时间：2022-09-24 04:28:36
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。
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]。
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。
5小结
本项目根据“以人为本”的设计理念，从形态、色彩、材料与工艺、人机交互四方面提出了创新性的设计方案。旨在设计出优秀的机器人，帮助失意的老人重新找回对爱的勇气和积极面对社会，面对人生，为他们的生活带来希望。机器人涉及多个学科的协同工作，不仅包括技术基础，甚至还包括心理学、人机工程学、伦理学等社会科学。在设计过程中，需考虑到多方面，才能设计出有助于人类生活的产品，使老年人从冷清、孤独、无奈的生活中解脱出来，提高人们的生活品质，让家居机器人真正为人类利益服务。
作者：朱润胡嘉俐朱彦单位：上海电机学院
关键词：人机工程；人体性能；环境因素
人、机器和环境之间的关系是人机工程学的主要研究内容，该门学科的研究方法众多，评价手段非常丰富，包括心理学和生理学等等，通过对人机工程学理论的深入研究，我们能够通过多门学科的有效应用，为工业设计领域提供必要的理论依据，这种做法能够有效提高我国工业设计领域的工作效率，能够极大的改善工业设计的工作方式，因此，我们必须对其予以高度的重视。
一、人体特性
作业者以及机器的使用者在人机工程学理论中被称之为“人”，研究人机工程学理论中的“人体特性”应当从以下两个方面入手。一是深入的研究人体结构。[1]从本质上来说，该种研究方式就是在应用人体尺寸测量知识来实现对人体结构的研究，从而将单个主体同群体之间的差别挖掘出来，得出相关数据。这些数据能够为人体测量提供必要的标准。例如，在设计驾驶员座椅的时候，我们就可以以人体数据为标准，制作出适应驾驶员实际情况的座椅等等，由此可见，人机工程学理论在工业设计中占据着非常重要的地位。二是深入的研究人的具体劳动动作。在这里我们又将人的具体劳动动作称之为作业，其内涵是设计者通过作业这种手段，将材料逐步转变为与具体工作顺序相一致的活动。所谓作业空间是指作业者以及机器的使用者在工作的过程中，同机器以及工具等所需要的所有空间总和。之所以进行作业空间设计主要目的在于通过这种方式能够将人机系统的工程优势充分的发挥出来，从而不断的满足作业的需求。[2]笔者认为，在设计作业空间的过程中，设计者应当做到全方面的考虑诸多因素，例如个人的行为因素、设计作品的舒适度等等，只有这样做，才能够设计出符合大众需求的优秀作品。良好的作业空间具有以下几方面的优势，一是作业者的工作效率能够得到极大的提升；二是能够确保作业者四肢所分担的工作量保持适中；三是适应群体的范围非常广泛；四是安全性高，舒适、便捷。在设计作业空间的过程中，我们应当遵循以下几点要求：1）在设计作业空间的过程中，设计者应当以具体设施和元件的重要程度为依据，像显示器、控制器这类装置是比较重要的装置，因此，在布置这类装置的过程中，我们应当考虑布置区域是否能够方便作业者进行操作，笔者认为，这些设备可以安放在空旷的作业区内。[4]2）在设计作业空间的过程中，设计者还应当依照具体设施和元件的使用频率进行布置。在最佳操作区域内放置的设施和元件往往是一些使用频率较高的元件，值得注意的是，在依照该顺序进行摆放的过程中，应当尽可能的将上述元件安排的接近一些，这样做能够使整个操作过程形成一个流水线，极大地提高了工作效率。3）在设计作业空间的过程中，设计者除了应用上述顺序进行排序外，还可以依照不同设施和元件的功能来进行排序，这样，能够极大地方便操作，提升管理水平。值得注意的是，上述排列顺序并不是独立存在，是有机结合在一起的。设计者在进行空间布局的过程中，应当将上述顺序有机结合在一起，并在此基础上，充分考虑作业的安全性、人流的组织形式以及方便特殊人群等因素，可见，虽然空间布置看上去比较简单，其中所蕴含的道理则非常的多。
二、机器系统
作业者以及机器的使用者所操作和使用的产品就是指人机工程学中的“机”，值得注意的是，大家在理解这一概念的过程中，应当明确这里所说的“机”并不是狭义的机器。机器系统主要研究和设计人机界面层次，它具有一定的具体性。一般情况下，我们会将机器系统划分为两个方面，一是显示设计，二是控制设计。很早以前的一段时间内，我们都是通过手工技能来实现对机器质量的控制的，在这种情况下，作业者及机器的使用者与机器之间的协调配合就显得非常重要。常见的手动控制机器的作业包括机床操作等等。随着社会的发展，科学技术水平的提升，大型智能机器应运而生。与传统机器不同，大型智能机器的输出量非常大，其操作幅度也越来越复杂，这就要求作业者以及机器使用者（人）具有较强的决策能力，能够正确的判断信息，并以此为依据选择正确的操作方案。现如今，人机工程学的主要研究内容已经逐步向显示器与控制器的设计方向转变。显示器在工作过程中占据着非常重要的位置，主要原因在于，现如今的生产过程中，操作人员需要大量的处理信息，这就要求操作人员具备精准的、快速的信息处理速度，而上述这些要求则必须通过显示器来实现；控制器在信息传递的过程中也发挥着巨大的作用。笔者认为，设计师在设计控制器的过程中，应充分考虑操作人员的性别特征以及生理尺寸，这样才能够提高工作效率。
三、环境因素
在人机系统中，环境的作用也非常的重要。所谓环境主要是指人们工作的环境以及生活的环境。这些小环境往往与人机系统存在着密切的联系。工作环境不好，会给作业者带来一定的负面影响，例如，作业者如果长期在声音较大的环境下工作，就会导致听力有所下降等。因此，必须对环境因素给予高度的重视。通过长期的研究与实践我们可以得出这样的结论，在深入了解人体对环境中各种因素适应能力的基础上，我们可以确定什么样的环境才能够保障作业者以及机器使用者工作的舒适度，才能够确保他们的安全，使整个作业在安全的环境下进行，这样做，能够极大地提高作业者以及机器使用者工作的积极性，保障他们的健康。四、结语总而言之，工业设计中人机工程学理论的研究具有非常重要的意义，它能够进一步提高作业者的工作效率，保障作业者的人身安全，除此之外，还能够实现流水操作，从而推动工业领域的发展，正因如此，我们应当对其予以高度的重视。
作者:王兴 单位:九江职业技术学院
参考文献:
[1]卢兆麟,汤文成.工业设计中的人机工程学理论、技术与应用研究进展[J].工程图学学报,2009,06:1-9.
[2]刘继航.工业设计中的人机工程学理论、技术与应用研究进展[J].科技展望,2015,09:280.
