機器人培訓總結范文

導語：如何才能寫好一篇機器人培訓總結，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一：熟悉公司規章制度，了解相關企業文化。

在入崗初期，了解公司的歷史與發展歷程，在與同事的交流學習中熟悉了解公司的相關規章制度，引導我在后期工作中應該怎么樣，應該如何做，應該結合自身優勢來更好的融入啟諾這個大家庭。

二：協助采購前期工作籌備過程中的必要物品。

前期未招生階段，經過和同事的交流，各抒己見，在本著合理利用每一分錢的原則基礎上協助采購相關必要物品，并做好每一筆的賬目報表。

A.電腦打印機A4紙等辦公必備品。

B.乳膠漆，人工費，防水處理等基建修補物品項。

C.

D.

E.

F.

G

三：熟悉周邊小區，了解調研周邊部分培訓機構情況。

利用閑余時間熟悉周邊小區樓盤大小戶數，預估學生資源利用率，了解周邊培訓大大小小機構13處，分類不均，專業與綜合類摻雜，為下一步啟諾招生計劃做好前期信息搜集準備工作。

篇2

關鍵詞： 機電一體化技術專業 工業機器人 課程模式

隨著社會發展、科技進步，勞動力的成本不斷增加，企業對工業機器人技術及柔性生產線技術的需求越來越強烈，其標準化、模塊化、網絡化和智能化的程度也越來越高，并向著成套技術和裝備的方向發展，機器人技術是綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術。機器人作為一種高技術含量的設備，在使用過程中，其設計、制造、安裝、調試、操作、維護等工作需要大量專業技術人員，隨著機器人應用的日益廣泛和裝機容量的直線上升，對這類技術人員的需求變得越來越迫切。

機器人作為高科技的產物，涉及工業設計、機械、電子、傳感器、計算機軟件、硬件、人機交互、人工智能等多門學科。為此根據遼寧地域特點并結合本院的實際資源情況，確立機電一體化技術專業以常用機電設備為基礎，以工業機器人及柔性生產線涉及的機械技術、自動化技術為主線的課程體系。

一、專業建設思路

作為高職院校，我院機電一體化技術專業實行“七三四”的辦學模式。七即“七對接”，即機電專業與裝配制造業對接，專業設置與職業崗位對接、課程標準與職業標準對接、專業課程體系載體與工業整體設備對接、具體課程載體與設備部件對接、課程內容與崗位任務對接、教學過程和生產過程對接；三即“三圍繞”，即學校圍繞市場轉、專業圍繞產業轉、人才培養圍繞企業轉；四即“四崗定位”，設置“崗位基礎知識+崗前技能訓練+選崗實習+頂崗實習”的“四崗定位”職業崗位導向課程培訓包。

二、課程模式

（一）將工業機器人技術與機電一體化技術專業有機結合，首先確立以機器人和柔性生產為載體的課程體系。

1.以機器人技術涉及的操作機和柔性生產線中的機械本體為載體，將各部分分解，確立機械技術學習鏈。

2.以機器人技術及涉及的控制器、伺服驅動系統和檢測傳感裝置為載體，以柔性生產線技術中涉及的可編程技術、變頻器、傳感器及觸摸屏為載體，將各部分分解，確立自動化技術學習鏈。

3.以機器人及柔性生產線為載體，對機械技術及自動化技術涉及的知識、能力、技術應用進行綜合的訓練和強化。

4.以機器人及柔性生產線為載體，完成整個機電一體化技術崗位所需職業能力的培訓，實現對機電設備的維護、維修、設備改造、升級、開發等各個崗位的技術應用能力的掌握。

（二）依據上述四崗定位原則配備課程訓練包。

技能訓練包1：崗位基礎知識訓練課程。

該培訓包課程主要進行機電一體化技術崗位基礎知識訓練；加強英語能力訓練及工業機器人應用技術所需的數學知識的積累及普及計算機操作的訓練。

技能訓練包2：崗前基礎型技能訓練。

該培訓包課程主要進行機電一體化技術崗前基本能力訓練；包括機械、電子、電氣基礎技能的學習和訓練。

技能訓練包3：定崗加強技能型訓練。

該培訓包課程主要針對機電一體化技術固定崗位的典型工作任務進行技能加強訓練。

技能訓練包4：校企合作課程――選崗實習及頂崗實習。

選崗實習課程安排：依托本地企業，圍繞市場，追蹤技術的更新發展，不斷調整、構建選崗實習課程體系，確立了以下四個選崗實習方向：工業機器人+機床維修技術綜合應用方向；氣動技術+機床維修技術綜合應用方向；可編程技術+機床維修技術綜合應用方向；單片機技術+機床維修技術綜合應用。

具體安排：每個工廠設置一名教學工程師，學院每個方向配備一名指導教師，在企業內部的廠中校內完成訓練任務；每周四天上午在企業學習工作，每周五布置任務在校內自主學習，指導教師每周五匯報總結。

參考文獻：

[1]張洪濤.機電一體化專業與課程體系的構建 [J].黑龍江科技信息，2011（25）.

[2]周宇，陳一峰，張晶.高職院校《工業機器人技術》課程教學改革的探索[J].武漢船舶職業技術學院學報，2012（1）.

篇3

關鍵詞：初中；機器人教育；校本課程；實踐研究

如今，機器人產業競爭激烈，所以現在必須從娃娃抓起，打好基礎。初中生不像小學生那樣年齡太小，也不像高中生課業太繁重，正是進行機器人課程學習的大好時期。而在初中信息技術教材中，只有部分教材引入了機器人的相關課程，且教材內容一般比較滯后，不能符合時代需求，更不能符合學生的學習實際。再加上每個學校的條件不同，不是所有的學校都能開展機器人課程。在這樣的背景下，初中機器人校本課程的研究就十分必要。如何讓機器人課程校本化，如何設計符合初中生的機器人校本課程，都是信息技術教師需要鉆研的重要課題。筆者開展初中機器人校本課程實踐研究已有多年，十分關注開發學生創造性的機器人課程設計探索，在平時的教學中，筆者也十分注意不斷更新和改進自己的教學方法。教師在開展初中機器人校本課程時，可根據實際情況，選擇以下三類課程開展。

一、機器人常態課

教學對象：普通學生。

開展形式：每周一節機器人課，上課地點為普通班級教室，教學內容主要是搭建和簡單動力原理學習。教學器材由教師統一保管及發放。

教學建議：首先，因為教學對象是普通學生，學生的學習能力和對課程的興趣度參差不齊，所以教學的內容應該能激發學生的興趣，并且內容的總體難度不能太大。第二，教學流程可以采取先介紹元器件名稱，再手把手教學搭建，然后學習簡單動力原理，再進行半開放課題，最后進行全開放課題的形式開展。這樣的教學流程符合學生的學習特點，一開始打好基礎、學好理論，然后再慢慢過渡到個性化教學并激發學生的創造性。第三，結合本?；顒?，展示學生作品。如可以在校園科技藝術節中，特設機器人搭建展示板塊，或者開展機器人操控比賽，從而不僅加強了學生的學習成就感，而且向全校學生宣傳了機器人教育。第四，因為開展的面廣，如沒有足夠的器材，可以采用虛擬機器人平臺教學。

二、機器人特色課

教學對象：對機器人感興趣的學生。

開展形式：每周固定兩節課開展校本特色課，對該課程感興趣的學生均可報名參加。上課地點為機器人工作室（配置有電腦），教學內容為搭建、原理和機器人基礎編程。

教學建議：首先，教學對象可根據實際器材情況進行調整，甚至可以在課前有一個簡單的測試篩選，從而保證學生能有足夠的設備和電腦進行使用。第二，教學的內容上，搭建、原理的課程作為基礎內容，一定要讓學生學扎實；編程課程可以以樂高為平臺開始教學，從簡單的車子軌跡運動，擴展到傳感器的學習，再到循環、選擇等模塊的教學。第三，學生可采取小組學習的模式，不定時開展小組比賽。這樣不僅能讓不同的學生在小組中找到自己的定位，還能不斷地激發學生的學習熱情。第四，讓學生在每一次參加學習時，都做好活動記錄。這不僅可以讓他們溫故知新，更能無形中形成學生的“課本”和成長記錄，是不可多得的學習資源。第五，課堂評價應該主要采取過程性評價方式，因為課程的目的是除了讓學生學到知識之外，還能激發學生對機器人的學習興趣和熱情?？赏ㄟ^記錄學生每次課的表現，綜合每次活動作品、每次小組競賽、小組協作情況等等內容來進行評價。

三、短期機器人競賽培訓課

教學對象：有一定機器人課程基礎的學生和參加機器人比賽的選手。

開展形式：在各項機器人比賽前組織參賽學生，在課后集中進行培訓。上課地點為機器人工作室（配置有電腦）。教學內容為相應的比賽內容。

教學建議：首先，要明確這類課程的教學目標不僅僅是要讓學生在比賽中獲獎，更重要的是讓學生在準備比賽的過程中學到更多的知識，學會如何與人協作，學會如何自我改進。其次，在培訓前，應讓學生自己讀懂和理解參賽要求，只有待每一位學生都明確參賽要點后，才能開始課程教學。前期，教師可多在旁邊觀察并記錄，讓學生自己摸索解決方案；中期，讓學生相互交流方案并相互做裁判打分，這不僅能讓學生相互取長補短，更能在模擬裁判中更進一步明確比賽要求；中后期，教師加強指導，協助每一隊完成方案改進；后期，學生不斷練習，并微調自己的方案。第三，每次課，都必須要求學生做好學習記錄，從而能不斷回顧總結，并激發出新的想法。第四，因為這類課程時間緊、強度大，學生容易氣餒和感到枯燥，所以可以每隔一段時間就進行一次互做小裁判的比賽，并且有明確的獎懲措施，獎懲的內容可以根據學生的特點和具體情況而定，也可以由學生自己約定。

