写出越来越复杂的控制程序，逐步提升学生的专业技能。
“让我们看一个顺序动作的事例”――软件通过车库卷帘门自动升降的动画，开启软件学习闯关的大门，吸引学习者进一步了解的好奇心，提高学习兴趣。
2.可编程序控制器PLC简介
可编程序控制器PLC是运用计算机技术的电气自动控制设备。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/偷出控制各种类型的机械或生产过程，与传统的继电器控制相比，PLC的速度更快，可靠性能更高，灵活性更强，接线更加简单，生产工艺更加方便，是随着信息化发展的电气控制的产物。三菱系列PLC应用于农业/渔业、交通、食品工业、制造业、娱乐业、健康和医疗、建筑/环境等生活的各个方面，如自动装配机、霓虹灯广告、舞台升降装置、工厂分拣设备等等，在中国市场常见的有FX系列，A系列，Q系列等。
3.FX-TRN仿真软件在学习三菱PLc仿真过程中的突出特点
1）科学的学习流程
仿真软件有A-F共6个难度梯级模块，A模块介绍FX系列PLC并让学习者首先熟悉软件编程，B模块让学习者尝试编写基本输入/输出程序及互锁程序等，依次往后加大挑战难度，F模块便是高级挑战模块，有舞台装置控制程序及部件分拣的控制程序等，逐步提高学习者的学习兴趣，让学生在心理和技能上平衡发展，稳步提升。
2）演示与提示
选定一个模块后打开，编辑区域在视野的中间偏左，控制面板在右手边，方便操作鼠标的同时观察操作动作，视野的上方是仿真场景区域，编写的程序控制过程在该区域体现，而PLC内部的指示灯依然可在编程区和控制面板中间显示。编写完成后，可通过“帮助”按钮获得答案，供学习者参考自行修改程序。另外界面的索引窗口，还可显示练习指导和操作方法，引导学习者完成这个练习。
3）虚拟的工作场景
以D--初级模块“交通灯的时间控制”为例，仿真场景区域就是一个交通灯，交通灯的三灯会根据学习者编写的程序点亮，而物料分拣的模块就会有传送带以及机器人机械臂夹取装置，将真实的工作场景以三维动画还原，使虚拟电气动作更加清晰和直观，亦便于学习者校核程序。
4）生动有趣
软件兼具声、光与动画，活灵活现的呈现给学习者虚拟的仿真场景。例如，在某些特定的场景中，有机器人穿墙而出搬卸盒子内盛满的物料，十分有趣，给学习者奇妙的仿真体验。
4.FX-TRN仿真软件在教学设计中的应用
《电气控制及PLC应用》是一门综合性较强的课程，若采用传统的教学方法或单纯地使用多媒体教学，学生很难将实训过程与理论知识联系起来，授课过程中学生会感觉枯燥，难以集中精力，日积月累，学生会产生厌学情绪，因此在设计教学时，借助FX-TRN仿真软件辅助教学，采用项目式教学法，引导学生完成PLC程序控制项目，学习PLC基本指令与编程要点。如，学习自锁控制环节时，可用“客人呼叫系统”的项目：客人点动桌面按钮，对应的指示灯常亮；学生通过PLC编写程序控制该项目，掌握自锁环节的功能及应用。学习定时器和计数器的应用时，用“交替亮灯计数”的项目：启动按钮，红绿灯交替点亮各1s，自动重复5次，停止工作；通过该项目掌握定时器设定延时时间和计数器的应用等知识要点。
1）交通灯的时间控制
以交通灯的时间控制项目为例，首先给学生展示“基本输入/输出程序”模块，明晰梯形图与信号灯明灭过程之间的控制关系，接着，展示“基本定时器操作”模块，让学生掌握定时器延时的控制过程。最后，进入“交通灯的时间控制”模块，控制交通灯使之在规定的时间间隔内变换信号。仿真界面由六部分组成，索引窗口、3-D画面仿真、操作面板、入输出映像表、梯形图程序区域、远程控制。根据控制要求对应于控制面板中输入输出继电器画出I/O接线图，如图1所示：
而后，依次点击“转换”按钮或者F4快捷键、“PLC写人”按钮，完成梯形图的转换和写入后，便可运行程序，在仿真场景区域便能看到自己所编写的程序的仿真效果，若要做细微改动或者校核程序，还可继续编辑梯形图，同时观察仿真区域三灯的明灭情况，进一步将灯的明灭动作与PLC基本指令联系起来。该模块的学习过程中，学习者能够巩固PLC基本指令的应用，通过仿真虚拟出基本指令在实际应用中的功能，例如逻辑取指令“LD”、并联常开触点指令“OR”、串联常闭触点指令“ANI”、驱动指令“OUT”，还能够观察到定时器如“TO K30”延时3秒的延时效果，对学习者来说，仿真软件还帮助提高了逻辑思维，加深了对PLC基本指令的理解。
2）部件分配
随着生产设备的自动化，很多企业都采用输送机进行自动分拣物品，以F-3模块为例，学生以三维动画模式直观体验到输送带根据部件大小分配特定数目的部件至物料盒，走向企业化、社会化、实践化的电气控制。
当按下操作面板上的PBl（x20）以后，机器人的供给指令（Y0）被置为ON，在机器人机械臂完成移动部件并返回出发点后供给指令（YO）被置OFF；当操作面板上的SWl（x24）被置为ON，传送带正转，若SWl被置为OFF，传送带停止。在传送带上的部件大小被输入传感器上（x1），中（x2），下（x3）检测出来并分别放到指定的盒子上面的传送带，当推动器上的传感器检测到部件（x10，X11，X12）被置为ON，传送带停止而且部件被推到盒子里。
学生依次了解必要的细节然后创建程序，并验证操作项目，写入PLC，通过3维动画再次确认程序。利用PLC仿真软件，学生可实时监控运行中的程序，观察程序对应的电气动作，实时监控单条支路程序，分解每一个电气动作，将程序与电气输出动作联系起来，帮助提高学习者的逻辑思维能力，3维声光动画很好的映射出PLC编程控制的特点及优势，避免课堂中教师的枯燥陈述，也将复杂的板书简单化，将文字切换成动画，轻松解决教学难题。甚至对于某一特定动作，教师可引导学生用特殊方法单独控制，单独观察，进一步巩固控制该特定动作的相关PLC指令。