关键词：机器 《资本论》 资本主义
在资本主义社会发展的历史进程中，机器充当了极其重要的角色，它是马克思批判资本主义生产方式的重要契机点，也是马克思机器观的理论来源。马克思的机器观在历经了《哲学的贫困》中对蒲鲁东的唯心主义的批判后进一步发展、完善于《资本论》，尤其是在《资本论》第一卷中的第十三章--"机器和大工业"中对机器进行了较为集中而详尽的阐述，因而本文就主要以此为文本依据，兼顾马克思的一些其它叙述来对其机器观进行试探性的解读。
一、机器的定义
马克思在《资本论》中虽没有给机器下定义，但他指出："作为工业革命起点的机器，是用这样一个机构代替只使用一个工具的工人，这个机构用许多同样的或同种的工具一起作业，由一个单一的动力来推动，而不管这个动力具有什么形式。"[1]（P432）并说到"所有发达的机器都由三个本质上不同的部分组成：发动机、传动机构、工具机或工作机。"[1]（P429）笔者根据马克思对机器的相关阐述并结合自己的理解将其定义为：机器是指通过发动机来推动工具机，使其运转、劳作，从而实现机械代替工人的一种机械装置。
二、马克思研究机器产生的逻辑路径及机器的本质
（一）马克思研究机器产生的逻辑路径
马克思指出："生产方式的变革，在工场手工业中以劳动力为起点，在大工业中以劳动资料为起点。因此，首先应该研究，劳动资料如何从工具转化为机器，或者说，机器和手工业工具有什么区别。"[1]（P427）从这句话中可以看出，马克思认为机器是资本主义生产方式变革的因素之一，因而研究机器产生的逻辑路径就应该以劳动资料（即劳动工具）的演变为切入点，这也决定了马克思对机器产生的研究是以手工业生产时期的简单通用型工具到工场手工业时期的专门化工具，最后到机器的产生这一逻辑路径来分析阐述的。对于这一点，我们从《资本论》第一卷第四篇中第十一章、第十二章、第十三章的标题和内容编写中可以一目了然的看出。
（二）马克思对机器本质的理解
马克思引用约翰·穆勒的话问道"值得怀疑的是，一切已有的机械发明，是否减轻了任何人每天的辛劳？"[1]（P427）也就是说，使用机器的目的是为了减轻人的辛劳吗？如果是，那为什么工人会越来越贫困？如果不是，那又是基于什么原因使用机器呢？我们又应如何认识机器的本质呢？
对于这一问题，马克思指出："数学家和力学家说，工具是简单的机器，机器是复杂的工具，某些英国的经济学家也重复这种说法。他们看不到二者之间本质的区别，甚至把简单的机械力如杠杆、斜面、螺旋、楔等等也叫作机器。的确，任何机器都是由这些简单的力构成的，不管它怎样改装组合。但是从经济学的观点来看，这种说明毫无用处，因为其中没有历史的要素。"[1]（P428）从这可以看出，在马克思看来，要认识机器的本质就是要用"历史的要素"来考察机器，否则就看不到机器的本质，而"历史的要素"则指每个时代所处的特定的生产方式。只有将机器与特定的生产方式联系起来，才能看到机器的本质，也才能弄清楚使用机器的目的何在。因而马克思说到："对资本说来，只有在机器的价值和它所代替的劳动力的价值之间存在差额的情况下，机器才会被使用。"[1]（P451）也就是说，机器在资本主义生产方式下的使用只能是生产剩余价值的手段。也正是因为这样，所以机器在资本主义制度下只能是剥削工人，使工人越来越贫困，这也正是对约翰·穆勒的疑问的回应。而对于共产主义社会而言，机器使用所产生的效果与其在资本主义社会的应用是完全不同的，正如在《资本论》（第一卷）中第451页末尾的一个注释中写到："因此，在共产主义社会，机器的使用范围将和资产阶级社会完全不同。"
三、机器在资本主义应用所产生的影响
在揭示了机器产生的逻辑路径及其"历史因素"的本质后，我们就可以自然而然的理解马克思在《资本论》中所阐述的机器的破坏作用，这种破坏作用其实不是机器本身所造成的，而是这"历史因素"即机器在资本主义生产方式的应用下造成的，其主要表现在以下三方面：
首先，机器在资本主义社会的运用加强了对妇女、儿童的剥削，不仅造成精神的摧残，同时使男劳动力贬值。马克思指出："资本主义使用机器的第一个口号是妇女劳动和儿童劳动！"[1]（P453）机器的不断运转性和易操作性使大量的妇女和儿童被无情的抛入劳动力市场，这不仅使他们身心饱受摧残，还变相的将男劳动力的价值分摊到他全家人身上，使市场上的男劳动力贬值。
其次，机器在资本主义社会的运用造成大量的相对过剩人口。随着科学技术的提高，资本家为了最大限度的获得剩余价值，就会不断采用更先进的机器设备，这样购买生产资料的资金多了而用于购买劳动力的资金就少了，因而，在资本有机构成上升的趋势下，部分工人被机器排挤而游离出来，造成劳动人口相对的过剩了。
最后，机器在资本主义的应用加剧了资产阶级和无产阶级的矛盾。马克思指出："资本家和雇佣工人之间的斗争是同资本关系本身一起开始的。····只是在采用了机器之后，工人才开始反对劳动资料本身。"[1]（P459）虽然当时工人还未完全理解机器的本质，而将矛头直指机器本身，但机器在资本主义的使用已明显的加深了资产阶级与无产阶级的矛盾，以致用捣毁机器的方式来体现自己的反抗意识。同时机器也还成了资本家镇压工人反抗资本专制的周期性暴动和罢工等最强有力的武器。
虽说机器在资本主义的应用中产生了破坏作用，但同时也相应的带来了一些积极作用，我们应辩证的看待，其积极作用表现在以下三方面：
首先，纵观资本主义的发展史，从简单的手工工场--工场手工业--大工业，资本主义得到迅速的发展，但是以机器大生产为标志的大工业则是大大提高了社会生产力，使产品更加丰富，市场更加广泛，这无疑是人类进步的一个重要的里程碑。
其次，机器在本质上是用机械代替工人劳动的一种机械装置，它在资本主义社会的应用下必然是为了生产剩余价值，是加重对工人剥削的工具，但是由于机器本身作为一种机械装置，它具有易操作、可操作性强、不受生理限制等等特点，因而大大的提高了劳动生产率。马克思和恩格斯在评价工业革命的历史时曾经指出："资产阶级在它不到一百年的阶级统治中所创造的生产力，比过去一切世代创造的全部生产力还要多，还要大。" [2]（P256）
最后，机器的资本主义应用在加剧资产阶级和无产阶级的矛盾的同时也促进了无产阶级的阶级意识的觉醒，而且更推动了无产阶级反抗剥削、反抗压迫的斗争。正是由于使用机器生产的集中劳动环境，从而使工业无产阶级具有了集中、团结、纪律性强等特点。为时不久，他们就逐渐的意识到了自己这个群体是同命运和具有共同愿望与要求的，这就是我们通常所说的阶级意识。这样他们就将作为一个社会群体起来斗争，共同争取自己的利益和社会地位，从而成为一股历史潮流，为世界历史增添了新的内容。
四、总结和感悟
在《资本论》中，马克思首先从机器本身内在逻辑和发展历史进程进行分析机器，即从手工业生产时期的简单通用型工具到工场手工业时期的专门化工具，最后到机器的产生这一逻辑路径来分析的机器的产生，这有利于还原机器形成发展过程的本来面目，给予唯心主义者以有力的打击，确立其唯物史观。但是马克思并没有止步于此，而是在这种唯物史观的指导下将机器置于特定的历史条件下进行考察，辩证地看待机器在的资本主义应用所产生的影响，并进而以犀利的眼光将机器和机器的资本主义应用区别开来，从而升华了其机器观，使其机器观并不是单纯的就机器而论机器，而是将其带入特定的历史领域，在看到物的同时更看到物背后所隐藏的人的生产方式，这也是其历史唯物主义的思维路径。这样马克思的机器观就不是空洞的、僵硬的，而是丰富的、活生生的。