初中機器人校本課程在我國已經有很多學校在開展，但是并未形成理論體系。我國也十分缺乏很好的機器人校本課程教材。可見，初中機器人校本課程未來的發展十分廣闊，且其發展的意義也毋庸置疑。希望在廣大教育工作者的共同努力下，初中機器人教育的未來會更加燦爛和輝煌！

參考文獻：

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關鍵詞：獨立學院；培養質量；學科競賽；組織；管理

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2012）17-0160-03

一、引言

獨立學院作為民辦高校的特殊形式已經存在很多年，是我國高等教育的有效補充。但是，根據教育部的26號令，要求全國的獨立學院在2013年之前，全部限期轉設。那么獨立學院的教育質量是否過硬，培養的學生素質如何，在日益嚴峻的招生形勢下有沒有綜合競爭力，是擺在所有獨立學院面前的問題。組織學生參加學科競賽是一項檢驗獨立學院培養質量的有效方法。眾所周知，學科競賽是面向全國大學生的綜合性賽事，在同一個賽場上，有來自211、985工程的重點院校，也有職業技術學院、民辦高校和獨立學院。在這樣一個公開、平等、廣泛的競賽環境中，是對全國各類大學生的專業知識和綜合素質的大檢閱。通過學科競賽這樣一個真實、有效的檢驗學生培養質量的大平臺，可以從中看出獨立學院對學生培養質量的具體狀況。從這個層面上來看，學科競賽的成績是獨立學院辦學質量的一塊試金石。

二、獨立學院對學科競賽開展的組織

我校自2008年起，有序地參與了全國大學生機械創新大賽，全國大學電子設計大賽，中國機器人大賽暨Robocup公開賽。這些學科競賽，都是在相關專業領域中非常有影響力的權威比賽。單以參加中國機器人大賽為例，我校參加了2008年廣東中山、2009年湖南長沙、2010年內蒙古鄂爾多斯、2011年甘肅蘭州的中國機器人大賽，共獲得全國冠軍3項，全國亞軍1項，全國季軍1項，全國一等獎5項，全國二等獎4項，全國三等獎8項。從取得的獎項中，可以反映我校培養的學生，特別是自動化、機械電子工程等本科專業具有了較扎實的專業素質和較強實踐能力，從一個側面反映了我校辦學10余年來，學生培養質量的逐步提高。

當然，獨立學院特殊的管理體制決定了在學科競賽方面的開展有別于公辦院校。因此以我校參加的中國機器人大賽暨Robocup公開賽為例，總結獨立學院在學科競賽組織與管理中的工作經驗。

1.確定賽事和參賽項目

中國機器人大賽暨Robocup公開賽是中國自動化學會機器人競賽工作委員會主辦的全國性大學生賽事，并逐年新增了一些新的比賽項目。這些新增項目對所有院校來說都是新課題，可以在同一個起跑線上來競爭。同時，有些項目較適合本科生，且花費的經費較小如雙足競步機器人和機器人游中國等。因此我校在選擇參加中國機器人大賽的比賽項目時，是本著有所為、有所不為的原則來選擇的，以求揚長避短，取得好成績。

2.對學生的選拔與培養

學科競賽的開展，學生是主要參與者。怎樣將合適、優秀的學生選，進行有針對性的訓練，是很有學問的。隨著時代的變遷，每一屆學生都有不同的時代特質，如果采用恒久不變的選拔和培養方式，是不能適應學生的。因此，對學生的選拔和培養是一個方法不斷變革和更新的過程。我校在中國機器人大賽的選拔和培訓中，逐漸形成了“3+1”的培養方式，即對所有報名參賽的學生進行3輪培訓和測試，并逐輪淘汰，最后留下的學生進行1次假期集訓。“3+1”培養方式具體情況如下。

（1）對所有報名學生進行宣講和理論培訓，并組織理論考試。報名參加學科競賽的學生積極性都很高，但他們對比賽的性質和具體的比賽項目、規則以及必備理論知識并不清楚。同時，學科競賽對學生綜合素質的要求極高，必須通過對所有報名學生的宣講和理論培訓來培養他們的素質。從這個方面來講，學科競賽的開展，在學生中間起到了最廣泛的宣傳普及作用，讓更多的學生知道所學專業知識的實際用途、實際意義，有效地改善了學生的學習風氣，對我校的理論課堂教學起到了積極的促進作用。集中宣講和理論培訓完畢后，進行理論考試。通過考試進行第一輪淘汰。

（2）進行集中面試。理論考試其實并不是一個最理想的選拔方法，學科競賽對參賽學生的綜合素質有很高的要求，因此必須通過面試對參賽學生進行考查。我校結合每一屆學生的特點，設置了面試問題，通過對學生的面試，測試出他們的語言表達能力、對是非的判斷能力、心理承受能力，等等。

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關鍵詞：小學機器人教育；數學建模

中圖分類號：G622 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8454（2012）10-0065-02

為了更好的培養學生的思維能力與創新能力，機器人教育已成為部分地區小學信息技術課程的一部分。讓學生經歷采集信息——處理信息——控制動作的過程，領會編程的思想，是機器人教育的主要目標。然而，機器人編程對于小學生來說較抽象、難度較大，實踐中，我們可以借助數學領域的建模思想來使機器人編程變得更容易一些。數學建模是指把現實世界中的實際問題加以提煉，抽象為數學模型，求出模型的解，驗證模型的合理性，并用該數學模型所提供的解答來解釋現實問題。[1] 建模思想在編程領域的應用可以理解為把現實世界中的實際問題加以提煉，抽象為程序的模型，并用已有程序模型來解釋與解決實際問題。引導學生把編程思想與實際問題相結合，合理構建程序模型，不僅有利于學生已有知識的正遷移，起到舉一反三的效果，更有利于培養學生透過現象揭示本質的洞察能力，也有利于培養學生簡約、嚴密的思維品質。建模思想在機器人學習中的滲透可以從以下三個方面入手。

第一、從生活入手，把自然語言轉化成程序語言

與數學建模相通，要用程序解決問題，首先需要學會把實際問題轉化為程序問題，即從復雜的現實現象當中抽取問題的主要因素來分析和討論，當學生能夠用程序的語言描述實際問題，程序建模就基本完成。有兩種方法可以培養學生建模的能力：第一種是讓學生把機器人想象成自己，自己完成某個任務所要經歷的過程也是機器人要經歷的過程；第二種是從最簡單的實際生活問題入手，一步步引導學生用程序語言描述問題，循序漸進培養學生構建模型的能力。比如，讓機器人唱一首曲子。學生說，我在唱曲的時候是一個音符一個音符唱出的，機器人也該這么做。如何編寫程序呢？學生說出把發不同音調的發音模塊連在一起，順序執行就能演奏歌曲了。再比如，機器人走一個正四邊形。學生說：我在走正四邊形的時候需要“前進轉彎前進轉彎前進轉彎前進轉彎”。教師追問前進多少？轉多少角度的彎？機器人需要用哪些模塊來實現？重復的過程怎么處理？再比如，開發一個簡單的紅綠燈系統，要求五分鐘紅燈過后是一分鐘的黃燈，接著是五分鐘的綠燈。教師提出這樣的問題：如何控制紅燈亮的時間？紅綠燈系統只執行一次嗎？這樣步步引導學生用程序的語言表達實際過程，久而久之，學生就會形成用合理的程序語言來重新描述問題的習慣，建模的方法被應用于編程的過程中，編寫程序不再神秘且越來越容易。

第二、 提煉方法，建立并應用解決問題的模型庫

在數學領域，針對不同的問題類型，有與之對應的基本關系式，比如體積公式V=abc、路程速度公式S=vt等等，這些關系式使學生能在解析問題之后快速找到與之對應的解決方法。在機器人教育中，應借助具體的編程實例，把重點放在總結和提煉在實際問題中用到的編程方法，構建解決問題的模型庫。比如，假設機器人要躲避障礙物，那么就需要不斷地判斷前方是否有障礙物，要用永遠循環，而走正方形需要走出四條相同的邊，所以要用多次循環，由多個這樣的實例讓學生理解需要重復做的事件要用循環程序結構；再比如，在鬧鐘程序中，如果光線符合天亮的條件，機器人要奏響音樂，反之，機器人要繼續判斷是否天亮。通過此類實例，學生歸納得出條件判斷的事件用分支結構，符合條件后要做的事情填在“是”的分支，不符合條件要做的事情填在“否”的分支；比如演奏歌曲等一般的程序用順序結構。如此，構建解決問題的基本模型庫，便于學生在遇到實際問題時選擇使用。

第三、設置圖形化模塊，解決問題

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維修電工崗位職業能力的培養，是全國各職業院校眾多專業人才培養方案的重點要求。

研究新形勢下維修電工學習，不僅是提高教學質量的重要途徑，而且對全國職業教育具有重要意義。

本文以工業機器人時代到來為背景，總結我國工業機器人的發展與應用現狀，分析當前工業技術發展形勢下“維修電工崗位”核心職業能力要求的新變化，歸納適應工業生產發展需求的維修電工崗位對應的學習領域，進而探討相應學習領域的課程與教學設計，最后提出了維修電工課程設計與能力培養路線圖，為當前高職維修電工領域的發展提供思路。

2.工業機器人的發展與應用現狀

工業機器人的發展可分為三個階段：第一代示教再現機器人，目前工業中正大量應用；第二代帶感覺的機器人，技術應用基本成熟，工業應用較多；第三代智能機器人，技術正在發展過程中，工業上少量應用。

所以，目前工業上應用的機器人主要是第一代和第二代機器人。

當前國內的工業機器人市場已經逐步走向成熟，且作為全球制造工廠的我國制造業對產品質量和生產率的要求越來越高，人力成本也將不斷提高，所以工業機器人的應用已經進入快速發展時期，其應用范圍將進一步擴大。

