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工业机器人论文

工业机器人论文

工业机器人论文范文第1篇

1工业设计目标

本项目的研究对象限定为在居家环境中使用的、身体有残障的老年人,主要研究方案以能为老年人提供包括生理及心理层面的人性化援助为中心而展开。设计目标是从形态、色彩、材质以及人机工程四方面改进家居服务机器人。改变机器人只按照既定的工作流程来工作,不能能动地适应环境,没有自学习能力,生硬无趣的形象,使得用户无法从心理上接受这些原本机械化的机器人产品。

2工业设计设计过程

魔鬼鱼又名蝠鲼(如图1所示),与“福分”同音。针对国内各地区各民族共同的喜好特点,注重吉利的中国人民喜欢谐音的产品,因此选择这一生物形象作为设计原型,能够更有针对性,更有效地树立具有亲和力的机器人形象。同时,对使用者而言,名称是引起其心理活动的刺激信号,具有帮助识别和记忆商品的基本心理功能,给使用者以视觉刺激感受和心理关联,从而改变对机器人的认知。此外,不仅因为其名字的巧妙,其可爱灵巧的外形也深得人们喜欢。将魔鬼鱼作为设计仿生的对象,在形态、颜色搭配上稍作修改,形成了此方案(如图2所示)。

2.1形态设计

传统的家居服务机器人通常无法突破用户心理上的固定观念,因为外观的机械性较强,人们无法将机器人当成生活的伙伴。在这个日新月异的社会中,人们追求的不是一个冰冷的机器,而是变化与新鲜,同时渴望有文化意味以及具有艺术情趣的产品。为了让使用者从心理上更容易接受,尤其是上了年纪的老人,在其外形的设计上需要花一定的笔墨,尤其是情感陪护机器人,它是有感彩的一个陪护,是使用者的一个伙伴。在本项目的设计中,独特流畅的流线型外观设计,力求突破用户心理上对家居服务产品的一贯认识,给用户带来视觉上全新的体验。该家居服务机器人在传统家居服务系统外观造型方面取得重大突破,将仿生设计概念植入产品设计当中,在强调产品本身具有较强服务功能的同时,将外观造型与仿生体系完美贴合,使产品更为美观实用。外形特征如图3所示,向上微微翘起的两翼,与魔鬼鱼结构相似,使产品更加轻盈灵动,整个产品外观更俏皮活泼。操作键与产品外观设计完美融合,不仅简洁美观,且更易于使用者辨识及操作,在实施监护的同时植入娱乐,简单明了的操作即可实现多种齐全的功能,丰富用户的使用体验。该设计简洁,拥有流畅简单的外观及结构,却又不失灵动与活力感,方便灵活的移动,功能齐全,方便用户在不同需求中使用,监护与娱乐同时兼顾,为使用者提供高效的工作及愉悦的心情。

2.2色彩设计

在为此模型配色的过程中,充分考虑到老年人的特征,他们对色彩的喜好,以及颜色对于老人的影响,照顾到他们心理的变化,情感的寄托等等。步入老年,人们就变得不再喜欢艳丽的色彩,更偏向于安然、素雅的风格,低调质朴也表现了他们对生活淡定的态度。如图4所示,在此配色方案中,白色象征单纯、圣洁、高尚,它与任何色相都容易取得调和,让所有色彩看起来更浓厚。蓝色内在,收敛,沉静的基本特质,另一方面蓝色是幽静的,绝无暖色的躁动与喧哗,凝望着蓝色能感受到那种悠远而深邃,宛如哲人超然的冥想[3]。混合了白色的紫色意味着特殊的优雅,高贵而矜持。蓝色与紫色对比,效果微妙,柔和,具有单纯性,很容易保持色彩统一。如图5所示,魔鬼鱼的主体选用偏暖的米黄色,想给老年人安静祥和的产品形象,改变了先前的苍白,低调中的明亮,增强了产品的活力,又不会过分强烈,非常适合老人的淡薄的性格。选藕荷色以及浅绿色是为了避免复杂的花色,让老人思想负担加重,认识更混淆。老人视觉退化,明度应比其他年龄段的使用者高一些,同时对于色系色彩不敏感,容易把青色与黑色、黄色与白色混淆[4]。所以在为按钮选择颜色的时候,应使用明亮的色彩,提醒老人这是一个按键。如图6所示,在此配色方案中,干净的白色为主体,与蓝色相调和,整体上流露出淡雅、古典、低调、大气的感觉。内敛沉静的蓝绿色,显得悠远而深邃,能够收敛虚浮的心性,崇尚理性,内省精神的文化,高雅稳重的灰色按钮,耐脏的同时,与纯净的白相对比,让人准确辨识按钮的位置。简约低调的色彩搭配,尽显机器人的高贵神秘,轻柔灵活,是时尚老年人的必备品。