马克思用"历史因素"来剖析机器的本质，进而将机器与机器的资本主义应用相区分的这种思维方式让我深有感悟，我觉得我们也可以按照这种思维方式来思考劳动异化理论和当今人们关注的科技与生态危机的关系问题。在劳动异化理论中，其实劳动本身是无所谓好坏的，它只是体现人自身劳动能力的一种方式，但在资本主义制度下却异化了，工人越劳动反而越受压抑、越贫困，正如马克思写到："劳动为富人生产了奇迹般的东西，但是为工人生产了赤贫。劳动生产了宫殿，但是给工人生产了棚舍。劳动生产了美，但是使工人变成畸形。"[2]（P43）然而在共产主义社会，劳动将会成为个人的一种自觉自由的需要。
同样，在科学技术与生态危机产生的问题上也是这样。当我们看到随着科学技术的运用，生态问题好像是越来越多、越来越严重的时候，我们不要一味的纠结于是否要发展科学技术来缓解生态问题而进入死胡同。我们应该跳出科学技术本身，而到资本主义制度生产方式及其所承载的价值观中去寻找生态危机的原因，从而找出解决生态危机的出路。而这种思维方式正是马克思历史唯物主义的精深与魅力所在，正如恩格斯在《马克思墓前的讲话》中说到："一生中能有这样两个发现，该是很够了。即使只能作出一个这样的发现，也已经是幸福的了。"[3]（P776）
参考文献：
[1]马克思.资本论第1卷[M].北京：人民出版社，2004
[2]马克思.恩格斯.马克思恩格斯选集第1卷[M].北京：人民出版社，1995
【关键词】智能控制 机器人 现代控制
1 智能控制的发展
智能控制是自动控制技术发展的高级产物，它集合了人工智能、系统控制、信息通信、神经物理学、计算机技术等多种学科，是当前科技领域一种新型的高级的学科。随着智能控制的不断发展，该技术所显现出来的优势已经得到了广泛认可。现阶段有关智能控制的定义尚未达成统一，IEEE控制系统协会归纳总结为：智能控制系统是一种高度集成的系统，它能够实现模拟人类学习和自适应等功能，能够完成控制者设定工作。从智能控制性质上来讲，它具有一定的学习与记忆能力，能够在一定程度上自我适应周围环境的变化；能够更为有效的处理多种信息和数据，最大限度的降低信息处理不确定性；能够自我选择更为有效和准确的处理方式，完成预定工作和生产内容，并达到要求目标。
从总体上来看，智能控制共经历了四个发展阶段：萌芽、发展初期、迅速发展时期、新时期。
2 传统控制理论的弊端
相较于一些发达国家而言，我国智能控制理论尚处于起步阶段。为了能够更好的适应当前工业发展的需求，我国政府在近些年也出台了一系列政策，围绕我国工业实际情况来支持智能控制的进步。现阶段，我国智能控制领域的研究主要集中在自动化理论、技术及应用几个方面，重点发展具有一定优势的技术，以优势带动劣势，尽可能的在较短时间内缩小与先进国家智能控制的差距。传统控制理论在工业生产中所存在的弊端主要有以下几个方面：
（1）传统控制理论基础是线性系统，对于工业生产中经常出现的复杂、非线性等变量无法得以可靠控制，也不便于构建数学模型来解决实际问题。
（2）传统控制理论更多是在理想条件下所得出的，而实际生产环境与之有着根本性的区别。
（3）基于传统控制理论研发的机器人无法自我获取有效的数学模型，进而在运行过程中的动作与实际存在着一定程度的偏差。传统控制理论在这些方面存在的弊端直接限制了工业水平的发展，因此深入研究现代控制理论，发展智能控制成为必然。智能控制理论可以采用Matlab来进行数学建模，结合一系列约束条件，将“人”的思想传递给模型进而实现可靠控制，完成预定目标。这种建模过程可以分为两大步骤：首先是模型的建立与形式化，能够真是反应实际情况的模型，通过人为思考来对实际工作环境与内容进行充分理解；其次是形式化模型的分析与操作，以便可靠控制整个生产流程。
随着现代控制理论的不断发展，数学建模已经得到了非常广泛的应用，尤其是在人工智能与仿真的结合上，模型的概念已经根深蒂固。从某种意义上来说，智能控制就是人工智能与控制工程的深入结合。
3 智能控制在机器人领域中的应用
传统工业生产线主要依靠人工操作，受控制技术的限制这种传统生产方式效率低下而且成本高，无法满足现代工业生产的要求。近些年来，随着计算机技术、通信技术、控制理论的不断发展，自动化程度已经成为评定一个国家工业化水平的标准，智能机器人正在逐步取代人工成为生产线上的主导。通过给机器人预先设定程序算法，控制其执行所指定的工作。
3.1 机器人视觉伺服控制
从当前实际情况来看，智能控制已经是控制理论发展的高级阶段，将智能控制技术与机器人视觉伺服系统相结合是该领域的重要课题之一。研究人员Well将四点特征、傅里叶算子与几何矩阵作为机器人神经网络的输入参数，并在六自由度机器中中进行了全面定位实验。从实验结果来看，机器人能够进行全局图像分析，更好的去适应实际工业生产环境，提高整个工作过程中的定位精度。Sun采用Kohonen网络和BP网络来实现机器人视觉控制。Kohonen网络通过两个摄像机实时记录周围环境变化，并将这些信息转换为视觉信号来进行全局控制；BP网络则是通过安装在机器人手臂上的两个末端摄像机来采集视觉信号，实现机器人的局部控制。F.L.Lewis基于无源理论进行了Functional Link Neural Network网络研究，从机器人动力学的角度出发，深入谈老了该网络的自实行控制算法。这种算法能够从根本上逼近实际误差，进而避免机器人在工作中可能出现的控制震颤。国内唐润宏等研究人员在视觉伺服系统中加入了FCMAC控制算法，这种算法的主要特点就是能够对动态目标进行可靠跟踪，对静态目标进行准确定位。谢冬梅等研究人员采用BP神经网络来代替图像雅克比矩阵和机器人雅克比矩阵，进而简化机器人控制系统中的冗余变量，更好的实现机器人操作定位于跟踪效果。
3.2 机器人运动规划控制
实际工业生产过程中需要多个不同功能的机器人相互协作，这就需要对机器人的运动进行规划设置。现阶段主要采用集中与分布相结合的方法来控制路径和速度分解。机器人运动规划系统分为上下两级，上级系统主要是用来对机器人运动路径进行集中规划，下级系统主要是对机器人运动路径进行分布控制。所谓集中规划，即是只为生产过程中所使用的每一个机器人制定相应的路径规则，规划其运动的起点位置和终点目标。但集中规划控制需要设定一个前提，即假定机器人运动路线上没有任何障碍。同时机器人运动规划控制还需要一套完整的交通规则，运动范围内要制定优先级策略，就是说不同功能机器人在运动过程中相遇哪一个优先通过，这种规则还可以协调和规划机器人的运动速度，避免相互之间形成干扰。
4 结束语
机器人是当前自动控制领域的一个重要研究内容，工业控制中机器人的广泛应用极大地提高了工作效率和质量。智能控制理论的不断发展给机器人应用提供了更为广阔的想象空间，笔者在今后的工作中将继续致力于该领域的研究工作，以期能够获得更多更有价值的研究成果。
参考文献
[1]林祥勇.智能控制在机器人中的应用[J].哈尔滨师范大学自然科学学报，2013（06）：37-40.
[2]路浩，吕安松.焊接机器人及其在高速列车智能制造中的应用[J].焊接技术，2015（11）：53-56.
[3]孙凤英，王珊珊.论智能控制在机器人领域应用研究[J].科技展望，2016（14）：14.