3.工業機器人時代對維修電工崗位職業能力的要求

3.1 自動化生產設備的廣泛應用

工業機器人是最典型的機電一體化數字化裝備，其發展與應用對電工行業的影響較為深刻，主要表現在高性能控制器、伺服電動機、各種傳感器和HMI設備的大量應用上。

目前在自動化生產設備上，除了常用的繼電器、接觸器等傳統電器設備，還大量應用著以下幾類新型電器：控制模塊，其中以各種PLC控制器應用最為廣泛；電動機驅動裝置，常用的設備如變頻器、步進電機驅動器、交流伺服驅動器等；電動機，以步進電動機和交流電動機為主；傳感器，如光電開關、接近開光等。

3.2 工業機器人的發展應用促進了維修電工崗位核心職業能力的發展與變化

傳統維修電工崗位職業能力的重心是繼電器-接觸器電氣系統的安裝調試與維護，為了適應生產的需求，當前維修電工崗位的核心職業能力也必需發展變化，應該把重心定位在以PLC控制器為核心的現代電氣控制系統的安裝調試與維護上。

從崗位核心職業能力的要求上看，新的核心職業能力是對傳統職業能力的繼承與發展，對當前教學中維修電工崗位職業能力的培養提出了更高的要求。

4.維修電工對應學習領域的發展與變化

4.1 維修電工的學習領域

當前高職院校對維修電工學習領域的設計，主要包括電工技術基本理論與知識、電機拖動與控制基礎、常用電氣控制設備的使用與維護、電氣制圖等。這些學習領域只能滿足傳統繼電器-接觸器電氣控制系統的安裝調試與維護的需要，不能適應當前維修電工崗位職業能力的要求。工業機器人時代背景下，維修電工對應的學習領域，需依據新的崗位核心職業能力確定，〃現代電氣控制系統安裝調試與維護〃對應的學習領域主要包含電工技術基本理論與知識、電機拖動與控制基礎知識、PLC控制技術與應用、常用新型電氣設備的運用和現代電氣控制系統的安裝調試與維護這五個學習領域。

4.2 維修電工學習領域的發展與變化

維修電工對應學習領域的發展與變化，是為了培養適應市場需求的實用型技術人才，也是對維修電工教學內容的一次改革。在五個學習領域中，有兩個學習領域是繼承了傳統，另外三個學習領域是"現代電氣控制系統安裝調試與維護〃這一新的維修電工崗位核心職業能力的新要求。維修電工學習領域的變化，將直接影響維修電工設計，必須重構其對應的體系，學生才能生成新的維修電工核心職業能力。

5.工業機器人時代維修電工學習領域設計

5.1 維修電工課程設計

本文維修電工課程設計的總體原則為：理論知識和實踐能力并重，單項技能與綜合能力并重。五個學習領域的課程設計整合為四門主要課程，包括電工技術基礎課程、電機拖動與控制課程、PLC控制技術課程和現代電氣控制系統綜合技能課程。

這些課程分為三個類型：基礎理論知識型課程、重點單項技能型課程和綜合技能應用型。這三個類型把維修電工核心職業能力的培養分為三個階段：第一階段是熟悉電工基本理論知識；第二階段是掌握各種重要單項技能；第三階段是綜合技能應用生成核心職業能力。

5.2 維修電工課程設計與能力培養邏輯

首先，通過電工技術基礎課程使學生掌握前人的相關間接知識和經驗；然后，通過電機拖動與控制課程和PLC控制技術課程讓學生通過單項技能學習快速生成核心職業能力，如電機的結構原理的認知、基本控制電路的安裝調試能力、PLC程序設計能力、PLC控制系統安裝與調試能力；最后，通過現代電氣控制系統綜合技能課程一方面靈活增加學生對新型電氣設備（變頻器、伺服驅動器、傳感器和HM丨設備等）的學習，另一方面培養學生現代電氣控制系統安裝調試與維護的綜合職業能力。維修電工的課程設計與能力培養邏輯，以培養學生可持續發展的實踐能力為最終目標，確保能夠通過課程教學活動高效生成高技能實用型人才。

6.總結和展望

維修電工崗位職業能力的培養，是全國各職業院校現開設的眾多專業人才培養方案中所重點要求的培養目標，所以在工業機器人時代到來的新形勢下，對維修電工進行研究十分必要和重要。

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一、運用樂高機器人教學，發展學生的創新能力。

有關創新，江總書記曾多次強調：創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力！細細體會這句話，我們能深切地感受到江總書記對創新的重視。孩子是我們祖國發展的未來，因此我們在平時教學中要注意培養學生的創新思維能力。

運用樂高機器人輔助教學，充分發揮其操作便捷、結構善變等優勢，有利于激發學生的創新思維。如何讓學生體驗和認同創新的過程和創新的價值。如在2011年挑戰賽任務“gateway”中，制定的規則是機器人每完成將得分物體投放進籃筐的動作后，可以得1分，而如何設計能快速投放得分物體的機器人，如何提高機器人的對抗性，穩定性，如何制定適合自己機型特點的戰術等具體細節則是由學生自行設計的研究的。這是個開放題，需要考察學生的團隊協作能力、構思設計能力、應變能力，還有編程知識、動手能力等。從比賽任務來看，明顯對鼓勵學生的創新設計思維有積極意義。

二、運用樂高機器人輔助教學，激發學生學習的興趣

興趣是學習的最好老師興趣是孩子接受教育的感情基礎,是非智力因素中最為活躍的一個,是入門的向導,是他們探求知識、促進思維發展的巨大動力,而成功的教學,所需的不是強制,而是要激發學生學習的興趣。因此,我們在對孩子進行技能培訓的同時,更應該通過豐富多彩的教學內容,使孩子們享受學習和游戲的樂趣,自覺地產生學習的積極性和主動性。興趣可以孕育希望,可以滋生動力,所以教學中我們應大膽采用多種形式的教學方式和教學手段,寓教于樂,使學生在輕松、愉快、和諧的環境中主動接受教育,逐步培養學習機器人的興趣

例如在教學《電能從哪里來》這一課時，利用樂高機器人獨有的馬達、燈泡、連接線、梁、軸等材料，讓學生經歷小電動機發電并點亮燈泡的過程。當學生拿到這些“稀奇”的材料后，馬上被它的新穎所吸引，開始情不自禁地研究起來，很快孩子們在自己的努力下觀察到了動能轉化成電能，并點亮小燈泡的一幕，這讓他們興奮不已。有幾個小組更是乘勝追擊，他們還發現了小電動機轉動的越快小燈泡就會越亮。當學生說出這一發現后，其他小組馬上動手驗證起來，探究興趣十分濃厚。在這個學習過程中，我深刻體會到學生對此活動的喜愛，對獲得知識的渴望及對探索知識的主動。

三、運用樂高機器人輔助教學，讓學生有主人公的感覺。

在傳統的教學模式中教學基本上就是教師講、學生聽，這往往使學生處于被動的學習狀態。新課程改革中,教育理論工作者與教師們達成了一種共識：教學是教師的教與學生的學的統一，這種統一的實質是交往。教學是一種對話、一種溝通，是合作、共建，是以教促學、互教互學。

老師以這種教育觀點為指導，大膽嘗試性的在機器人課堂教學中采取了這種交往式的教學方法。在基礎理論的講解中，老師們精心設計了大量的問題，學生可以自由發表不同見解，同時學生也可以隨時提出有關的問題供大家進行討論。在機器人身體搭建、大腦編程部分，我和學生共同討論、設計機器人的不同組成與功能部分，最后有效控制和選擇實現。這樣一來，學生就會很自然的融入到整個教學活動過程，充分體驗到了學習主人公的感覺，調動了學生的興趣與積極性，達到了很好的教學效果。

四、參加機器人比賽，更能鍛煉孩子的耐心和意志力

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摘 要：本文介紹了理實一體化課程弧焊機器人操作與編程精品教材的開發與建設過程。教材開發與課程開發密不可分，教材與課程的開發都應基于企業崗位的需求與人才培養目標。精品教材的打造更是修訂與使用多次循環的結果。

關鍵詞 ：理實一體化課程 弧焊機器人操作與編程 精品教材 課程開發 立體化資源

課 題：北京市職業院校教師素質提高工程·優秀青年骨干教師培養計劃項目資助。

一、開發理實一體化課程弧焊機器人操作與編程教材的必要性

大型焊接結構及新型結構材料的應用對焊接技術提出了很高的要求，反過來也促進了焊接技術與焊接工藝的發展，促進了焊接生產的機械化和自動化?；『笝C器人、點焊機器人、自動焊接生產線在我國制造業中應用越來越廣泛。雖然，國內關于機器人方面的專著、教材已經有很多，但普遍是偏向理論與研究，不能滿足實際操作與應用的需要，更沒有適合高職層次的以弧焊機器人操作與編程為主的教材。目前企業的弧焊機器人操作與編程人員的培養只能依靠各種機器人生產廠家的培訓或產品使用手冊，缺乏相關的系統學習與理論指導，因此，開發以操作為主，兼顧基本理論的高職弧焊機器人操作方面的教材是十分必要的。

二、教材開發方法與過程

該教材的開發以培養學生綜合素質為基礎，以職業能力為本位；以企業需求為基本依據，以就業為導向；適應企業技術發展，體現教學內容的先進性和前瞻性。

1.進行企業調研明確設置課程的必要性

在進行課程開發之前，我們針對北京在制造業中的焊接技術應用情況進行了企業調研，如航天一院211廠、航天二院699廠、航天二院283廠、北京中麗制機工程有限公司、北京地鐵車輛廠、北京重型電機廠等。通過對企業專家工人訪談，提取典型工作任務，分析崗位職業能力，按照人才培養目標、就業崗位要求，在課程體系中設置了旨在培養技能應用、職業素質及社會、方法能力的核心課程，如焊接結構生產、焊接方法與設備、弧焊機器人操作與編程等。