2.3材料与工艺

在设计中,材料及工艺和设计的关系是密切相关的,材料及工艺是产品设计的物质技术条件,是产品设计的基础和前提。设计通过材料及工艺转化为实体产品,材料及工艺通过设计实现其自身的价值[5]。在家居服务机器人的材料选择上(如图7所示),整体外壳采用ABS工程塑料,并通过后期的处理,使表面产生磨砂的效果,使得机器人的外观更加柔和。因此,在两翼部分以及尾部,采用透明硅胶,其柔软的材质,可防止因撞击而损坏。同时柔软的材质,以其自身的特性影响着产品设计,满足产品功能要求的同时,增加了产品与人之间的亲近感,使产品与人的互动性更强[6]。

2.4人机交互设计

在界面的体现上有各种形式。此设计中加入LED用于区分产品在不同功能运用下的状态,产品开机之后LED灯开始工作,用户可以根据LED的颜色及亮度来判断产品的工作状态,LED灯亮起是工作状态的标志,该设计不仅实用性强而且使产品更为活泼生动,为用户在日常生活中的使用带来了极大的方便,如图8所示。在老年人接触机器人时,通过分析老年人的情感,来表现出符合其情感需求的情感,让老年人从心理上感觉到,这个机器人是人性化的,是具有情感的,也是积极的、有朝气的[6]。

3小结

工业机器人论文范文第2篇

关键词:中职院校 工业机器人 教学

随着科技的快速发展,机器人作为集机械、电子、控制、传感以及计算机技术等多领域知识于一体的典型代表以及工业自动化的三大支柱之一,已广泛应用于各个领域的工业现场。随着工业机器人的广泛应用,不少中高职院校都把机器人的教学引入教学大纲和实训环节。

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).

[2]陈伟华.独立学院《机器人技术及其应用》教学探讨[J].中国科技信息,2012(7).

工业机器人论文范文第3篇

关键词:机器人教学;工程实践;创新能力

G642.0;TP242-4

作为具有鲜明汽车行业背景的地方院校,我校的人才培养定位是为汽车工业生产第一线培养高级工程应用型人才。针对这一总的指导思想,我校自动化专业明确提出以汽车生产自动化作为专业方向,把培养和造就综合素质高、工程创新意识和实践能力强的工程应用型人才作为本专业人才培养目标,在人才培养计划、课程设置等方面大胆的进行改革与探索,突出数控系统与工业控制方面的工程训练内容及培养方向,形成机械基础―PLC技术―数控技术及编程―典型数控系统及应用―工业机器人工程应用为主线的汽车生产自动化技术系列课程。

尤其是工业机器人技术广泛应用于各个工业领域,成为制造业生产自动化中主要的机电一体化设备,与PLC、数控技术并列成为当今工业自动化生产的三大支柱[1]。为了适应这种社会需求的变革,在高等院校中开设相关机器人技术及应用的课程和实验,有利于培B学生的科学素质和工程意识[2]。