作者简介
王敏（1982-），女，山东省诸城市人。研究生学历。现为天津中德应用技术大学讲师。研究方向为控制理论与控制工程。
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。
二电力系统工作经历对电气工程本科教学起到的积极作用
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。
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。
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。
三结语
关键词：电气专业；电机电器；培养模式
作者简介：黄丽霞（1982-），女，福建宁德人，宁德师范学院物理与电气工程系，讲师；吴必瑞（1981-），男，福建宁德人，宁德师范学院物理与电气工程系，讲师。（福建 宁德 352100）
基金项目：本文系宁德师范学院服务海西项目（项目编号：2012H307）、宁德师范学院服务海西项目（项目编号：2012H408）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0018-02
宁德师范学院是福建省师范类普通高等本科院校，学院坚持“为地方发展服务、办人民满意大学”的办学宗旨，走“求精、求特、求优、求强”的内涵式发展道路，基本形成以教师教育为基础，理、工、文、管协调发展的学科专业结构。宁德师范学院的发展定位是：立足宁德，面向海西，为地方社会发展和经济建设服务，突出师范性、应用性、地方性，努力把学校建成高水平、多科性、应用型的地方特色强校。电机电器产业是宁德市的支柱产业之一，宁德共有电机电器企业1000多家，从业人员近20万人，实现工业产值逾370亿元，是“中国中小电机出口基地”和“中国中小电机之都”，已经形成了比较完整的产业体系，进入了“保质量，求创新、谋发展”的新阶段。鉴于现阶段电机电器行业对于电气专业人才的渴求，加强电气专业电机电器及其控制方向建设是非常必要的。因此，宁德师范学院把电机电器方向作为学校的两大重点资助学科之一。同时，宁德师范学院的电气工程及其自动化专业入选2012年“福建省本科高校专业综合改革试点”项目。为此，宁德师范学院应坚持办好特色电气专业电机电器及其控制发展方向，积极探索有效的人才培养方案，改革与完善理论、实践教学内容，全面提升学生的创新能力、实际操作能力。
一、相关专业方向的开设现状
1998年根据教育部公布的新专业目录，将电力系统自动化、电机电器、电力电子等强电专业合并为电气工程及其自动化专业。[1]合并后的专业是一门综合性较强的交叉学科，其涉及的领域非常宽泛，各高校对该专业的人才培养方案设置二级学科方向。目前福建省内高校较多开设有电气工程及其自动化专业，但多开设的方向为“电力自动化”，开设电机电器及其控制方向的高校很少。由于宁德市电机电器产业发展迅速，与之相适应的电机控制技术也得到了迅速发展，为在宁德师范学院本科阶段开设电气专业电机电器及其控制方向奠定了基础。
二、专业方向培养目标及要求
宁德师范学院电气工程及其自动化专业的培养目标是：培养德、智、体、美全面发展，基础扎实、实践能力强，具有科学发展观和创新意识，适应区域经济发展和社会需要，掌握电气与自动化等相关领域的基础理论、专业知识及基本技能，毕业后从事电机与电器的产品工程设计、加工制造、运行分析和检测控制、经济管理等方面的应用型高级专门人才。该电气专业方向的培养要求是：使学生成为综合素质高、专业基础知识扎实、实践能力与创新能力强、能适应社会需要的应用型高级专门人才，为地方经济建设和社会发展服务。主要学习“电路”、“电子技术”、“自动控制理论”、“电机学”、“电机电子技术”、“现代电机测试技术”、“单片机原理及应用”、“电磁场”等专业课程知识。能应用所掌握的专业理论分析和解决工程应用中出现的实际问题。[2，3]
制订人才培养方案、课程标准和教学方案，适应经济建设和社会发展的需求，通过水平评估、服务社会、毕业学生的评价去完善培养模式等，其中图1为电气专业电机电器及其控制方向人才培养的结构框图。[4，5]
三、专业课程体系
在设置电机电器及其控制专业方向课程时，充分体现实践性、应用性，以满足地方经济建设对人才的需求，考虑了电气专业的专业必修基础课程、电机电器及其控制方向限选课、选修课模块的特点，并注意课程之间的融会与贯通。
基础课程安排有：“大学英语”、“高等数学”、“大学物理”、“计算机应用基础”、“工程制图”、“线性代数及概率论与数理统计”等。人文通识课安排有：“马克思主义基本原理”、“思想和中国特色社会主义理论体系概论”、“中国近现代史纲要”等。专业基础课安排有：“电路”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”等。专业平台课安排有：“自动控制原理”、“电机学”、“单片机原理及应用”、“C程序设计”、“电气控制与PLC”、“电力工程基础”等。专业方向限选课安排有：“机械设计基础”、“电器理论”、“特种电机及控制”、“现代电机测试技术”、“电机电器制造工艺”、“电机设计”、“电机控制”等。专业选修课安排有：“DSP技术”、“电磁场”、“高低压电器”、“单相电机”、“电气绝缘材料”、“传感器原理与检测技术”等。工具课安排有：“MATLAB基础”、“AUTOCAD软件上机”、“Altium Designer软件上机”、“ANSYS软件上机”等。其中表1为电气专业电机电器及其控制方向限定选修课的课时和学时安排。
四、特色的教学体系
1.专业方向定位明确
针对福建省宁德市区域经济发展及企业人才需求，就电气专业电机电器及其控制方向形成鲜明的服务地方电机电器行业的专业定位。形成以“产学合作、做学融合、研学融合”的工程教育理念为指导，不断提高人才培养质量，大力培养拔尖创新人才，充分发挥电机电器的行业特色优势和地域优势，建立优质教育资源共享、协调合作的体制机制，实现工程技术拔尖人才培养的协同创新。
2.建立导师制培养
从大二下学期开始为每位学生确定导师。导师优先安排由副教授以上职称或由骨干青年教师担任。导师应负责不定期的与学生沟通，解决一些学习中遇到的问题。引导优秀学生参与教师的科研项目，不定期举办沟通交流、学术报告，邀请已毕业的优秀学生、企业管理人员及工程师等进行工作体会交流。有针对性的指导学生申报校级及以上大学生创新性实验项目，培养学生的协作管理、策划组织和自主创新能力。
3.案例教学及深度交流
定期邀请行业专家、教授来校做学术专题报告，以提升学生专业技能的前瞻性；聘请产业界专家讲授部分专业课程，使学生跟踪技术发展和应用前沿，具备良好的工程实践能力。
4.课外创新实践
通过全校任意课、社会调察和参加志愿者的形式，培养学生正确的人生观、价值观。积极开展各种课外科技创新实践活动，提倡每位学生大学期间至少参加一项大学生创新实践项目，如“全国大学生电子大赛”、“挑战杯”、“全国数学建模大赛”等，以提高学生的实践创新能力，丰富学生的专业知识结构。[6]
5.校企联合毕业设计
培养方案的最后一个环节是毕业设计，主要是让学生应用所学的综合理论知识，分析解决工程实际问题。毕业设计安排在本科生培养的最后一个学期执行。毕业设计采用校内、校外导师共同指导，学生带着企业实际问题构成的毕业设计题目，其范围紧扣电机电器及其控制关键技术，突出电机的控制策略、电机信号检测与分析的方法等，强调实际的产品设计、硬件电路的开发与设计。
五、结论
我国电机电器产业发展迅速，但缺失专业技术人才已成为企业发展的瓶颈。本文对电气专业电机电器及其控制方向进行了分析，针对该专业方向的知识结构提出了培养目标、培养要求以及专业方向的课程体系，对特色的教学体系进行了详细、全面的阐述，并论述了该专业方向的探索与实现。
参考文献：
[1]黄文力，何琳琳.电气工程及其自动化专业应用型人才培养探索[J].中国电力教育，2013，（8）：5-7.
[2]蒋小洛，吴桂初，吴烈.面向区域产业的电气工程专业人才培养模式探索[J].中国电力教育，2013，（2）：36-37.
[3]仇祺沛，吕崇帅.电气工程及自动化工程的发展前景探讨[J].硅谷，2013，（13）：12-13.
[4]刘昱溢.浅谈电气工程及其自动化的建设与发展[J].电源技术应用，2013，（4）：63-64.
针对高职院校学生开展机器人教育，让学生在进入社会之前，了解工业机器人的发展现状，理解机器人的工作方式，学习编写机器人控制程序，提高分析问题和解决问题的能力，在此过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力，对今后工作的开展是有益处的，使高职院校的学生在将来激烈的工作应聘中更具竞争优势[1]。
1 存在的问题
工业机器人教育在高职院校的开展目前已有部分成效，但总结起来仍有一些局限性[2]。（1）高职院校学生在学习工业机器人这门课程之前，需要具备一定的机械结构和控制理论等方面的基础知识，而我国大部分高职院校在此方面课程开设上稍有欠缺，导致学生此环节基础薄弱。因此，学生缺乏必要的基础知识是面临的第一个问题。（2）目前用于教育的工业机器人产品缺乏规范性，品牌繁杂，且自成体系，互不兼容，开放度较低。因此，如何选择合适品牌的工业机器人用于实践教学是面临的第二个问题。（3）工业机器人教学所使用的“教材”质量不高，大多属于“产品说明”或“用户指南”之类。因此，教材的选择与编制是面临的第三个问题。（4）当前高职院校开展机器人教育，在一定程度上是由企业来推动的，教育职能部门的不重视是面临的第四个问题。（5）师资队伍的良莠不齐是工业机器人教育面临的第五个问题。因此，对高职院校学生开设的工业机器人课程进行教学方法的研究，意义深远。
2 具体的措施
针对上述目前教学中存在的问题，结合本人多年来的上课经验，现从以下几点阐述所采取的教学方法：
（1）明确高职院校学生对工业机器人课程的要求。高职院校的学生更加强调的是动手能力，是要学会如何“操作”。因此在课程教学过程中，对于那些理论较深的知识，尽量用简单的语言加以解释，并结合实践操作使学生理解。在最终考核的时候就可以直接采取实践操作的方式进行考核，而不采用传统的卷面理论考试。
（2）工业机器人产品选择。工业机器人产品是进行实践教学的主要载体，因此选购工业机器人时，除了考虑价格因素外，还要考虑学生的实际情况，所选的工业机器人应具有易操作性、环境适应性强、产品升级方便、兼容性好等特性。根据多年调研，ABB公司生产的多款离线编程工业机器人具备这样的性能，如RobotStudio型号的工业机器人。
（3）工业机器人教材的选择。工业机器人课程教材是学习机器人知识的主要来源。目前国内教育界还没有统一的工业机器人教材。根据本人多年的工业机器人课堂教学经验，ABB公司编写的工业机器人教材相比于市场上其他教材，该教材内容详实且浅显易懂，适合高职院校学生。
（4）针对高职院校学生确定合适的教学内容。根据笔者多年的教学经验，对高职院校学生开设的工业机器人课程大致包括的内容有：①工业机器人的概念、原理、结构、发展及应用等基础知识；②工业机器人的编程语言及程序开发；③工业机器人的硬件模块的搭建与维护；④工业机器人创新能力与知识竞赛；⑤与工业机器人相关企业建立实践互动环节。
（5）课堂教学策略。在课堂教学中应注重培养学生的独立性和自主性，启发学生的创造性，强调理论知识与实践环节的结合。因此，在教学策略上要注意一下几个方面。①教学思想的开放性。所谓教学思想的开放性，也就是在课堂教学是不以一种机械模式去从事教学活动，而是积极调动学生的积极性，使学生主动地去从事某种活动。开放性思想的形式是全方位、多角度的，通过这样的形式使课堂形成一种轻松、愉快的氛围，这样学生才会在一种愉悦、活泼的环境中学习。②学习方式的多样性。根据课堂上学习内容的不同，采取不同的学习方式。比如，在课堂教学中针对某一开放性的话题，就可以采用探究式的学习方式，这样学生不仅可以得到预设的答案或结果，又可以从不同角度探究富有创造性的超出预设答案或结果。再比如，针对一些比较难以理解的课堂内容，可以借助一些辅助设备，例如多媒体，通过动画给学生提供一个虚拟的学习环境，可直观形象的理解其所学习的内容，最大程度的发挥各自的想象力，以提高学习效率。③教学模式的综合性。针对高职院校工业机器人的教学，我们可以根据教学目标和教学内容，教学环境和教学条件来选择各种基本的教学方法或综合性的教学方法，如实验法、讨论法、演示法等。
（6）教学评价。不论是在国外还是国内，不论是高等院校还是高职院校，工业机器人教学作为一门课程，都还处于初步探索阶段，并没有引起教育职能部门的足够重视。因此，工业机器人在高校教学中的评价与普通课程也有所不同，一般采取定性定量相结合的方式来进行其教学效果的评价，且以定性为主。
关键词：工业机器人 机电一体化 课程体系
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0221-02
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
[1] 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）：196.