該課程的設置主要圍繞自動焊接中弧焊機器人的基本操作與編程內容。通過該課程學習，使學生掌握工業機器人的應用，如搬運、碼垛及弧焊機器人的自動焊接技術和焊接工藝知識和配套設備的使用能力。同時通過焊接工藝與自動化技術的系統學習，使學生具備理論基礎的應用能力，奠定可持續發展的基礎。

2.根據課程目標確定教學內容與教學項目

依據焊接技術及自動化專業對焊接機器人操作與編程高端技能型人才的培養目標要求，課程內容主要包含工業機器人的基本概念、分類及應用，弧焊機器人的基本操作與編程等。為實現理實一體化教學，教學項目的設計要基于工作過程。該課程共包含六個項目，每個項目包含1～2個工作任務，項目內容編排按照學習目標，知識準備、任務實施、教學評價、學后感言及思考與練習。實現以源于企業的真實工作任務為載體，以學生為主體，通過“教學訓做評”一體化教學，培養學生機器人操作與編程的能力；滿足現代制造企業機器人相關工作崗位對高端技能型人才的專業技術能力、職業素養和創新能力的培養要求。

3.立體化教學資源的開發與建設

為激發學生的學習興趣，加強學習效果，與該教材配套開發了多種立體化教學資源。如設備圖片，實時錄像及二、三維動畫，仿真軟件及網絡教學環境等。仿真訓練還可以提高設備安全性，使用離線編程軟件，進行計算機仿真操作，如機器人選型、機器人操作、機器人編程及典型焊接接頭的焊接仿真訓練，使學生在虛擬環境下完成機器人操作的基本訓練，以便在實際環境實訓時提高設備的安全性。以網絡教學平臺為學生提供自主學習之便，將課程資料如課程標準、技術資料、電子教案、多媒體課件、習題、自我檢測及課程問卷等全部上網，學生可以通過網絡實現自主學習。

三、教材特色

教材的編寫貫徹先進的教學理念，以技能訓練為主線，相關知識為支撐，重點培養學生的操作能力。教材特色與創新體現在以下幾個方面。

一是構建基于工作過程的教材體系結構，以學生為中心，實現理實一體化教學。該教材打破了傳統教材的章節體系結構，采用了更加適合于職業技能型人才培養的基于工作過程的項目和任務的內容體系結構。將學習任務及要求在“工作任務書”中進行描述；將完成任務必需的理論知識和操作方法在每一任務的“知識準備”中進行陳述；將教學組織和實施方法在“任務實施”中進行建議；將每一項目的教學效果在“教學評價”和“學后感言”中進行總結和反思；將新技術、新知識在“知識拓展”中進行介紹。這樣的教材體系結構便于實現以學生為中心，進行理實一體化教學，學生邊學邊練，通過學習可以掌握機器人弧焊崗位所要求的操作技能。

二是符合專業人才培養目標和課程標準，以真實工作任務為載體，循序漸進學習理論知識、掌握專業技能、培養職業素質，滿足企業對高端技術技能型人才的崗位需求。該教材經歷了從講義校本教材教材出版的積累和完善過程，以編者多年的企業經歷及對機器人焊接崗位人才要求的調研，以企業實際案例為基礎，依據該專業對弧焊機器人應用方面高端技術技能型人才的培養目標，廣泛征求了企業專家和同類學校教師的意見，以企業應用廣泛、銷量世界排名第一的ABB機器人為例，介紹其基本操作與編程方法，以達到觸類旁通的目的，在實際操作中學會工業機器人的基本理論。

從認識工業機器人、手動操縱機器人、工業機器人編程、典型接頭焊接與編程、工業機器人的離線編程等方面，由淺到深、由簡單到復雜、由局部到全部，使學生按照認知規律，理解工業機器人的結構和工作原理，掌握機器人操縱與編程的方法。項目內容涵蓋了工業機器人及弧焊應用的主要內容，每個任務在相關的理論知識陳述之后，安排學生動手操縱機器人，并使學生在掌握理論、提高技能的同時逐步建立規范的工作意識。

三是填補了國內高職層次弧焊機器人操作類教材的空白，提升了焊接技術及自動化專業畢業生的應用層次。該教材的出版填補了國內高職層次弧焊機器人操作教材的空白。學生通過學習可以掌握先進的機器人焊接技術，從而提升了畢業生的應用層次。

四是與企業技術人員共同開發，使教材的內容與使用更符合企業的崗位要求。

四、教材使用效果

作為專業核心課程教材，在學校2006級焊接技術及自動化專業學生作為講義使用；根據使用情況經過修訂編寫出校本教材在2007級和2008級學生中使用；經過再修訂于2011年4月正式出版，出版教材已作為學校2009級以后學生的教學用書。該教材在2013年經過遴選被評為北京市高等教育精品教材。

使用該教材進行教學，使學生在“做中學，學中做”， 將教、學、訓、做、評融于項目之中，達到理論與實踐一體化，課堂與實訓地點一體化，任務內容和工作內容一體化。學生經過學習，能夠熟練掌握弧焊機器人的操作與編程方法，將學生培養成走出校門就能滿足企業對弧焊機器人操作與編程人員的崗位需求。通過使用該教材進行教學，學校焊接技術及自動化專業的畢業生已在首都航天機械廠、北京中麗制機工程有限公司、北京地鐵車輛有限公司等企業從事機器人焊接崗位工作，為北京制造業輸送了掌握先進機器人焊接技術的高端技能型人才。

篇9

在工業機器人發展的幾十年過程中，美國、法國、德國、日本這四個傳統工業強國都分別經歷了什么？取人之長，補己之短。對于目前亟需完成產業升級、促進經濟轉型的中國來說，發達國家的工業機器人的歷史發展路徑無疑具有指導和借鑒意義。在下一代機器人技術成熟之前，中國工業機器人產業需要抓緊這一段彌足珍貴的趕超時間，實現跨越式發展。

在機器人發展歷史中，曾有過日本在1980年被譽為“工業機器人普及元年”的記載。而當今業內人士普遍認為2014年是“中國機器人元年”?！霸辍痹谶@里包含兩方面含義。一方面，2014年我國工業機器人市場銷量超過日本市場，坐實全球第一大市場的地位；另一方面，日本自20世紀80年代起機器人使用量曾快速增長，預計從2014年起，我國的機器人市場也將進入與日本類似的、長達數十年的高速增長期。與機器人相關的企業、用戶、地方政府、產業園區、投資者和科研機構對市場數據的關注度開始大幅增加。一時間，似乎所有業內人士都在等待機器人市場更大的爆發。這是國人對我國工業機器人產業興起的由衷期盼。

在我國七大戰略性新興產業中，有五大產業涉及智能制造裝備，其中機器人是其中最核心的裝備。技術的發展總要與社會經濟發展相協調，機器人市場的繁榮無疑加快了國產機器人技術的進步?？陀^地看，我國機器人產業還十分薄弱，目前，國產工業機器人的國內市場占有率不超過10%。

本文針對國內工業機器人市場的爆發引出了兩點思考：我國的工業機器人產業應如何提升？什么樣的機器人成長道路才能更好地促進我國經濟的發展？

我們在關注機器人市場的同時，更需要關注機器人產業背后的發展規律。國外許多發達國家的機器人產業已走在了我們前面，他們的發展經驗和教訓值得我們吸取和借鑒。美國偏重基礎研究模式，法國則注重研發培訓交流模式，德國采用以技術促經濟的模式，而日本則發展產業融合模式。這些，在其特定的歷史背景和各自國家不同的發展階段中起到了積極的作用。但我們也應看到，任何模式都有其局限性和時效性，在促進產業發展的同時也帶來了不少問題。

能否拿到美國“綠卡”？

雖然工業機器人出生在美國，然而半個世紀以來其受重視的程度卻忽高忽低，可以說工業機器人在美國拿的是“短期offer”。美國工業機器人盡管前期的技術相對成熟，但由于沒有采取正確的策略，失去了大部分市場，沒能更多地發揮出先進技術推動經濟發展的優勢?，F在，美國提出“重振制造業”，其所關心的是新一輪全球競爭中的產業優勢，當然也不排除因就業崗位而重新關注制造業的成份。美國將研發重心放在了如何利用機器人改善工作環境，輔助生產的同時吸引工人，而并非替代人工。工業機器人在美國的誕生與成長

1960年，美國聯合控制公司買下美國機器人發明者喬治·德沃爾（George Devol）的專利，成立優尼梅生（Unimation）公司，生產出了第一批工業用途的機器人，稱為優尼曼特（Unimate）。而“工業機器人”（Industrial Robot）一詞由美國“金屬市場報”于當年提出。20世紀70年代中期以前，美國是工業機器人最大的生產、出口和技術轉讓國。此后，由于政府減少了研究開發方面的資助，一些具有重大突破性的機器人技術則由美國公司以與國外公司合作，或引進相關技術而得到。美國市場中，國產機器人的比例一再下降，Unimation公司更是在1988年被瑞士的史陶比爾（Staubli）集團收購。

從1986年開始，美國的工業機器人產量的增長率開始下降，當時最大的機器人制造公司GMF閑置了三分之一的勞動力。但同時，美國的Adept公司和CA公司的機器人產量卻逐年上升。原因是這兩家公司針對美國家電和電子行業的需求，發揮出自身專長，生產出帶有視覺功能的裝配機器人，利用下一代技術迎合了用戶的新需求，占領了美國60%的機器人市場。因此，與其說當時機器人市場飽和，不如說當時主流機器人產品的性能滿足不了客戶的實際需要。上世紀80年代很多美國公司和研究機構認為，在自動化生產中是否使用機器人，應根據自身的實際需要，不能盲目追求高新技術。實際上，要主動貼近市場需求并開發出適合的產品是不容易的。

機器人技術和產品最先在美國出現并非偶然，它是美國社會技術和經濟發展的必然結果，也是在社會需求的刺激下經歷了相當長的儲備時間之后才實現的。由于美國過分強調基礎研究，沒有重視將機器人技術與本國的經濟發展和社會需求相結合，因此后續也就沒有能夠形成更具競爭力的工業機器人產業。制造業的爭議一直存在