结合我校自动化专业在机器人课程方面所做的改革与实践,本文就课程内容的更新、实践教学平台建设及实验项目的提炼等进行探讨,以期进一步完善和优化机器人教学课程内容。

一、机器人课程教学情况

国内许多高等院校都已开展了机器人教学工作,开设的专业也较广,且课程教学以理论为主,实验学时数相对较少,大多数高校的实验课时数甚至为零[3]。

我校自动化专业于2006年开设《机器人技术导论》课程,尽管在教学内容上反映当前工业机器人技术的发展现状与趋势,在教学方法上从兴趣方面引导学生积极自主地学习,同时借助于多媒体技术,特别是讲解机器人数学建模时,结合动画和录像演示以增强教学的时效性;但教学环节上偏重于教师的讲授,学生独立思考欠缺、无实践教学环节、教学内容工程实践性不强。且本门课程涉及面广、知识复杂、公式繁多、内容抽象,理解困难就成为历届学生对该课程的共同印象。

二、课程建设与改进的思考

1.教学内容的更新

依据我校自动化专业本科生的培养目标,且在技术性层面上最大限度的体现理论和生产实践相结合,我校自动化专业将机器人课程名称更改为《工业机器人应用技术》,为配合该课程改革,本专业先后购置两套工业机器人教学实验平台:带激光焊缝跟踪的Motoman Up6弧焊工业机器人及FANAC智能工业机器人实训系统。

课程授课学时在原有的30学时理论教学基础上增加了6学时实验教学;且在课程教学大纲上作了相应的更新,理论教学内容围绕实验室的Motoman Up6工业机器人系统进行增补和删减:①在机器人运动学章节的讲解中,以Motoman Up6工业机器人结构为对象,将重点放在前向运动学原理与计算中;②在操作臂的控制这一章节中将授课重点放在机器人控制器硬件体系及软件架构上。③在传感器原理讲述中,应侧重于目前机器人系统中应用较多的一些传感器,如光电码盘、电位计和机器视觉,并增加机器视觉案例分析:激光焊缝跟踪系统/摄像机二维位姿检测在机器人弧焊或上下料中的应用;④在机器人轨迹规划和编程章节,增加了与Motoman工业机器人配套的离线编程软件Rotsy应用的讲解,便于后续试验项目的开展。

同时,在教学方式上增加了现场讲解环节。为了让学生们能够更好地理解和掌握机器人运动学的知识,我们把部分课堂环节改在机器人实验室进行,以真实的Motoman Up6工业机器人为例,讲解机器人的关节、连杆、坐标系、D-H建模、正运动学和逆运动学的知识。这种教学方式直接、直观、便于理解,让学生的学习做到了理论与实际有机结合。

2.机器人技术的实践教学

为了巩固工业机器人的相关理论知识和加深对理论认识,培养具有创新意识的高素质工程技术人员,我校自动化专业先后购置两套工业机器人实践教学实验平台(如图1所示):带激光焊缝跟踪的Motoman Up6弧焊工业机器人及FANAC智能工业机器人实训系统,并且对本课程相关的实践教学内容及方法进行了优化改进。

其中弧焊工业机器人平台由标准型工业机器人Motoman Up6、工件变位机、两套末端执行器(CO2保护焊系统、气动V型夹爪)及Meta视觉系统公司的激光定位系统等组成,另外购置了两套配套软件:机器人离线编程软件Rotsy和机器人通讯软件Motocom32,由此构成了一个完整的机器人工作站,可用于弧焊机器人焊接跟踪、作业对象位姿检测。目前,在该机器人平台上已开出的本科生实验有:①Motoman Up6机器人虚拟仿真及离线编程实验;②工具/工件坐标系的标定实验;③复杂构件三维空间模拟点焊实验;④复杂构件三维空间连续焊接(带焊缝跟踪功能)实验;⑤车身喷涂轨迹规划实验。

FANAC智能工业机器人实训系统以白车身冲压生产线的自动上下料为控制对象,由PLC控制冲床及自动输送线的动作,工业机器人根据智能相机检测反馈的白车身位姿偏差量对工具控制点进行实时纠正,以适应对输送线上处于任意位姿的工件进行抓取。该系统能从控制系统集成、工业机器人及机器视觉几个大方向开展创新实验设计,目前已开出的综合实验有:①工业机器人与PLC之间数据交互及应答通讯;②为满足各子系统间的协调动作,进行机器人运动程序及PLC控制程序设计;③基于机器视觉的零件位姿/尺寸测量及缺陷检测等实验;④基于机器视觉的机器人自适应抓取工件程序设计。