关键词：工业机器人技术基础；KUKAC2；教学改革
1引言
《工业机器人技术基础》是我校工业机器人技术专业学生的专业基础课，为后续学习《工业机器人现场编程与调试》、《自动焊中机器人技术》等课程打下基础。通过本课程的学习，使学生对KUKAC2机器人的基本知识有一定的了解，主要包括它的基本结构、控制系统、主要应用等，培养学生在分析与解决KUKAC2机器人可能出现问题的能力，使学生在学习过程中锻炼动手能力，为其以后从事机器人方面的工作打下一定的基础。
2教学现状分析
目前教学过程中主要存在：教学内容不新、重理论教学缺少实践环节、缺少典型工业机器人应用案例。这样传统的教学方法不能激发学生的学习兴趣、掌握本课程的知识点，达到理想的效果。那么在这样有限的教学资源的情况下，如何进行《工业机器人技术基础》这门课程的教学改革，来降低教学过程中的难度，激发学生在学习过程中的学习兴趣，提高学生的实践能力，最终改善教学效果是摆在我们面前的一个非常重要的课题。
3教学改革及效果
3．1课程设计
《工业机器人技术基础》课程以点带面，讲解授课为主的教学方式。课程主要可以分为机械、运动控制、典型机器人应用等几个部分，内容较多。让学生触类旁通，举一反三，从而带动整个知识面的学习。我们让学生联系已学各门科目的知识点，达到温故知新的目的。由于涉及的已学课程较多，学生由于基础薄弱，前面课程的遗忘率不容忽视，所以在讲解的过程中，对一些重要的知识点，我们还要做一个较为详细的说明，从而可以加强学生的知识储备，为本课程的学习扫清障碍。板书、实物模型等传统的教学方法，多媒体课件、实际动手操作等现代手段，两者相结合，尤其是在机械部分，考虑到学生的立体思维能力较为薄弱，多媒体和实物模型的使用能更好地帮助学生理解工业机器人各部分的工作原理。利于PPT多媒体教学课件进行讲解，结合视频加深理解知识点，通过对装配机器人的系统组成和装配机器人的作业示教等部分知识进行练习巩固所学知识。
3．2课程考核
（1）从多个方面对学生进行考核，比如传统的上课出勤状况、课堂过程中是否积极听课、认真做笔记等课堂上的表现，还可以从其它方面给予评判，比如是否参加学校组织的技能比赛、是否有校外顶岗实习等，进而来激发学生的创新能力。（2）注重课堂实际操作过程中学生所表现出来的动手能力、对现场机器人等设备是否工作异常的发现问题能力、现场突发状况时解决分析问题的能力等来进行考核。对有创新想法的学生要给予鼓励及帮助，进而全面综合的来评价学生的能力。（3）本课程被定义为考查课。考核方式为：考核报告或作业。
3．3教学方法
（1）课堂上，一定要理论与实际相结合，结合机器人在实际生活中具体应用，使学生更容易理解，印象也更加深刻。并且注意培养学生的职业道德与素养，使其综合素质的提高。（2）利用多媒体的方式来进行教学，课堂上多提出问题让学生参与其中，通过启发、讨论等手段，使学生参与其中。（3）以学生为主体，可采用分组教学方法，可使用角色互换的方法，让学生作为老师来给学生上课，这个过程中会更加激发学生的学习兴趣，并且对多学知识理解的更加透彻。（4）在条件允许的情况下，可以带领学生去实际的工作环境中进行顶岗实习，让学生学以致用，这样还可以弥补实训室工作环境的不足。
4结论
本文结合工业机器人发展现状，探讨了《工业机器人技术基础》这门课程在教学过程中所存在的问题，并且提出了改革措施：以社会需求为导向，在完成任务的过程中来获取工业机器人的应用技术和操作技能，培养学生分析、解决问题的能力。本课程的教改方案已在我校15级工业机器人技术专业进行试点，从学生的学习兴趣、学习效果来看该教改方案达到了预期效果。
参考文献
［1］程仙国，孙慧平，李占涛．《工业机器人技术》课程教学改革与实践［J］．宁波工程学院学报，2015，27（04）：104－108＋118．
［2］赵美丽．高职院校开设工业机器人技术专业的现状及发展前景［J］．科技视界，2015，（24）：230＋269．
[关键词]测控技术与仪器 毕业设计 创新人才培养
一、测控技术与仪器专业创新型人才培养目标
随着信息技术的飞速发展，仪器仪表的内涵发生了很大改变，无论其自身结构还是功能用途都体现出综合化、系统化特征，微型化、集成化、远程化和虚拟化成为以计算机为核心的现代测控技术的一个发展趋势。
南京邮电大学测控技术与仪器专业始建于1977年，专业名初始设立为电信仪表，1978年更名为电子测量与仪器专业，1999年根据教指委指导意见，更名为测控技术与仪器专业。我们根据社会、经济发展和创新型国家建设目标对人才培养培养提出的要求，按照南京邮电大学提出的“将学校建设成特色鲜明，在信息科学和技术领域国内一流、国际有影响的教学研究型大学”的建设目标，在对比研究国内外一流大学“测控技术与仪器”专业建设的特点和经验的基础上，将人才培养目标定位在培养“高层次、复合型、创新性、多样化”的创新人才，培养学生德、智、体、美全面发展，知识、能力相互协调，具有较好的人文社会科学背景、扎实的自然科学基础、知识面广、较强的实践能力与创新意识，掌握检测与过程控制及相关学科领域的基础知识和基本技能，具备以电子信息技术及计算机应用技术为基础，从事仪器与测控系统设计等方面的专业能力，为国民经济、国防建设、教育科研等部门服务的应用型高级工程技术人才[1]。
南京邮电大学测控技术与仪器专业具有合理健全的师资队伍，一直致力于教学、科研综合实力的提高，不断更新教学硬件，完善实验教学环境。长期以来，本专业立足于自身特点，依托南京邮电大学通信与信息学科平台，经过30多年的发展，已经发展成为具有信息、通信与网络特点的测控技术与仪器特色学科专业，并已成为江苏省品牌专业，经过品牌专业建设，已经形成“网络测控技术”、“智能仪器仪表与自动化装置”与“网络机器人”等专业特色。
二、测控技术与仪器专业本科毕业设计的特点及存在的问题
本科毕业设计是本科学习阶段的总结， 既是培训体系中重要的一环， 又是对培训体系效果的检验。根据测控技术与仪器专业创新型人才培养目标，其教育学生的最终任务是使学生成为合格的工程技术人才，使学生毕业后具有解决实际工程问题、设计研发新产品的能力。鉴于该专业的上述培养目标和任务，其本科毕业设计有如下主要特点：
（1）培养学生综合运用知识的能力
测控技术与仪器专业本科毕业设计同其它专业毕业设计一样，作为本科教学中的最后一个环节，不能局限于某一门或某几门专业课程，它是对以前所学知识的综合应用，其涉及到的知识涵盖了本科阶段所学习的通识教育、专业教育、综合教育等。对该专业的学生来说，要做好毕设课题，学生必须熟练掌握电子电路、传感器、嵌入式系统、光学、机械等方面的知识，并具有灵活运用上述专业知识的能力[2][3]。
（2）强化学生动手实践的能力
测控技术与仪器专业是一门对学生动手实践能力有较高要求的专业，特别是随着电子信息技术的发展，该专业不仅要求学生具有扎实的理论基础知识，还需具备较强的动手解决实际问题的能力。该专业对学生动手实践能力的培养贯穿于整个本科阶段学习的各个环节，包括工科基础实践能力、学科基础实践能力、专业基础实践能力和专业工程实践能力等[2]。毕业设计作为学生在校期间最后一个重要的综合性实践教学环节，特别是对于测控技术与仪器专业的学生来讲，其毕业设计的课题大多为硬件和软件相结合的项目，同日常生活实践结合较为紧密，在完成毕设课题的过程中，需要学生进行硬件制作、软件编程和软硬件联调，因此，学生的动手实践能力可在毕业设计完成的过程中得到进一步地强化和提高。