受制造業背景的影響，工業機器人在上世紀的美國發展的很不順利。美國制造業的爭議和分歧體現在宏觀的產業政策、中觀的公司模式和微觀的產品應用等多個層面。

上世紀80-90年代，由于重視產業政策，經濟飛速發展，日本對美國產生了很大的競爭優勢，一場有關產業政策的大辯論在美國學界率先興起，而后迅速遍及世界各地。在美國的這場大辯論中，僅有少數學者對機器人產業政策表示認同。這一時期的美國政府也確實未能夠對工業機器人提供有力的產業扶持。結果，工業機器人領域的“四大巨頭”沒有一家來自美國，美國錯失了上世紀80年代工業機器人發展的黃金期。

美國企業與其他國家的企業一樣，希望將技術優勢轉化為市場優勢，但相比而言，他們更樂意促進新技術浪潮的誕生，并由此開創一個新興行業，而非直接定位于使用新技術、生產新產品。他們更傾向于不生產成品，而是設計與升級核心部件，或掌握不斷升級的品牌。

美國機器人公司最早投入到工業機器人產業，反映出美國具有刺激新產業的大環境，但大部分的競爭優勢到此便即告結束。因工會制度和企業外部環境的影響，美國企業把工業機器人的發展方向引至功能復雜的機型，以及較冷門、差異較大的產業領域，沒有在工業裝備制造領域形成規模化、系列化的競爭優勢。目前占美國工業機器人市場份額最大的是汽車生產領域，其主要供應商是瑞士的ABB以及日本的發那科（FANUC）等企業。工業機器人誕生于美國，結果產業浪潮的中心卻離開了美國。歸途？征途！

美國需要什么樣的工業機器人？或者說什么樣的工業機器人能夠在美國重新立足，并得到重用？其關鍵在于美國機器人創造的價值和附加價值是否夠高，找到了高價值空間也就找到了歸途。

生產制造行業目前所面臨的挑戰已由降低成本轉變為提高效率。例如，就2014年初報道的谷歌（Google）和富士康（Foxconn）合作開發新的機器人制造技術一事，有人認為，自動化制造流程可能給美國經濟帶來福音，由于這種模式在提升生產效率的同時還能降低人工成本，所以有望吸引這類企業重返美國；同時，還有人擔心，在失業率高企、收入高度分化的當下，這種模式反而會將美國工人群體中僅存的一些中產階級徹底消滅。盡管機器人將在制造業中占據多大比例仍有待觀察，然而美國在這一領域無疑已進入轉型階段，其中涉及的種種問題也十分復雜，遠不是“要機器人還是要就業”這么簡單。

從應用普及的角度來看，美國的工業機器人年銷售數量僅次于日本，算是領先國家之一。美國工業機器人之前的發展模式其實是應用與服務模式，即采購、成套設計、安裝調試與后續服務相結合。美國國內生產普通的工業機器人較少，企業需要機器人時通常由工程公司進口，再自行設計、制造配套的外圍設備，完成交鑰匙工程。因此，美國當前所謀求的不僅僅是在已經成熟的大規模生產領域對“傳統”機器人的進一步應用普及或功能完善，而是結合其新的經濟發展戰略，將智能化的“新一代”機器人進一步普及到各種個性化、定制化產業的中小型企業中。這一戰略的實施目的是達到技術上的重大領先以及整個社會生產力的根本性提高。因此無論是從技術水準還是影響意義來說，美國對工業機器人產業的發展定位都是非常高的。美國工業機器人的未來之路，是歸途，更是征途。美國工業機器人的轉型與創新

在美國為創新而生的體系中，隨著應用環境和需求環境的改變，美國工業機器人的轉型與創新主要表現在以下三個方面：一是生產線以外服務功能的增加，二是基于通用操作系統的機器人開發平臺，三是與3D打印等先進制造方式、技術的結合。

截至目前，多數工業機器人都是針對具體的任務而設計的，流水線環境下開發程度較高，脫離該環境后通用性極低。另外，從2011年美國各行業的機器人密度（每萬名生產工人所占有各種用途工業機器人的數量）來看，汽車行業是 1104臺/萬人，但其他行業卻只有 72臺/萬人，發展很不均衡。在美國機器人發展路線圖中，未來工業機器人的發展中將較少專注于大規模生產，而更多地集中在生產定制產品上。與之對應的公司不再是通用汽車等大規模生產實體，而更多的是中小型企業的生產。這樣的經濟更加依賴適應性、易用性等因素，以利于小批量訂購產品。通過開發和采用下一代機器人技術可以使美國繼續引領世界，有利于提高工業生產效率，尤其是有利于中小型企業。這類工業機器人（例如美國Rethink Robotics公司的機器人Baxter）正在從工業流水線用機器人向工業環境下的服務機器人轉變。

手機行業隨著iPhone的出現而被徹底顛覆，硬件通用化、軟件平臺化、應用個性化是當前智能手機的主流趨勢，機器人也在向這一趨勢發展。可以說，工業機器人通用操作系統發展背后的源動力是對成功商業模式的復制和模仿。例如，美國谷歌（Google）公司正在考慮創造一個通用性更強的平臺，以便以更低的成本應用于各行各業。眾所周知，谷歌開發的安卓（Android）系統是一款廉價、易用、易傳播的系統，若能夠在機器人領域也實現該特性，勢必為整個機器人行業帶來翻天覆地的變化。另外，美國Willow Garage公司也開發了機器人操作系統ROS，領銜十余家公司成立ROS-Industrial聯盟（RIC），試圖實現打造開源機器人平臺的夢想。

技術密集型生產的高科技產品需要的是更先進的自動化水平，將不局限于流水線生產模式，機器人與3D打印的結合便是如此。3D打印是增材制造技術的一種表現，能夠“憑空”打印出想象中的任何物品。3D打印技術能制造出更多類型、更高質量的機器人。從打印到組裝，機器人能夠實現全自動化3D打印，“克隆”自身。機器人技術又能助力3D自動化制造，機器人甚至可以“打印”智慧城市的各種建筑模塊并進行“安裝”。兩者的結合，使得其強大的制造力和廣泛的應用為我們的世界帶來一個全新的格局。機器人與商業息息相關

2010年美國《商業周刊》（Businessweek）雜志曾推出了“全球最先進機器人排行榜”。全球排名前10的先進機器人八成來自美國，沒有一款是工業機器人。同時無法忽略的是，自動化對美國就業市場的影響至今仍不確定，連在最富想象力的美國大片中，對工業機器人重視程度都表現的非常吝嗇。這不能不說工業機器人在美國社會中的地位有限。

在美國的創新中，技術領先但商業失敗的例子很多，美國也比其他國家更重視商業運作。商業機會將使得美國本土工業機器人獲得“綠卡”。美國新一輪工業機器人發展的立足點，一定與商業有關。美國商業領域的創新一直是我國各行業積極學習與模仿的對象。從谷歌與富士康（Foxconn）的合作，我們可以看出，從商業角度出發去探索工業機器人的發展方式，美國已開始行動。

法國工業機器人的復興之路

科技能夠為社會帶來進步，但也會為傳統制造業帶來困擾：接受高科技，往往意味著對已有人力資源大幅度的調整。法國在社會的科技進步歷程中，曾一度通過放棄發展工業機器人來緩解產業結構轉型的問題，但至今仍無法解決勞動力升級的大趨勢下應用型人才短缺的問題。我國發展機器人產業，需借鑒法國的得失，探索通過培育應用型人才來提升高新技術產業快速發展的道路。法國工業機器人曾是后起之秀

法國曾是歐洲的機器人強國。雖然在20世紀70年代末才大規模開展機器人技術的研發，與美國和日本相比已經晚了很多，但隨后其發展非常迅速。根據國際機器人聯合會（IFR）公布的數字，法國的機器人總數在1986年已處于世界第4位，歐洲第2位。當時法國大概有50家機器人制造公司和23個機器人研究中心。法國機器人的應用水平和應用范圍也達到了世界先進水平，個別應用場合甚至超過了日本。汽車產業是法國工業機器人最大的用戶，大約占法國機器人總數的40.9%。法國汽車產業的機器人中，77.6%是國產機器人。這主要是由于汽車集團內部自研自用所導致的，同時投資的良性循環也引發了機器人的大量安裝。

法國機器人的研制和開發能夠在起步較晚的情況下奮起直追，除了其原有較強的工業基礎之外，主要還有以下幾方面的原因：一是法國政府大力支持研究計劃，建立了完整的科學技術體系。法國很重視通過附屬于政府機構的機器人實驗室來開展研究工作。當時政府每年投資1億多美元用于機器人的研制。二是法國注重基礎研究和專業人員的培訓。幾乎所有的大學都設有機器人學系，使之成為像計算機科學那樣普及的一門課程。法國政府在1983-1985年的三年中，曾投資3.5億美元用于機器人的研究開發和專家培訓。三是法國注重國際合作與技術交流。法國在機器人的研發上走聯合之路，即注重國際間，特別是歐洲國家之間的合作與交流。原法國總統密特朗提議的“尤里卡”計劃的合作項目中，涉及機器人的有9項之多。四是法國注重計劃性。法國制定的機器人研發計劃，雖然也和許多國家一樣是以政府為核心來協調各部門、組織和企業等機構，但非常重視對不同的研究領域和需求，制訂不同的、有針對性的計劃。關鍵時刻政府“缺位”

法國的工業機器人新安裝數從1986年開始明顯下降，隨后其工業機器人產業逐漸走下坡路，到2010年工業機器人僅處于世界第10位，歐洲第4位。機器人安裝速度下降有以下原因：一是從技術來看，第一代示教再現機器人已無法滿足更多需求，而下一代機器人的技術開發尚需一段時間。二是從市場需求看，原有的機器人應用大戶如汽車產業和機械制造業的需求已日趨飽和。三是從社會觀念上看，20世紀70-80年代那種認為機器人是產業競爭新武器的神話已被人們逐漸打破。