这些综合性实验项目的设置,充分体现了与工程实践相结合的的特点,大大丰富了实验教学的案例内容。

实践证明这种以工业机器人作载体,形成理论与实践相结合的教学模式,能充分激发学生的学习兴趣、积极性及创新思维,提高了学生的实践动手能力和工程新意识,使学生们对于机器人课程有了一个系统的认识和理解。

同时,利用该“工业机器人教学试验平台”结合东风汽车公司各专业厂的工程实际项目,有效的指导本专业部分学生进行毕业设计,例如:“汽车前悬梁架工业机器人焊接的研究与实现”、“工业机器人激光焊缝跟踪子系统软硬件设计与实现”、“视觉机器人手眼系统标定算法研究”等毕业设计课题的开展,学生既可以在工业现场了解实际工业机器人系统的工作原理及运行状况,同时对现场的不足提出改进意见、制定方案并进行系统软硬件设计,进一步在实验室工业机器人平台上加以演示和验证,使学生在训练中学会如何将知识应用到生产实际中。

三、结束语

本文对我校自动化专业机器人课程理论、实践教学的改革进行了探讨,力图最大限度的将大学生工程实践能力的培养、训练和形成以及工程创新意识的培养贯穿于机器人教学的全过程,本教学项目的研究和实施,为培养“工程应用”型人才探索出了一条可行的道路。

参考文献:

[1] 郗安民,刘颖,陈工,马祥华等. 工业机器人教学实验工作站[J]. 实验技术与管理,2001:18(5): 17-20.

[2] 万佑红,蒋国平.机器人教育与大学生创新能力培养的探索[J].电气电子教学学报,2005:27(4): 6-9.

[3] 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,2010:20(3):144-146.

[4] 张国民,张剑平. 课程视角下的机器人竞赛辅导研究[J].中国电化教育,2008,262(11):92-94.

[5 ] 胡蓉,蒋海燕. 构建“机器人”教学平善工程训练创新与实践教学体系[J]. 决策管理2008,1:73-74.

工业机器人论文范文第4篇

【关键词】教学;能力;研究

一、背景及现状

工程人才必须深入掌握专业的知识和技能,才能具备面对领域问题的能力;工程人才更是需要了解和掌握多方面的知识和方法,才能具有从工程级到系统级的问题解决能力以及融汇贯通的创新和引领能力。参照如图1所示的ABET对工程人才的评估标准,工程人才的综合能力可归纳为工程能力和工程素养两大要求,包括:综合知识的运用能力、实际问题的解决运力、复杂设计创新能力、自主学习探索能力、交流合作领导能力等多个方面。

近年来,国内高校通过调整课程设置(增加设计课、实验课等)、设立大学生研究实践计划、采用3+1校企合作的教育模式等改革,有效提高了学生的动手能力、工程实践能力等。但与国际工程人才标准相比较,我国现有工程人才教育培养体系尚存在以下问题:培养体系通常以单一学科专业为背景展开,难以系统性地实现多学科交叉融合,理论与实践缺少关联,特别是各种学科竞赛往往缺少系统性的理论支撑,研究实践环节缺乏递进式系统发展,导致学生缺乏面向复杂工程问题的分析解决能力和创新实践能力。

机器人技术是集运动学与动力学理论、机械设计与制造技术、计算机硬件与软件技术、控制理论、电动伺服随动技术、传感器技术、人工智能理论等科学及技术领域于一体的新型多学科交叉领域。同时,机器人技术也是进行教育改革,培养学生综合应用能力和创新实践能力的优秀平台。随着机器人技术的发展,机器人技术的教育与实践也越来越受到各个国家的重视。利用机器人技术对不同专业的辐射作用,近年来浙江大学开展了以机器人为教学载体的工程人才培养模式探索,取得了较好的效果。以机器人教学为载体,本文对理论和实践深度结合、学科交叉和专业精深双重驱动、递进式和多目标纵(深度)横(受众面)兼顾的工程人才综合能力培养模式。