（3）培养学生创新应用的能力
创新技能是反映创新主题行为技巧的动作能力，主要包括对创新主题的信息加工能力、动手和操作能力、创新成果的表达能力以及物化能力等[4]。它是创新思想获得表现的载体，因而是创新人才培养的关键，亦是我国高等教育的根本任务和灵魂。测控技术与仪器专业本科毕业设计除了培养学生综合运用知识和动手实践能力外，最重要的一点就是培养学生的创新应用技能。特别是在当今竞争日益激烈的社会，用人单位对毕业生独立工作和创新能力的要求日益增强的形式下，非常有必要通过最后的实践环节加强学生科技创新能力的培养，进一步完善学生的知识结构和素质结构，以适应社会发展的需要[4]。
根据测控技术与仪器专业创新型人才培养目标以及该专业本科毕业设计的主要特点，剖析我校测控技术与仪器专业本科毕业设计实际，仍存在以下主要问题：
① 学生对本科毕业设计认识和重视程度不够。尽管学校对教育部的文件和学校制定的管理文件进行宣传，但受各种因素的影响和制约，学生对于本科毕业设计的重要性和目的没有明确的认识，致使一部分学生对于本科毕业设计的完成流于形式，没有深入研究和认真对待。
② 毕业设计过程中学生对课题资料分析不够仔细深入，其工科基础实践能力、学科基础实践能力、专业基础实践能力和专业工程实践能力等有待进一步提高。
③ 受毕业设计指导教师队伍规模、毕业设计实验设备、经费和管理评价机制等多方面因素的影响，学生毕业设计题目过于陈旧，重复率较高，严重影响到学生创新实践能力的提高。
三、改革实践与探索
为提高我校测控技术与仪器专业本科毕业生的创新实践能力，近年来，我们以测控技术与仪器专业江苏省高等学校品牌专业建设点建设为契机，针对测控技术与仪器专业本科毕业设计过程中存在的问题，从毕业设计选题和方案制定、毕业设计过程指导和监督、论文答辩和质量评价体系等方面进行了一系列的改革和探索：
（1）在毕业设计选题和方案制定方面，主要从两个方面展开。
首先，在本专业学生进入本科毕业设计阶段之前，加强对学生创新性和实践性的培养，积极鼓励学有余力的学生参加课外创新实践活动和教师科研项目，指派优秀教师指导学生开展实践和创新活动，对于具有一定创新性和实践性的项目和学生给予资助；此外，经过创新实践项目锻炼和培训，积极鼓励学生参加国际、国家和省各类科技竞赛。对已经成功申请到国家或省级课外实践创新的项目，可考虑直接作为学生本科毕业设计项目，并进行滚动资助。
其次，对指导教师给出的本科毕设课题进行查新，确保教师给出的毕设课题具有一定创新型和实践性，对于那些陈旧、创新性和实践性结合不紧密的课题一律不予立项。初步筛选完指导教师给出的毕设课题之后，由系所相关部门对拟立项的本专业毕设课题及其任务书进行汇总并制定测控技术与仪器专业本科毕业设计课题选题指南，应在指南中明确课题的软、硬件性质及对选题学生的基本软、硬件素质要求。学生应根据选题指南选择适合自身特点的毕设题目，并就课题研究目标、研究内容和研究方案进行一定时间的前期准备；在毕业设计正式开始前，应进行本专业学生的毕设开题答辩工作，对毕设过程中可能出现和应注意的问题提出进一步的要求，力争做到毕设立题科学新颖、避免重题、学生选题恰当，拟定方案切实可行，努力实现指导教师和学生之间双赢。
（2）在毕业设计过程指导和监督方面，首先，加强科研毕设，培养学生自主学习和创新实践能力。为加强和培养学生的自主学习和创兴能力，亦为加强对学生毕设过程的指导和监督，积极鼓励指导教师把学生的毕业设计实践同自己的科学研究结合起来。在进行毕业设计过程中，让学生参加一些与自己毕设题目相关的课题团队的科研工作，使其接受创实践新意识的熏陶和激励，这样既可以使学生学到必要的科研方法，培养学生主动学习、科学思考问题、勇于实践、勇于创新的能力，还可以加强对学生毕设过程的指导和监督，对于毕设过程中出现的问题能得到及时有效地处理。
其次，鼓励团队毕业设计，在充分利用现有的专业实验室和创新实践基地的基础上，合理增加硬件实验设备和经费，培养学生动手实践能力和团队协作精神。测控技术与仪器专业本科毕业设计对学生的软件设计、硬件实践能力都有较高的要求，鉴于该专业的专业实践特点，在毕设过程中鼓励学生进行团队毕业设计，团队成员至少3人以上，这样指导教师可以根据项目要求将课题划分成不同的子课题，团队内不同学生根据子课题功能要求分别进行相应模块的软、硬件设计。这种团队毕业设计的做法，不仅可以更好地培养学生的创新动手实践能力，还有助于培养学生的团队协作精神，团队内成员为完成总的毕设任务，按各自分工的不同，彼此之间可以相互协商和帮助。此外，通过团队毕业设计，实验室设备、经费及其它的资源可以更为有效地整合和利用。
（3）在论文答辩和质量评价体系方面，进一步健全毕业设计（ 论文） 质量监督机制和质量评价体系。建立规范的毕业设计（ 论文） 组织管理和操作程序，规范毕业设计论文选题、开题、中期检查、论文撰写、指导教师评阅和毕业答辩等组织程序和进度管理。建立以检查和评优为动力的质量监控机制， 根据毕业设计（ 论文） 进程进行阶段性检查，研究制定质量标准，实施质量控制；对于阶段性检查不合格的学生，给出相应的管理办法；建立科学的毕业设计（ 论文） 考核办法，制订毕业设计（ 论文） 成绩评定标准，从论文质量、平时表现和答辩成绩等方面进行全面考核。在论文答辩方面，实行三级管理，具体分为：非团队毕业设计的学生参与系所组织的论文答辩；团队毕业设计的学生直接参与学院组织的论文答辩；对于参加系所和学院论文答辩且成绩为优秀的学生，进一步推荐至学校，参加由学校组织的论文答辩。
四、结束语
本科毕业设计是学生本科学习过程的重要阶段，是对本科阶段所学知识的综合运用和提高。论文根据测控技术及仪器专业创新实践型人才培养目标及该专业本科毕业设计的主要特点， 针对南京邮电大学测控技术与仪器专业本科毕业设计实践过程中存在的问题进行了一系列改革和探索，实践证明上述改革措施在一定程度上提高了学生的创新实践能力。
基金项目：南京邮电大学教改项目（JG00511J80，JG00511J79，JG00511J78），江苏省研究生双语授课教学试点项目，南京邮电大学通达学院教改项目（TD00511JG11）
[参考文献]
[1] 南京邮电大学2010级测控技术与仪器专业本科生培养方案，2010：136-142
[2]冯旭哲， 陈建云， 明德祥. 测控技术与仪器专业本科毕业设计研究与实践[J].高等教育研究学报，2011，34（1）：86-88
[3]牛金星，申杰，李恒灿.关于测控技术与仪器专业本科生毕业设计的思考[J].科技创新导报，2011，27，248-248
关键词：教育机器人；教育产业；应用
一、引言
近年来，人工智能技术在教育领域逐步扩大其落地应用场景，但大多数应用场景仍然很难真正渗透到教学的核心环节并对学生的学习效果起到关键性作用。由于可以在不同教学环节提供人性化交互方式及个性化智能辅导与教学，基于人工智能技术的教育机器人受到越来越多的重视和发展，因此有必要对教育机器人在教育产业发展中的应用进行研究。
二、教育机器人的简介