但除此之外還有因政府“缺位”導致的深層次原因：一是在研究合作方面，法國的大學及一些獨立性研究課題過于偏重基礎性研究，又與工業界合作較少，隨之產生了基礎研究與實際需求相脫節的問題。二是在技術融合方面，同樣具有劃時代意義的汽車生產技術和機器人應用技術未達到攜手共進的效果，基于應用層面的新技術開發程度不夠。三是產業布局方面，法國未形成具有規模和競爭力的工業機器人產業，以至于后來大部分企業被國外公司所收購，僅有幾家小型企業留存。例如，在1999年意大利主營工業自動化系統和機器人的柯馬（COMAU）公司，分別并購了法國西雅基（sciaky）公司和雷諾（Renault）汽車公司中各自獨立的機器人子公司。復興之路伊始

基于歐洲合作“開放框架”的尤里卡計劃（Eureca Program）對法國工業機器人產業幫助較少，未能及時拿出具有前瞻性的國家產業戰略又讓法國工業機器人錯失了發展良機。但近年來法國重整旗鼓，重新走上了工業機器人的復興之路。2012年5月阿爾諾·蒙特布爾（Arnaud Montebourg）出任新成立的生產振興部部長一職，他在出席當月的第三屆里昂創新機器人展覽會時表示，目前法國機器人技術發展整體水平十分落后，法國政府將重點發展這一領域。此外，他還宣布啟動一項投資1億歐元的機器人計劃，以提高法國在該領域的競爭力。雖然法國的工業機器人技術正處于起步階段，但他對未來前景充滿信心。這位部長的目標是，到2020年，法國成為這一領域的“全球領跑者”。并表示，“到2020年，法國必須躋身機器人技術全球領先者的行列！”此外，蒙特布爾部長認為，機器人技術領域將會為法國創造“數十萬個就業崗位”。目前，德國擁有約10萬臺機器人，而法國僅擁有約3.5萬臺機器人。

2014年3月4日，蒙特布爾部長在考察巴黎的一處無人駕駛微型車項目時的講話中再次提及機器人的投資和預期的效果——法國政府計劃從2014年至2020年的7年時間里在機器人領域投資8億-10億歐元，并且機器人的應用將涉及到各個領域。法國機器人行業協會主席布魯諾·博內爾（Bruno Bonnell）表示，在機器人領域發生變革帶來的影響將更甚于19世紀的工業革命。為了出發，還要為了走的更遠

早年間，法國僅從滿足國內需求和市場出發進行工業機器人的研制，既未像德國那樣把工業機器人當作國際競爭的手段，也未像日本那樣讓汽車產業和工業機器人產業齊頭并進。而今的工業機器人復興之路仍是從解決目前的社會就業需求出發，還沒能在產業方面拿出更多的有效措施。法國希望把發展工業機器人、創造就業空間當作機器人復興之路的起點，但是如果不著手大力發展本土的工業機器人產業，法國的制造業將再次犯下戰略性錯誤。

從技術角度來看，法國面臨的問題相當嚴峻。迄今為止，全世界已投入使用的工業機器人已發展到了第三代。1986年，法國生產線上廣泛使用的是從事焊接、噴漆、上下料重復性作業的第一代機器人。同期德國進行技術攻關、產品升級的是具有感知功能，可在軌道上活動，并能做組裝之類較為復雜性工作的第二代機器人。在第二代基礎上，目前德國、日本已具有初步判斷思考和處理問題等功能的第三代機器人。法國在服務機器人方面雖然有數個多年研究的、具有國際領先水平的研發團隊，但在第三代和第四代工業機器人的技術與經驗方面，其積累仍顯不足。別忘了路上的絆腳石

機器人技術集合高智力、高技術于一體，是知識密集型技術，它的發展必須依靠創造性智力勞動。所以，機器人產業的發展不僅取決于支持它的硬設備，更重要的還取決于支持它發展的人才智力。不僅如此，其對應的人才培養模式也有“實踐出真知”的特點。20世紀80年代，雷諾（Renault）汽車公司能夠主動密切地與政府附設的研究機構合作，為本公司采用的汽車裝配線成功地制造機器人的研發方式本來是一個很好的產學研合作模式，但卻僅僅停留在了第一代工業機器人階段上。從法國20世紀工業機器人組織研發過程中留下的遺憾可以看出，按照學、研、產單一的線性順序來發展第三代工業機器人乃至第四代工業機器人領域，已無法滿足這一技術研發的組織規律。

良好的產學研合作模式能夠助推產業結構的轉型和升級。將應用型人才從使用工具者轉變為優化工具者，甚至是開發工具者，是產業發展過程中人才培養和人才競爭的有效手段。無論從產業發展的人才儲備角度看，還是從工業機器人有效研發的角度看，應用型人才基礎薄弱等因素使法國發展工業機器人產業無法在短時間內追趕和超過德國。如何讓應用型人才，尤其是從高校畢業后直接進入到企業，并擁有參與工業機器人的現場經驗和創新動力的人才，能夠肩負起研發第四代工業機器人的重任，是法國工業機器人復興路上的新課題，也是讓現代知識管理理論能夠得到有效實踐的重要選擇。

應用型人才的缺失讓法國工業機器人等高新技術產業的成長步履蹣跚，忽視高校等研究機構與工業界的研發合作，尤其是人才培養合作，使法國工業機器人增速緩慢。我國必須全面重視機器人和自動化技術人才培養和教育，僅僅依靠現有的高校教學內容和模式是遠遠不夠的。應用型人才是工業機器人發展的關鍵，也是中國工業機器人趕超發展的關鍵。

德國工業4.0“續簽”工業機器人

工業機器人在上世紀80-90年代的德國工業和經濟發展中起到了兩個重要作用，一是在以技術競爭為主的國家發展戰略推進中起到了示范帶頭作用。二是在“工業2.0”向“3.0”升級的過程中起到了承前啟后的作用。而今，德國率先出臺的“工業4.0”方案又將依靠機器人，德國“質造”與“智造”都離不開機器人的支持和幫助。質量的保證是提高智能工業發展水平的前提和基礎，我國制造工藝與質量水平的整體提升同樣也離不開工業機器人的大力協助?！鞍资制鸺摇钡臍W洲冠軍

比起1967年日本從美國就已進口第一臺工業機器人，德國起步較晚，同時面臨重重困難。1970年，前聯邦德國開始涉足機器人領域時遇到了經濟環境不景氣的壓力，研發經費不足，設備投資逐漸下降。但政府認識到他們在技術積累上的優勢，應該實行以技術促進經濟發展的政策。當時前聯邦德國的一位技術研究部部長認為：“世界一切發達國家都在利用技術手段改進經濟狀況。國家間的差距關鍵在于是否開展被工業利用的技術革新。通過研發活動增強國際競爭力能很好地改善前聯邦德國的整個經濟狀況?！焙髞?，前聯邦德國的實踐與成就證實了他的預言。

1972年前聯邦德國還沒有一家制造機器人的工廠。但在以技術競爭作為國家發展戰略的大環境影響下，1978年前聯邦德國已出現了42家制造機器人的公司。前聯邦德國政府更是將機器人技術列為上世紀80年代首要的攻關項目，并制定了專門的研究計劃。根據國際機器人聯合會的信息，截至1986年，前聯邦德國使用機器人的總臺數已超過了1萬臺大關，總數量占歐洲第1位，世界第3位，僅次于美國和日本。短短15年間，前聯邦德國就成為了世界上屈指可數的工業機器人大國?，F今，德國庫卡（KUKA）機器人更是成為了國際工業機器人領域的“四大巨頭”之一，2012年相關收入達到145億元。工業機器人的“逆生長”

根據機器人聯合會公布的統計數字，1986年工業機器人新安裝數與1985年相比，美國下降了2000臺、日本下降了1000臺、意大利下降了400臺，英國、法國和比利時均有明顯下降，而前聯邦德國卻在同一時期凈增了1400臺。為什么時間相同，不同國家之間的差別卻如此之大？這完全是由地域不同造成的嗎？

分析其機器人的產品技術和需求結構，有兩個重要表現：一是前聯邦德國著手研制了帶有一定感知功能的第二代機器人，其成熟速度比同期的美國和日本都要快；二是前聯邦德國各汽車制造廠持續不斷地向機器人公司購置該種具有感知功能的焊接用機器人。

更深層次的原因涉及以下兩點：一是當時前聯邦德國掌握在大學和研究院中的科研經費占36.5%，而掌握在民間企業手中的科研經費高達63.5%。這種資金分配比例是理論研究和應用研究能夠均衡發展的重要保障。二是科技進步促進生產的發展是有條件的，那些同生產需求緊密聯系的技術進步才更能起到提高生產水平的作用。前聯邦德國機器人技術與社會需求緊密結合的重要體現莫過于1985-1986年以來第一代機器人向第二代機器人的轉移，并由汽車制造行業向其他制造行業和其他行業的擴展。從此，德國逐漸成為了工業機器人應用大國和制造強國，“歐洲工廠”、“歐洲經濟的火車頭”、“德國品質”等讓人稱羨的背后，處處可見工業機器人的身影。再次“逆生長”

1995年是20世紀90年代德國經濟衰退的第三年。在1993年若有人預言其機器人行業增長率能達到15%，就會被人看作是幻想家。然而現實卻出乎所有人的意料，德國機器人行業1995年的同比增長率達到了22%，1996年更是達到了63%。在經濟衰退期機器人能夠“逆生長”，除機器人能夠配合汽車改型換代開辟新的生產線外，還與當時德國企業生產模式的改變有關。

20世紀80年代末至90年代初，部分德國企業為了自身的發展，重視短期成本核算，將產品的生產轉移到低工資國家。1995年，機器人的增長使更多的企業認識到，比起“轉移生產”來說，自動化是更好、更經濟的辦法。實現自動化不僅可以繼續為德國創造價值，配件廠商也可以利用貼近客戶的優勢，更好地適應“及時加工”的新需求。同時還能夠避免因“轉移生產”而造成技術流失的風險。在長期利益獲取比短期費用節省對企業發展更為有利的同時，大量使用機器人很快成為企業的一項發展戰略。