二、培养架构

面向高等教育工程人才能力培养之目标,针对以上问题,浙江大学以机器人为教学载体开展了高素质工程人才综合能力培养模式的研究和实践,建立了如图2所示的培养架构。在这一架构下,不同于传统的以课程体系建设为核心的培养方案,而是采取了课程体系与实践体系建设双管齐下的培养模式。在课程体系建设中,注重分层次的培养计划,分别建立了从基础课程到更加专业的提高课程,最终面向培养学生创新能力的高级课程群。而在实践体系中,一方面与相应的课程群理论知识相对应,注重对课程理论知识的配套实验和实践;另一方面,更加突出学生创新实践能力,通过学科竞赛的形式激励学生投入到主动实践的过程中。

以往的教学过程中,课程体系和实践体系相对独立,没有很好的融合。高效的机器人创新实践培养模式应该是实践体系与课程体系的有机结合,近几年陆续开设了机器人理论知识课程,课程具有覆盖面宽、内容形式多样、分层递进的特征,包含相关关学科知识和技术的基础知识与较为精深的专业知识。另一方面,注重课程体系与实践平台之间统一协调的系统性,倡导与建立课程内容和课外实践的融合机制,以课程内教学传授的知识为支撑,通过课程外的启发性引导与激发,培养学生的创新思维,从而推进工程人才的培养。

其次,传统的实践平台更偏重于学生实践能力和动手能力的培养,但在创新方面还不够。主要处于由教师发现问题,引导学生查阅资料、解决问题,对学生发现问题的能力培养和创新思维启发方面尚不够。需要进一步激发学生主动思考、主动发现问题、主动寻找解决问题的能力。为此,以机器人为对象,与学科竞赛相结合,兼顾多学科交叉融合和专业知识能力发展需求,创建“课程―实践―竞赛”深度结合、相互促进的教学实践体系。在系统建设机器人相关的课程体系和实践平台基础上,开展以学生为主体的递进式、多层次综合培养模式实践,使人才培养做到理论与实践的有机结合,学生兼具综合性和专业性的工程能力与工程素养。

2.1层次化的课程体系

课程体系的建设应遵循全面、循序渐进、相互促进的原则。在教学实践中,逐步建立起如图3所示的课程群。这些课程构成了面向不同层次、从基础到提高再到创新的系列化课程体系,包括《机器人导论》、《机器人设计》、《机器人制作》、《机器人技术》和《智能移动机器人》等系列课程,使学生循序渐进地搭建扎实的多学科知识架构,为学生融会贯通、开展创新研究打下坚实基础。在课外实践平台优化拓展的基础上,充分利用课外实践平台,在课程体系中进一步加入基础实践、综合强化、创新实践环节,加强学生创新思维的启发和创新实践能力的训练。为支撑递进式培养模式、满足多目标培养需求,系统性设计侧重不同年级、不同深度的通识性、提高性和专业性机器人技术课程群,为学生深入实践和创新提供坚实的理论支撑。通过组织不同学科从事机器人研究的教师共同完成课程讲授和实践指导来确保知识体系的完整性和专业内容的深入性。

图3兼具综合性和专业性的多层次机器人课程体系

2.2以学科竞赛为推动力的实践体系

以多学科交叉融合和专业精深双重驱动为手段,建立不同层次的目标导向式(课外实践)和结果引领式(学科竞赛)机器人实践创新大平台,各子平台既有共通性又有差异性,如图4所示,通过组织不同学科专业的学生面向特定目标合作开展工作,来推动人才培养过程中的专业实践创新和多学科交叉融合。在现有课程的基础上,结合课外实践平台,调整教学内容,增加实践创新环节,改变单一的试卷考核方式,采用知识点考核和实践考核相结合的方式,促进理论与实践的紧密结合,并鼓励学生提出新方法。