提起机器人，我们马上就会联想到科幻小说和电影中的机器人。近一个世纪以来，机器人在娱乐和虚构的世界中有着重要的地位，甚至“机器人”这个词本身就来自一部科幻作品—— 1920年，前捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克的科幻小说中第一次出现“机器人（Robot）”这个词，它被用于指代人类创造的用来代替人工的物体。随着计算机网络、机械制造、人工智能等技术的不断发展，机器人已经从一个虚拟的名词发展成一项蓬勃的产业，并从工业领域向医疗救援、教育、娱乐、勘测、探险、救援等领域迅速扩展。
本文所论的机器人主要是指教育产业中的教育机器人。教育机器人主要由硬件平台和软件平台组成，硬件平台主要包含教育机器人的硬件规格以及提供硬件之间的通信，完成某些动作或者输入输出某些信号，它相当于机器人的手脚；软件平台主要包含教育机器人的各种输入信号的处理和开发，完成某种可预期的场景的实现及表述，它相当于机器人的大脑。教育机器人是面向教育领域专门研发的，以培养学生的分析能力、创造能力和实践能力为目标的机器人[1]，它具有教学适用性、交互性、开放性、可扩展性等特点[2]。教育机器人的出现为机器人教育提供了载体。
三、教育机器人产业化发展的意义
当前，国外教育机器人的发展集中在青少年陪伴与辅助教学、特殊教育、机器人竞赛等领域，也更加注重实践性研究与课堂中的实际应用。相比于国外，国内教育机器人总体上还处于起步阶段，在理论与实践研究上都存在一定差距。但随着人工智能教育、STEM教育、创客教育等的兴起，国内对于教育机器人技术的研究及大规模实践应用在迅速增长，产学研相结合的模式也促进了该领域的市场化进程。因此，产业化发展具有一定意义。
1. 对教育创新的推进
教育机器人产业化有助于对教育创新的推进，包括创客教育、STEAM教育、素质教育、STS教育（科学、技术、社会）和教学改革。Chris? Rogers认为，教育机器人产业化教育能够将“Engineering”带进基础教育中，培养学生的STEM素养，推动基础教育改革[3]。
2. 对教学模式和策略的改进
对教学模式和策略的改进，包括教学目标、教学模型、教学策略、教学设计、课程开发等。王雪雁等认为，教学形式的多元体验是教育的重点，而将体验教学法融入机器人教育中进行研究，也在一定程度上促使其他科目在教学改革中形成较有前景的发展方向[4]。
3. 对学生综合素养的提升
对学生综合素养的提升，包括创新精神、实践能力、科学素养以及综合能力。D? Alimisis在调研了目前教育机器人领域现状的基础上，对当前教育机器人领域热点问题发表了自己的看法，他肯定了机器人在培养学生创造力和“? 21世纪技能”方面的重要作用[5]。
四、教育机器人在教育产业化进程中的遇到的难题
教育机器人除了让学习者获取机械、电子、信息、传感技术知识，还能培养技术应用、解决问题、动手能力、团队协作以及表达能力、批判思维能力。《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》鼓励全国有条件的高校、研究院开设人工智能专业，在中小学开设机器人相关的课程和竞赛。为此，教育机器人表现出了其无可比拟的教育价值及实用潜质，为培养多学科交叉融合、高素质、复合型的工程人才提供了一个理论教学、实训实践和资源共享的综合平台。
为了更好地促进高层次人才的培训与培养，一方面，我们要大力研究开发及生产高端合格的教育机器人产品，另一方面，我们要全面开展机器人教育宣传，但是还有一些难题亟待破解。
一是诸多教育机器人课题亟待破题。在经济全球化背景下，通过机器人教育促进创新型科技人才队伍壮大与建设是我国人才培养的新途径和新模式。为此，在技术传授的前提下，加快相关理论研究、学术探讨和培养模式研究，激发学生的兴趣，引导学生思考，加深对理论的引领、理解和人才培养研究，是教育机器人的主要研究问题。
二是服务于机器人教育的公共资源比较稀缺。与国外相比，无论是教学设备还是教学案例及教育在线资源，远远不能满足教学的需求。为此，实现中小学、大学课程及教学资源的开发，促进更多的教育教学资源共享，满足机器人教育需求是前提。
三是教师队伍的人数不多。纵观整个发展过程，无论是中小学还是大中专院校，机器人教师需求缺口较大。?一方面是培养出口师资力量薄弱，另一方面受薪资待遇的影响，?具有机器人操作技术和技能的人才就业口径比较宽，较少人愿意去当教师。为此，应加强教师队伍建设及师资长远规划，将崇尚教育、乐教和施教的人聚集过来。
五、破解教育机器人产业化难题的对策
1. 构筑机器人教育云平台
当前，教育机器人可以应用于教学的资源很少，因为每个厂家基于自己的水平开发资源平台，彼此不兼容，不同机器人安装不同的APP程序，资源设计者从单一的角度设计教学资源，没有考虑普众需求，制约了产品的应用推广。为此，开展机器人教育工程技术方面的研究，从教育机器人资源共享标准制定、服务技术策略及数字化资源服务设计与推送角度出发，立足自主知识品牌，促进规模及规范的产业化发展，充分考虑物联网、大数据及云服务技术，在共建共享技术上对教育机器人进行完善与功能提升。
2. 健全教育机器人法律体系
教育机器人在设计、开发、生产、销售和使用过程中，关乎国内外的道德准则、社会伦理、用户安全和权益诉求等诸多法律方面的问题。一是探究国际规则，深化法律规范，构建风险防控机制和预警监测体系，研判就业替代与社会伦理道德问题，促使教育机器人教育资源绿色健康、安全可靠可控、造福于民。二是研究机器人教育与教师职业岗位有机结合与协调发展问题，依托机器人智能技术发展，构建教育机器人的伦理学特性。
3. 加快行业标准完善
据了解，工业机器人标准相对成熟，但从教育机器人这个角度来说，无论外国品牌还是正在崛起的中国自主研发的品牌，都缺乏与之相适应的规范与标准约束。教育机器人是机器人产业细分领域的一大类产品，研究制定科学化、规范化的标准体系，才能促进教育机器人产业健康发展。所以，加快教育机器人相关标准的研究时不我待，同时需要尽快上升为国家标准，从而引领国际标准，倒逼产业，给产业发展提供方向，规范和促进产业发展。
4. 构建教育机器人产业联盟，提高教育产业转化度
为了更好地满足多样化的用户需求，坚持经济全球化大方向，发挥高校、科研院所、企业和行业组织的作用，健全高效灵活、优势互补的教育机器人产学研用协同创新体系，在教育机器人产品试制、功能完成、系列产品打造和产业链塑造等方面进行全方位一体化设计。以笔者所在中职学校为例，可以联合当地的高校、政府和其他企业单位建设产学研平台，丰富教学实践手段，提高教育机器人在教育产业中的转化度。
5. 强化产品开发，增强教师参与度和教学应用度
机器人教育产业链涉及硬件制造、平台开发、应用服务提供等几类厂商，但目前很多机器人公司只负责教育机器人硬件的开发、制造、组装及测试，提供简单的产品说明和操作手册，并不参与课程开发和教学设计。这样的产业模式显然不利于机器人教育发挥最大的作用。只有当教育机器人的制造商与学校教师共同参与课程开发和教学设计，设计开发出丰富的教学情境应用程序、服务与内容，才能使教育机器人真正满足教与学的需求。
总之，教育机器人的产业化应该结合当地经济社会和文化特点，真正有力有效服务于地方教育和经济文化。同时要注意在“互联网+”时代，恰当发挥政府宏观调控的杠杆优势，立足本国，面向国际，引导教育机器人产业进行科学布局，打造具有时代特色的教育机器人产业基地，形成中国特色产业集群。
［1］ 黄荣怀，刘德建，徐晶晶，等 . 教育机器人的发展现状与趋势［J］.现代教育技术，2017，27（01）：13-20.