德國機器人能抓住環境變化產生的契機，更主要還是憑借其自身技術和質量的過硬。以萊斯為例，其機器人從設計、制造到組裝測試均采取一流的質量控制措施。在設計上，機器人機械部件全部采用有限元最優模塊化設計，以獲得高剛性、高精度的機械構建；在制造上，機器人機械部件經數控機床加工后，全部需要經過三坐標自動測量機測量合格方可投入組裝；組裝測試后，還需要進行數百小時的連續運行考核。德國的機器人品質優勢就是這樣一點一滴地積累完成的。工業升級的好助手

我們常用“1.0”至“4.0”來標示工業進化升級階段：“工業1.0”使機械生產代替了手工勞動，經濟社會從以農業、手工業為基礎的模式轉型到了以工業以及機械制造帶動經濟發展的模式?！肮I2.0”使零部件生產與產品裝配的成功分離，開創了產品批量生產的新模式?！肮I3.0”使生產過程高度自動化，自此機械能夠逐步替代人類作業?！肮I4.0”將在今后十年左右進入“分散化”的生產新時代，通過監控生產制造過程等方面的網絡技術，實現實時管理。

20世紀70年代以后，隨著電子工程和信息技術充實到工業過程之中，初步實現了生產的最優化和部分自動化。相關的精益生產（Lean Manufacturing）理論在裝配生產領域表現的尤為突出。當時很多企業認為在人與人高度協作的方式下不需要機器人了。后來大家意識到在高工資的德國，除了通過自動化提高每個工時的勞動生產率外別無選擇。繼而德國總結出在經濟景氣時必須實現自動化以提高勞動生產率，在經濟不景氣時實行合理化生產降低成本的原則?？梢哉f，在“工業2.0”邁入“工業3.0”的過程中，機器人很好地起到了承前啟后的作用。機器人領銜“工業4.0”

一個國家新技術的出現并不是偶然的，是社會技術經濟發展到一定階段的必然結果，是在社會需求的刺激之下經歷了相當長的技術儲備之后實現的。德國工業4.0的出現也是如此，工業機器人的成熟應用加速了它的實現。從德國工業4.0計劃的描述可以看出，在這次升級規劃中，機器人作為重要的智能裝備，與信息系統均是關鍵因素。

德國的工業4.0告訴我們一個簡單而又實用的道理，那就是產業規模不是衡量國家工業競爭實力的唯一標準?，F代化生產并不僅在于規模較大，也在于其具有與傳統生產方式不同的模式：不僅是從技術的角度出發去找資源、找市場，更多地是從市場出發尋找資源和技術。

20世紀90年代，美國抓住了新出現的信息技術并大力發展，使其經濟突飛猛進。德國卻在爭論，到底是要搭上信息技術快車，還是繼續大力發展德國的傳統工程技術。相對于美國為了創新而催生出的明星公司，德國更喜歡那些能夠打下百年基業的隱形冠軍?，F今，信息技術使全球化競爭進一步加劇，讓德國深深感到了巨大的壓力。德國工業4.0將信息技術和其傳統工程技術很好地融合在了一起，這將成為其經濟新的增長點。

機器人為何可以繼續參與到新一級的工業革命中？這主要與機器人的自身特點有關。機器人的靈活自如是其區別于傳統自動化設備的最大特點。它可以根據其工作對象和要求進行編程，同樣也可以并入整個基于信息管理的生產控制網絡，采集數據、反饋信息、執行操作。當然，這就要求為使機器人適用于自動化生產，需時常更新產品設計。沒有功能和用途上的創新，會導致機器人“吃不飽”、“成長慢”。工業機器人未來的市場仍聚焦在技術如何滿足用戶的需求上。

工業4.0中智慧工廠和智能生產中信息管理與機器人應用的結合，不僅讓機器人再次成為工業發展史中的關鍵“人物”，而且為下一代機器人技術的盡快成熟帶來契機。德國工業4.0的出臺給我們帶來了啟示——除了汽車生產等傳統產業與機器人產業協同發展的關聯度將持續保持在較高水平外，面向未來的、更高水平的、信息管理下的智能生產模式的出現和大量復制，將是機器人產業在我國和其他國家快速發展的一個重要推動力。

日本：如何保持“長盛不衰”？

日本被譽為“機器人王國”，其工業機器人能夠在世界范圍名列前茅，得益于發展初期的順勢而為：經濟的需求令其應時而出，政府恰如其分的干預使其順利成長，企業的努力培育使其茁壯發展。回顧發達國家工業機器人的發展歷史，我們不難發現汽車行業是工業機器人應用最早、最廣泛的領域，很多機器人的技術也正是從汽車制造中孵化出來的，在這些國家中日本做到了極致。近年來，日本已將機器人產業提高到國家產業戰略層面。日本企業在努力拓展中國等海外工業機器人市場的同時，在技術與產品創新方面仍保持強勁的動力。工業機器人成為“機器人王國”主力軍

日本在1968年由川崎重工業公司從美國優尼梅生（Unimation）公司引進了機器人和機器人技術，建立起生產車間，并于1968年試制出第一臺川崎的優尼曼特（Unimate）機器人。日本對機器人的研發與大量應用，源于20世紀70年代汽車產業對生產質量、成本、產能和人工的需求，各大汽車廠商紛紛引入機器人進行規?；⒓夯a，之后日本便實現了工業機器人“全天守候”、夜間“無人工廠”的誕生。除了日本汽車產業長期的高度競爭以外，在當時的社會背景下，經濟的需求更加刺激了工業機器人的成熟和發展。1973年10月爆發的第一次石油危機迫使日本不得不降低其經濟增長速度。這使得，勞動力市場的緊張程度大大緩解。但是，較高的石油價格和其他自然資源價格導致商品價格大幅度增長，勞動力成本隨之提高。另外，工廠的設備生產能力也受到工作形態轉變的影響。當收入條件轉好時，日本工人對夜班的工作意愿很低。工業機器人的出現則適時地達到了節約生產成本和提高生產力的雙重效果。

日本政府注意到要想抑制這種成本推動型通貨膨脹，就需要提高勞動生產率。為此，日本政府積極鼓勵私人企業向自動化領域投資，非常重視機器人的產業化、商品化，并在政策、獎金、稅收等方面給予扶持。經過不斷地努力，日本1980年就取得了顯著成效。工業機器人的產值達700億日元，比上一年增長了185%。于是1980年被產業界人士稱為“工業機器人普及元年”，以示紀念。實際上，日本機器人產業的長期發展中，政府直接牽頭和參與的程度較小，更多是依靠日本機器人廠商背后關聯產業的支持（主要包括電子電機類、機械類、運輸類和鋼鐵類四種產業），以及機器人廠商根據自身特點采取不同的垂直整合策略。日本機器人產業背后，是各個重要上游產業的支撐。而其他國家沒有像日本這樣具有完整的機器人產業集群。這個產業集群中，機器人制造企業和上游供應商、下游應用客戶之間聯系緊密，在很多時候，他們的關系是一體多面的，彼此的密切配合加速了該產業的創新。

日本企業最開始研究機器人，是為了解決自20世紀60年代起人工嚴重不足的問題。之后機器人能夠在日本順利發展得益于終身雇傭制度保障前提下的工會支持，大量工程師出身的管理層較少受到短期盈利壓力的影響、可以長期決策，企業重視長期改善機器人的質量，以及自動化生產、工作流程修改和產品質量提升等新生產形態的要求。英國首相撒切爾夫人曾由衷地贊賞日本機器人，她在1981年6月倫敦國際機器人展覽會上指出——日本使用機器人的數量是世界第一位的，但其失業率在西方國家中倒數第一；而英國應用機器人最少，失業率卻是西方國家中最高的。

日本在1987年就成為了全球最大的工業機器人生產國和出口國，大約有300家日本企業生產出3000億日元的工業機器人，在產品的深度和廣度上已站在世界前列。世界四大工業機器人巨頭日本占其二，分別是發那科（FANUC）和安川電機（YASKAWA）。到目前為止，日本累計生產工業機器人總數占世界的40%左右。機器人與汽車工業相輔相成

汽車工業的主要特點是產量大、生產節奏快、產品一致化程度高、消費者對汽車質量要求越來越高，這些是促使機器人在汽車工業應用越來越普遍的重要原因。日本工業機器人和汽車工業良好的協同發展，具體體現在以下兩個方面。

一方面，工業機器人提高了日本汽車工業的發展水平。日本在二戰結束后僅13天，國會就開始討論如何發展汽車工業，當時日本汽車工業的起步已比歐美國家晚了約30年。僅50年后（即20世紀90年代），日本汽車即可占據美國四分之一的市場份額，而美國汽車僅占日本1.5%的市場份額，并且在雙方的零部件貿易中美國存在128億美元的逆差，由此引發了著名的美日汽車貿易戰。日本“先搶市場后求利潤”的競爭戰略是基于日本汽車物美價廉的特點，形成該競爭優勢除了日本政府推動的力度和方法等外部原因，汽車工業內部的兩個重要原因是重視了科學化的生產管理和先進生產裝備的大量使用。前者主要是通過柔性制造系統（Flexible Manufacture System，以下簡稱FMS）實現的，后者是由于機器人在裝備中起到了重要作用。歐洲及美國對FMS的開發比日本早，但對FMS的使用在20世紀80年代中期就已落后于日本，而且日本的工業機器人在當時便成為FMS系統中的主要裝置之一。