以《机器人导论》、《机器人设计》、《机器人制作》三门课程为主要基础,在教授学生机器人基础知识的前提下,引入国际知名院校的创新设计与竞赛教学方式,如美国麻省理工和东京工业大学普遍采用的IDCRoboCon竞赛课程,并选拔优秀学生参加校级和世界性的IDC RoboCon竞赛;以浙江大学机器人科教实践基地为依托,利用面向国际机器人世界杯赛RoboCuop的机器;平台,着重培养学生的综合应用能力与创新实践能力。以服务机器人平台为工具,面向高年级学生和研究生进行学术前沿教学和实践训练,培样学生的专业研发和创新探索能力。这些实践平台层次上循序渐进,内容覆盖广泛,可以有效地锻炼学生对知识的运用能力和创新能力。机器人实践平台综合了多方面理论知识和技能,有效支撑了多课程的学习和关联、多学科知识的实践和融合以及基于知识与能力积累的创新发展,达到多学科融合培养的目标。

图4以学科交叉融合和专业精深双重驱动的机器人实践平台

从能力培养角度看(纵向),学生培养是一个递进的过程;从学生受众角度看(横向),不同群体有不同的目标需求。上述的机器人课程体系和实践平台,可以有效支撑递进性、多目标的培养模式。前者可满足不同层次的理论学习需要,后者可满足不同深度的实践创新需要。既可根据培养对象及其发展需求设置不同知识点、不同难度级别和不同综合性要求的教学实践内容,开展递进式培养;又可形成较宽的入口,建立多目标培养模式,服务更多的学生。

三、结论

本文论述了浙江大学以机器人技术教学为载体,培养创新型工程人才的模式与方法。这一培养模式从课程体系与实践体系两方面入手进行建设,注重课程体系的完整性、层次性以及课程体系与实践体系的有机结合。同时,本文论述了科学全面的教学评估体系与机制,配合人才培养模,构成了完备的工程人才培养模式。这一模式在十余年的教学实践中逐步得到了验证和完善,对我国高校相关教学工作的开展具有参考意义。

【参考文献】

[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,中发[2010]12号文件

[2]孙康宁,傅水根.我国高层次工科教师教育教学改革现状分析[J].中国大学教学,2013(11):85-87

工业机器人论文范文第5篇

理论联系实际,在实践工作中检验理论、提升理论,是企业对毕业生的要求。理论指导实践,在实践工作中运用科学的理论指导实践,是企业对工程技术人员的要求。作者曾在电力系统就职,体会比较深刻。对于变电站而言变压器检修经常要做空载和短路试验,工程上变压器空载试验方法采用调压器在低压侧加压,空载容量应小于调压器容量的50%,试验电流为额定电流的1‰~1%,以测量变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时,空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。变压器短路试验用自耦变压器调节原边电压,原边电流达到额定值时,测量变压器铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%。通过亲自动手做压器空载、短路试验及观察实验现象,联系《电路》、《电机学》中关于变压器的相关知识,加深了对变压器的学习与理解。发电厂自动化控制是电力系统的发展趋势与要求,已投产和在建的大型发电厂的自动化控制水平非常高,已达到“无人值守,少人值班”管理模式。发电机组的自动开停机、自动同期并网技术验证了《自动控制理论》、《继电保护》等相关理论知识。在电力系统工作的4年中,笔者的理论知识在工作实践中不断得到深化和提升。

