民办高校工业机器人项目化课程体系构建与实施路径

董广杰

　　当前，工业机器人已成为现代工厂不可或缺的设备，广泛应用于汽车制造、电子装配、物流分拣、精密焊接等领域，催生了大量能够操作、维护、编程乃至集成机器人系统的新型技术岗位。这种产业升级的大背景，为我国以应用型人才培养为目标的民办高校带来了新的机遇与挑战。民办高校以其灵活的办学机制和敏锐的市场反应能力在培养应用型人才方面展现出独特优势，面对工业机器人这一跨学科、重实践的技术领域，民办高校可更快地调整专业方向，整合教学资源，创新培养模式，为行业输送高技能人才。因此，本研究将深入探讨民办高校工业机器人项目化课程体系的构建原理与实施方法，旨在探索一条以实际工厂项目为载体、以能力培养为核心的教育教学新路径。

　　一、民办高校工业机器人项目化课程体系构建

　　1.1基于市场需求的课程目标定位

　　对于工业机器人这种技术更新快、应用领域广的专业，民办高校需以市场需求为导向，将分散的岗位要求转化为明确的教学目标，开展市场需求调研，通过实地走访、问卷调查、专家访谈等多种方式收集不同规模企业对工业机器人人才的具体要求，并定期分析人才招聘网站发布的职位信息，梳理出使用频率最高的技能需求和知识领域。而后，对这些需求进行专业化的分析和归类。工业机器人领域的岗位大致可分为机器人操作与编程、系统集成与调试、设备维护与维修等几个主要类型。操作岗位要求掌握机器人基本编程以及熟练操作的能力；而系统集成岗位则需要掌握机械设计、电气控制等多方面的综合知识；设备维护与维修岗位要求能够熟练阅读并诊断机器人控制柜、伺服驱动和传感器的故障；掌握常用的PLC、工业以太网技术，能够进行软硬件故障排查与参数调试。课程目标的表述应当具体明确，对于“掌握机器人编程”这一目标，可进一步细化为“能够独立完成搬运、焊接等典型工艺的轨迹编程和参数设置”，从而为教师教学提供清晰指引，还能助力学生明确学习的核心要点与要求。而由于工业机器人技术发展迅速，市场需求也在不断变化，因此课程目标还应根据技术发展和产业变化进行动态调整，组建由企业专家、专业课教师和毕业生代表组成的课程指导委员会定期对课程目标进行评估和修订，以使其始终与行业需求保持同步。

　　1.2模块化课程内容设计

　　将工业机器人这样一个复杂的技术领域分解为相对独立又相互关联的多个学习模块，有助于学生系统地掌握相关知识技能，同时也便于教学组织和进度安排。具体可分解为以下几个模块：一是机械基础模块，主要介绍工业机器人的机械结构组成和工作原理，包括机器人的机构类型、运动学基础、传动系统等内容。学生先从最基本的机械零件认识开始，逐步深入了解机器人的运动分析和力学特性；教师要为学生拆解演示机器人关节结构，帮助学生理解减速器、伺服电机等核心部件的工作原理和装配关系，为后续的电气控制和编程学习打下基础。二是电气控制模块承接机械基础模块，涵盖伺服驱动系统、传感器技术、PLC控制等主要内容。学生要学习如何通过电气系统实现机械部件的精确控制，了解各种传感器在机器人系统中的作用和应用方法，掌握机器人电气系统的基本组成和工作原理。三是编程操作模块，这个模块主要训练学生的机器人编程能力和操作技能，教学内容应该覆盖主流机器人品牌的编程系统，让学生掌握不同系统的特点和使用方法。编程学习要遵循从简单到复杂的过程，要保证学生有充足的上机时间，通过反复练习掌握编程技巧和调试方法。除了这三个核心模块，还可以根据实际需要设置专门的应用模块，如焊接机器人应用、搬运机器人应用等，以培养学生解决实际问题的能力。各模块之间要保持良好的衔接关系，且每个模块都应包含理论讲解和实践训练两个部分，但比例应有所不同。

　　二、民办高校工业机器人项目化课程实施路径

　　2.1共建校企协同的实践教学平台

　　民办高校工业机器人项目化课程的实施需要建立一个校企协同的实践教学平台。其中，实训基地的功能分区要科学合理，划分为基础技能训练区、专项技术实训区、综合应用区三个主要部分。基础技能训练区配备基本的机械装调工具和电气控制实验台，用于学生进行机械结构和电气控制的基础练习；专项技术实训区设置焊接、搬运、装配等工艺实训单元；综合应用区模拟生产环境，配置完整的机器人工作站和辅助设备，用于培养学生解决复杂问题的能力。设备配备上，应为学生提供机器人仿真软件，使其能够在计算机上进行编程和运动规划练习；实物操作区则要配备足够数量的机器人设备，保证学生有充分的实际操作机会。在此基础上，引入企业真实项目和生产经验，聘请经验丰富的工程师担任兼职教师参与实践课程教学和项目指导，这些项目要让学生体验真实的工程技术工作流程。此外，校企协同平台的运行管理还需要建立由学校教师和企业人员共同组成的管理团队，负责实训基地的日常运营和维护，及时解决合作过程中出现的问题，为学生学习保驾护航。

　　2.2推行任务驱动的模块化教学实施

　　任务驱动教学法是通过设计一系列具有代表性的工作任务，将各模块的知识点和技能要求融入其中，让学生在完成任务的过程中主动建构知识体系，发展专业能力。具体来说，在机械基础模块，教师可设计机械结构认知、部件拆装等基础性任务，帮助学生建立对机器人机械系统的直观认识；在电气控制模块，安排电路分析、电气接线、故障排查等任务，训练学生的电气控制系统理解和维护能力；而在编程操作模块，布置基本运动编程、轨迹优化、外部信号交互等学习任务。在课程后期，安排一个完整的机器人工作站调试任务，要求学生完成机械检查、电气连接验证、程序编写和参数调整等全套工作，帮助学生稳步提升专业能力。教师可将学生分成3人-5人的小组，学生分工协作，以此来培养其团队合作精神，锻炼他们的沟通协调能力。同时，在教学过程中要定期组织模拟考核，帮助学生了解自己的技能水平，从而及时发现和弥补不足，提高学习成效。

　　三、结语

一个成功的课程体系必须根植真实的市场需求，通过模块化的内容设计将复杂的工业机器人技术分解为机械、电气、编程等可教学、可训练的单元。校企共建的实践平台与任务驱动的教学方法能够为学生创造“在做中学”的环境，有效弥合民办高校人才培养与产业用人需求之间的鸿沟。未来，随着智能制造技术的快速迭代，该课程体系需持续引入人工智能、数字“孪生”等新兴技术，并深化产教融合，从而提升人才培养的前瞻性与适应性。

　　（作者系烟台城市科技职业学院智能制造学院讲师。本文系中国民办教育协会2025年度规划课题“民办高校项目化课程教学体系重构与实现路径研究”（课题批准号：CANQN250463））