［2］ 张剑平，王益 . 机器人教育：现状、问题与推进策略［J］.中国电化教育，2006（12）：65-68.
［3］ Rogers C，Portsmore M. Bringing Engineering to Elementary School［J］.Journal of Stem Education Innovations & Research，2004（05）.
关键词：工业机器人站；实训项目；职业院校；一体化；实训基地
自20世纪60年代初第一台工业机器人问世到现在，短短50多年，工业机器人技术和周边配套应用得到了迅速发展，工业机器人系统在自动化、智能化、定制化生产制造领域得到广泛应用。随着“中国制造2025”提出了我国迈向制造强国的发展战略，应对新一轮科技革命和产业变革，立足我国转变经济发展方式实际需要，围绕创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展、人才为本等关键环节，以及先进制造、高端装备等重点领域，提出了加快制造业转型升级、提升增效的重大战略任务和重大政策举措，工业机器人在其中发挥了不可替代的作用。工信部于2013年的《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》中提出，到2020年，要形成较为完善的工业机器人产业体系，使得工业机器人及自动化生产线系统面临前所未有的发展时机。
工业机器人作为一种高科技集成装备，对专业人才有着多层次的需求，在工业机器人专业人才需求中，需求量最大的是基础的操作及维护人员以及掌握基本工业机器人应用技术的调试工程师，中国机械工业联合会的统计数据表明，中国当前机器人应用人才缺口20万，并且以每年20%～30%的速度持续递增。针对面临如此大的机器人应用类的高技能人才缺口，职业院校的教学实训基地将要更加着力于符合市场需求的工业机器人专业应用型人才的培养，同时基地应具备教学、科研、培训、生产等多功能的综合实训场所。
1实训基地整体规划
实训基地建设整体设计采用教育部在职业院校推行的“学做教”一体化教学模式，站在专业课程建设的角度规划各种教学资源的配套与技术实施，把来自企业实际的工作任务进行教学化处理，形成适合教学与训练的系统性项目课程，并配套相关的教学设备与训练实践环境，再将教材与其他教学资源根据课程与设备进行配套提供，这就形成了以专业建设为目的的一体化实训基地建设。
一体化实训基地以工业机器人基础工作站为主体，以机器人为核心，将机械、气动、运动控制、PLC控制技术有机地进行整合，结构模块化，便于组合。为了方便实训教学，系统进行了专门的设计，可以完成各类机器人单项训练和综合性项目训练。可以进行六轴机器人示教、定位、抓取、装配等训练。
1.1一体化教学环境建设方案
一体化教学体系，就是整理融会教学环节，把培养学生的职业能力的理论与实践相结合的教学作为一个整体考虑，单独制定教学计划与大纲，构建职业能力整体培养目标体系，通过各个教学环节的落实来保证整体目标的实现。一体化教学环境根据其教学特点的要求，分别设置了授课区、讨论区、资讯区、实训区（机器人工作站）、物料管理区等部分，一体化教学环境布局效果如图1所示
1.2专业教学建设方案
工业机器人专业教学建设方案分为工业机器人工作站、工业机器人离线编程仿真及数字化教学资源平台，方案建设模式示意图如图2所示。工业机器人培训基地的教学以工业机器人实训工作站为基础，用来完成工业机器人技术和操作的教学内容，实现学生从工业机器人技术的门外汉到了解工业机器人基础知识、掌握工业机器人基本操作、实现工业机器人系统搭建和调试、利用工业机器人完成各种工艺应用的实训。工业机器人离线编程仿真，使学生掌握工业机器人最新技术；软件利用虚拟三维环境快速生成复杂工作路径，利用工艺包设置相关参数，仿真工业机器人运动后优化轨迹和姿态，提高工作效率，避免发生碰撞危险等问题，最后输出工业机器人控制器所需执行代码文件，完成编程工作；其中包含的丰富教学资源，利用网络化互动式虚拟教学平台，将传统的讲授式教学革新为沉浸式教学，通过项目任务式驱动教学方法使学生爱上学习。
2工业机器人工作站
工业机器人工作站主要由针对工业机器人教学的ABB标准机器人工作站构成，用来教学工业机器人系统中本体结构和零部件构成、系统搭建和应用技术。该工作站的典型工作任务来源于实际工厂中的生产任务，集合了工业机器人多种常用应用方式，可以完成所有工业机器人的基础操作训练，同时配合各种机电设备完成复杂的生产线模拟动作，让学生在学习基本操作时模拟真实生产中的相关应用，增强学习效果。
我院建设的工业机器人工作站主要由ABB机器人系统、电气控制板、模型实训平台、绘图笔夹具、抓手吸盘夹具、双吸盘夹具、车窗吸盘夹具、轨迹训练模型、工件安装模型、车窗涂胶安装模块、零件码垛操作对象、图块搬运模块、检测排列模块、安全护栏、实训任务存储箱、工具收纳墙和空气压缩机等组成；覆盖模拟工业机器人的各方面的应用，实现工业机器人基本结构和基础操作、工作站调试和搭建、工业机器人编程和通讯等内容的实训。
3离线编程仿真实训
工业机器人离线编程仿真技术集成了计算机三维显示技术、系统仿真技术、工业机器人离线编程技术、运动轨迹生成和优化技术等核心技术，使得工业机器人获得了更加强大的“大脑”，可以轻松应对复杂轨迹的高精度生成和复现，可以在计算机上完成轨迹设计、规划、运动仿真、碰撞检查、姿态优化，最后直接生成工业机器人控制器所需的执行运动代码，同时还提供了方便的空间校准算法，缩短了工业机器人的停机调试时间。为方便使用ABB标准机器人工作站进行教学工作，针对工业机器人的操作特点和工作站的组成，设计了多项实训任务，实现任务驱动式教学，让学生在学习技能的过程中明确目标、在挑战中完成学习，同时还可以解决实训基地的实训工位不足的局面，节省了投入资金。
4工业机器人教学资源
为保证工业机器人专业教学的正常开展，还需要针对当前实训设备及实训环境，建立工业机器人课程体系，配套一体化教学课程及教学工作页，配套工业机器人数字化教学资源库。利用互联网技术的发展，依托学院的网络教学平台，将各个实训项目及教学的主要环节通过微课、视频、PPT、交互式动画的方式进行展示，方便学生更清晰地学习机器人编程和操作、维护相关知识，通过智能制造仿真实训基地的虚拟仿真平台，构建虚拟工业机器人工作环境，展示工业机器人领域最新技术。在工作站的各个项目模块粘贴能获取详细知识信息及技能信息的二维码，学生可通过互联网技术，使用计算机或手机APP进行线上线下学习，提高学生学习主动性及学习效果。
5小结
工业机器人实训基地建设，既要关注现有工业机器人技术，又要着眼未来工业机器人新技术。通过技术合作、优势互补，加强校企合作实训基地建设，并以此为依托，工业机器人训基地最终希望建设成为教学、科研、技术服务和培训相结合的多功能综合实训基地。
作为制造业大国，我们应抓住《中国制造2025》机遇与挑战，建设符合职业院校专业建设及教学模式改革需求及发展的工业机器人实训基地，为国家和地方培养更优秀的高素质、高技能型人才。
参考文献：
[1]王晓娅.“工业4.0”时代技工院校机器人应用专业课程设置初探[C].中国职协2015年度优秀科研成果获奖论文集（中册），2015（12）.
[2]李亦飞.项目开发实训教学的探索[J].常州工学院学报，2014（6）：74-75.
[3]吴传茂.工业机器人技术专业建设与人才培养[J].课程与教学，2015，（1）：73-75.