2电力系统工作经历对电气工程本科教学起到的积极作用

2.1教材选用目的更加明确

教材是高校实施培养计划的重要介质,直接影响着教学质量和人才。高质量、合理化的教材是提高教学质量与水平、完成人才培养计划与目标的保证。作者在施教时参照自身的工作经验,选用更具有方向性与实践性的教材,提高毕业生与企业之间的契合度。智能电网、数字化电站是电力系统的发展趋势,其要求电网信息化、自动化程度更高。因为这一目的,可编程控制器(ProgrammableLogicController,PLC)被广泛应用到电力系统中,目前国内应用的PLC有西门子(SIEMENS)公司生产的S7系列、施耐德公司生产的Quantum等系列、三菱公司生产的FX3G系列等。随着日系PLC退出中国市场,西门子PLC被普遍应用于电力系统自动化控制。例如三峡电厂、葛洲坝电厂、溪洛渡电厂等大型水电站使用PLC对发电机组、辅助设备系统等设备进行控制。因此在向电气工程与自动化专业教授《电器与可编程控制器》这门课程时,应该选用以西门子PLC为基础讲述电厂及电网自动化控制的教材,教学内容更接近电力系统工作实践,使电气工程及自动化专业毕业生在走上工作岗位时具有更强的适应能力。

2.2培养学生更具有方向性

现代电力企业对高校毕业生有着严格的职业要求。扎实的专业能力、较强的实践动手能力以及必要的公文写作能力是毕业生就职于电力企业所必须具有的素质。电力系统设备分为一次设备、二次设备两大类。就发电厂而言,从事电气一次设备的检修、维护及管理工作需要毕业生熟练掌握《发电厂电气主系统》、《电力系统继电保护》、《电机学》等专业课程的内容,熟悉电机、开关电器、载流导体、电抗器、补偿设备、避雷器、继电保护系统相关知识,这些是为适应发电厂工作而储备的理论知识。从事电气二次系统工作的毕业生则必须重点掌握《自动控制理论》、《电力系统继电保护》、《电子技术》、《电器与可编程控制器》的相应内容。因此拥有扎实、丰富的专业知识来服务电力企业,是电气工程及自动化专业的培养目标。实践动手能力在促使毕业生快速融入到企业生产工作中扮演着积极、重要的作用。发电厂电气设备维修工作需要毕业生有较强的电气二次配线、布线及PLC编程能力。发电厂中大量布置电气二次控制盘柜,实际的检修与维护工作需要高强度的控制回路布线与配线工作,电力系统高度自动化则需要毕业生具备基于PLC的自动化程序读写能力。公文写作能力是现代化大型企业对职工的基本要求。我国各级电力系统的运营、管理、维护已经实现了规范化、制度化、标准化。实际的工作中需要职工撰写大量的公文,例如对发电厂而言,每个月要写电厂运营报告、机组检修报告、技术改造方案等,特别是实行工作票制度后,每天都要写设备缺陷处理报告及巡检报告。这些工作要求职工具有一定的公文写作能力。对于毕业生而言,必要的公文写作能力在求职及就职中有着不可替代的优越性。

2.3将工作经验融入教学

将宝贵的工作经历融于课堂教学,可极大地丰富教学内容,提高学生的学习兴趣。作者讲述《电路》第十一章时,结合自己的工作经历深入浅出地讲述了变压器的原理、空载和短路实验,使学生更好地理解和掌握课堂内容。在讲述《电器与可编程控制器》时,以发电厂开停机控制流程、辅助设备自动化控制流程为例,将专业课程学习与电厂实际工作紧密结合起来,以培养更适合企业要求的应用型人才。

2.4将企业中应用的前沿技术带进课堂

随着数字化电站、智能电网的建设,大型发电机组实现并网发电,状态检测技术投入使用,开始对1000KV特高压技术进行实验研究。电力系统的发展日新月异,设备更新速度非常快。电气工程自动化专业的教学应当将当前电力系统的先进技术、发展趋势带进课堂,在丰富教学内容的同时,增加学生对前沿技术的求知兴趣。笔者从事过175MW、770MW水电机组的自动化控制系统改造及维修工作,巨型水电厂厂用电系统运行及维护工作,水电机组状态检测与故障诊断系统的组建与维护工作。其中770MW发电机组自动化控制技术、巨型水电组状态检测与故障诊断技术都是当前电力系统的前沿技术。将这些知识带进课堂,有利于学生充分认识本专业的发展动向与趋势,积极地规划自己的职业发展方向。

3结语