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浅谈高校机器人实验室建设

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  【摘要】机器人是集成机械、计算机、电子、物理、控制、人工智能等多方面的技术,目前在工业各领域有着广泛运用,因此在高校建设机器人实验室十分有必要。本文分析高校建设机器人实验室的必要性及目的,最后提出高校机器人实验室建设的数个建议。
  【关键词】机器人 实验室 建设
  【基金项目】上海工程技术大学实践教学建设项目(项目编号:P201524002);上海工程技术大学实践教学建设项目(项目编号:P2013240
  03)。
  【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)04-0228-01
  一、引言
  机器人融合了计算机、机械、电子、通讯、控制、声、光、电、磁等多个学科领域的知识,在当前社会制造以及日常生活中有着广泛的运用,目前机器人的使用在手机、汽车、纺织等制造行业已经越来越普遍。伴随着机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),同时单机价格不断下降,其工业门槛降低很快,应用推广速度将日益加快。此时,以培养高素质人才为目的的高校应该抓住机器人发展的机遇,加快机器人实验室的建设,加强对学生在机器人方面的培养教育,让他们在大学期间对机器人理论知识、实践操作有一定的基础,锻炼他们的机器人动手实践能力。这有助于提高他们的综合素质以及创新性能力,同时为今后就业打好基础以及开阔视野。
  二、机器人实验室开展的目的及必要性
  机器人技术作为高技术的一个重要分支普遍受到了各国政府的重视,世界各国都非常重视机器人技术的开发与研究。一个国家机器人水平的高低,代表了一个国家的综合实力。在国家推出的十大产业振兴规划中汽车、纺织等多个行业均涉及机器人的运用,可以说机器人技术为十大产业振兴规划提供着重要的技术支持,或者说机器人技术的发展是顺应国家产业发展的大潮流。在此历史潮流下,高校加快机器人实验室的建设是正当其时。
  同时当前机器人集成了机械、计算机、电子、物理、控制、人工智能等多方面的技术,涉及多个学科、专业,机器人实验室的建设将为诸多学科的教学提供平台,能充分发挥机器人实验室的作用,保证实验室的使用率。在机器人实验教学过程中,学生通过亲自动手设计、加工、组装、调试,培养学生综合运用各门学科知识的能力、创新能力和工程实践能力,为相关专业学生就业提供技能服务。目前一些高校已经在机器人实验室建设上走在行业的前列,成为国内机器人竞赛组织者,甚至在国际机器人大赛中取得较好的成绩,因而高校成立机器人实验室将能为大学生创新实践、创新活动以及各类竞赛提供技术保障,提高高校的创新竞争力。
  机器人实验室的建设有助于提高学生的就业竞争力。据统计中国每年进入劳动力市场的人口数量很快就会达到峰值,在经济持续增长和资本不断积累的同时,劳动力供给逐渐减少,人口红利逐渐耗尽,加之劳资矛盾升级,劳动力成本快速上涨,导致制造业中劳动力成本日益上升,各行业利用机器人替代劳动力的趋势越来越明显。在此社会背景下,需要我们顺应社会发展潮流,为社会发展提供掌握机器人技术的高技能人才,因而我们建设机器人实验室,让学生掌握机器人基本知识以及操作技能,这无疑将增加学生的就业竞争力。
  三、机器人实验室建设的建议
  1.机器人实验室建设中教育机器人的选型强调机器人的通用性以及实用性。基于之前分析机器人实验室建设的目的,建议高校机器人实验室中教育机器人的选型需要与当前社会制造工业中主流机器人保持一致,选择当前主流先进的机器人系列产品。这样避免机器人实验室成为“象牙塔”内的玩具,而是接地气的实在产品,让学生通过对系列机器人的拆卸、组装、操作及扩展实践,了解主要就业领域机器人的相关原理及操作。
  2.在消化吸收教育机器人产品的相关知识的基础上,为机器人实验室编写统一教材。在编写教材的过程中,教师可以梳理教学思路,同时结合教学对象的实际能力情况,按照由表及里、深入浅出的思路,由理论知识到实践操作,并引入了许多优秀的机器人教学案例,结合案例,让学生在动手操作过程中,逐步深入了解机器人工作原理及实践操作。
  3.建设基于机器人的工程实践教学的网络平台,实现实践课程的指导书、讲义、教学案例、教学课件、教学视频等教学资源的网络共享和网络辅助教学。利用网络平台的开放性、易于传播性,启发和引导学生更好的进行课外实践和创新,作为课堂教学的辅助手段。
  4.与机器人相关企业合作,搭建产学研平台,为学生获得现代机器人相关知识及实践经验提供场所,了解当前工业领域机器人的实际运用情况。同时组织教师到相关公司考察和学习,了解机器人教学需要的知识技能状况,公司主要技术及管理人员到学校了解教学特点,建立产学互动的长效教学机制。
  参考文献:
  [1]于莉.机器人实验室建设的探讨[J].高校实验室工作研究,2010(9) .
  [2]孙英飞,罗爱华.我国工业机器人发展研究[J].科学技术与工程, 2012(12) .
  [3]王旭仁,姚叶鹏,刘丽珍.机器人课程建设探索和思考[J].计算机教育,2011(11) .
  [4]孙小进.高职院校机器人实验室的创建[J].科技信息,2008(15) .
  作者简介:
  张婷(1983-),女,汉族,湖北襄阳人,工程师,工学硕士,主要研究领域为电力系统控制和高电压技术。
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