另一方面，汽車工業帶動了日本工業機器人技術和市場的發展速度。從技術的發展來看，在日本的汽車工業中，車身裝配生產線早在1970年就已經開始使用機器人。因生產效率總體需求的提高，促使了機器人性能的提高。以焊接工藝為例：日本將之前的專用焊接機升級為焊接用機器人，將應用范圍從普通焊推廣到定位焊；因焊接工人圍繞面積寬大的工件大量走動并頻繁地改變焊槍位置，促使日本設計和使用懸掛式機器人；要滿足當時車身底板數百個點焊工序，并初步滿足柔性生產的要求，又要避免花費大量的時間和經費去改造自動化生產線，促使了日本對直角坐標型機器人這類加工工具的研制；根據新的設想和用途，配合不同的末端工具，促使對多功能機器人的開發；車身殼體的零部件制造環節、傳動齒輪和支架等裝配環節，必須采用弧焊來滿足特殊強度，促使具有自適應“控制弧焊路線和焊接條件”性能的弧焊機器人的誕生等。

最初上述這些用于汽車生產的工業機器人集中在車身裝配車間，該生產領域起到了先導作用。隨著機器人不斷應用，在日本整個汽車工業及其他相關生產領域中，噴涂機器人、裝配機器人、毛坯加工（鑄造和鍛造等）機器人、機加工機器人和檢測機器人等相繼出現并大量使用。工業機器人整機與核心零部件的性能、集成服務的能力都越來越高。日本機器人產業持續領先的原因

除前面介紹的經濟背景、政府支持和行業融合外，日本的工業機器人能夠持續保持領先地位主要還有以下兩方面的原因。

一是日本把握住了產業發展與研發創新之間的平衡。產業代表著“持續的勢力”，創新代表著“沖鋒的銳利”。在產業與創新之間，既要遵循產業發展系統化、集成化，也要遵循研發領域商業化、創新化的規律。美國是工業機器人產業的開拓者，而日本卻成為了這個產業的真正主導者。美國機器人企業是最早投入到該產業的，但大多是新成立的公司。這反映出美國具有刺激新產業的土壤和環境，但隨后大部分競爭優勢到此便即告結束，停留在了產業發展的初級階段。日本的情況則不然，它的市場需求搶先出現后，產業化的機器人則得以在數量、價格和質量等方面保持穩定的水平，隨后又持續滿足各類市場的需求。具體來看，一方面日本的工業機器人滿足了由大企業的大批量生產形成的、以汽車和電子為代表的大規模市場；另一方面，為了適應人們的不同嗜好，多品種、小批量的供需模式大量存在，日本企業能夠以全新的觀念對機器人進行研究開發，滿足了用機器人來生產定制化產品的市場需求。

二是日本注重從發揮自身優勢出發來制定相應的發展策略。日本的機器人企業，通常根據他們傳統上所專長的競爭項目，采取不同的垂直整合策略。像川崎重工（TYO）有國防工業的傳統，在液壓機械方面能力很強，因此生產主力放在液壓機械方面，并向外界采購馬達、齒輪和小零件。松下電器（Panasonic）則生產馬達，對外采購齒輪和液壓機械部分。發那科（FANUC）則自行生產馬達和控制器。這些日本廠商背后都具備強勁的關聯產業支持。日本是當前全球工業機器人垂直整合技術最完整的領導國，這些技術來自數值控制、機床、馬達、光學感測器、電子零組件及其他電子設備，這些技術涉及的多家企業都已踏入機器人產業并參與競合。我國的機器人產業發展，也不能單獨為發展機器人產業而開發研制，應與其他相關產業協同發展。

我國該如何“以史為鑒”

從上述四國工業機器人的發展歷史中可以看出，機器人對這些國家的經濟和社會發展起到了至關重要作用。能否與經濟發展水平社會需求相協調是機器人成長過程中所面臨的生死攸關的問題，這種協調的核心是清晰合理的市場觀念。取得長期優勢的國家必須一方面積極地為本國成熟的技術安排市場，另一方面又要不斷地提高技術水平開拓新市場。

與其他行業不同之處在于，工業機器人并不是一種獨立的產品，也不是一類獨立的產業。社會需求對機器人的能力帶有雙重性：一方面它強烈要求發展機器人，目的是為了滿足社會生活各方面的需求，這是機器人發展的促進要素；另一方面它對機器人的技術性能往往又提出了難以實現的苛刻要求，這是機器人發展的阻礙要素。市場容量對機器人的態度帶有雙重性，適應一定技術性能的機器人產品市場總是有一定限度的。企業對機器人帶有雙重性，其技術研發與產品應用的寬泛性與融合性不容易把握，這是提升生產企業和用戶企業發展水平的難點所在。

目前發達國家的工業機器人所面臨的主要問題是如何將這些雙重性產生的矛盾正確合理地從傳統制造業引導到非制造業的創新領域，以取得新的發展空間和業績。可以說，在此期間的中國工業機器人市場爆發為這些國家的機器人企業帶來了福音。

篇10

[關鍵詞] 第二課堂 科學素養教育中心 科技館

為加大國務院《關于進一步加強和改進未成年人校外活動場所建設和管理工作的意見》的落實力度，貫徹“十二五”規劃中指明的“充分發揮科技場館等科普教育基地作用、豐富校外和課外科學教育活動”等要求，福建省科技館依托自身科普優勢，結合市內教育資源，除常設的科普展廳外，還成立青少年科學素養教育中心，積極打造中小學校外的第二課堂。

近期，教育部對義務教育學科課程進行了改革，提出重在培養學生動手能力的教育方針。青少年科學素養教育中心正是福建省科技館擴充科普教育功能而新建的跨學科、多功能科學工作室，擬打造成為全市青少年人群培養科學探究興趣、提升科學素養的校外科普教育平臺。本中心將結合學校科學教育理念，結合學生興趣和家長關注，開設富有針對性的中小學社會實踐課，采取在“玩中學”、“做中學”的方式來培養學生科學興趣，并不斷充分開發，整合資源，完善體驗，優化內容，積極打造一個“以探究為中心”的校外互動科學第二課堂。

1 打造品牌，開展特色科學興趣班

1.1 打造以任務驅動自主解決問題的科學課堂

我館于2008年引進清華大學開發的“清華少年科學家”課程體系，清華少年科學素養培訓項目的目標是培養和提高5～16歲學生的科學素養。課程內容豐富、從生活出發，根據不同年齡段學生的心理及學習特點，能夠充分激發青少年的學習興趣。它依托國際先進的樂高拼插教具，將知識學習和動手操作相結合，以任務為驅動，培養學生的邏輯思維及解決實際問題的能力。同時，結合學員的心理特點及科學教育培養目標，以建構主義及多元智能教育理論為指導，獨創了以“主題課程”為載體的課程模式?！爸黝}課程”就是指按照某一主題設置一定的故事情境，圍繞故事情境以任務為驅動展開教學的課程。在解決任務的過程中，學生會在任務的驅動下自主探究解決問題的方法，或在教師的幫助下學習解決任務所需要的數學、物理、邏輯和科學常識等知識，從而培養其在機械結構設計、功能設計、造型設計、計算機編程、語言和書面表達等方面的綜合能力。在學生理解基礎知識并掌握一定應用能力的基礎上，充分發揮學生和教師的主動性和創造性，最終解決主題情境中的預設任務。

1.2 成立探究式科學實驗第二課堂

為充分發揮科技館在提高廣大青少年科學文化素質中的重要作用，科學素養教育中心于2011年又引進探索實驗系列“小牛頓”課程。 “小牛頓班”是一項探究式的科學實踐教育課程。該課程從豐富、趣味的科學小實驗入手，涵蓋多個科學領域，讓孩子在實驗中探究，在探究中學習，在學習中總結提高，真正激發孩子對科學的好奇心與熱愛，培養少年兒童的動手能力、思維能力、數理能力、觀察能力、解決問題能力、創造能力、團隊協作能力和表達溝通能力，讓孩子們學會學習、主動學習、快樂學習。該課程將傳統的知識教育拓展到實踐與創新教育的層面。內容多元、形式新穎，符合兒童喜好動手及探究的天性，創造性地推出了“科學知識＋動手實驗＋拓展表達”三位一體的科學實踐教育模式。通過系統學習，能夠使學生逐步形成慎密嚴謹的邏輯思維與實踐創新的能力，全面提升青少年的科學素養。

1.3 大力開展機器人教育課堂

為搭建參與機器人競賽活動的平臺，我館投入師資力量、機器人器材和場地，面向福州市青少年機器人愛好者招收隊員，組建機器人競賽隊伍，為中小學生提供參與機器人競賽活動的良好條件，推動了青少年機器人活動的普及，促進了機器人競賽活動水平的提高。

2011年，由我館組建的機器人VEX和機器人綜合技能競賽隊伍，先后參加了第七屆福州市青少年電腦機器人大賽和第九屆福建省青少年電腦機器人大賽，取得了可喜成績。

2 成立少年科學家俱樂部

少年科學家俱樂部是培育科技人才的搖籃，也是科技專家和青少年溝通的一道橋梁。自2008年以來，少年科學家俱樂部開展了各種各樣的科學活動。先后舉辦了冬季觀測“火星沖地球”天文活動、濕地觀鳥活動、“碳”險之旅、雪花飛舞、火燒赤壁、“噴”然心動、乒乓暢想曲科學活動等，至今共達24場，幾乎是每月一場，參與的學生約達1500人左右。涉及聲、光、電、磁、天文、人文、地理等各方面知識，深受廣大學生及家長的好評。

3 開展豐富多彩的科技冬夏令營活動

冬夏令營作為一種實踐教育活動，它以寓教于樂的方式，讓孩子們在游玩中學習自己感興趣的知識。福建省科技館近年來開展了飛天火箭營、太陽能工程營、動力機械營、空氣動力營、無線電裝甲兵團、科技館探秘營、電子工程營、車模營、航模營、海模營、生物探秘營、瘋狂實驗之物理營、魔法化學營、天文觀測營等各種各樣豐富多彩的科技冬夏令營活動，受到了廣大學生及家長的歡迎。

4 整合社會資源，更加生動地上好第二課堂