工业机器人教学方法创新

工业机器人教学方法创新

赵小华

呼和浩特职业学院  内蒙古自治区呼和浩特市  010050

  摘 要：进入二十一世纪，工业机器人技术以前所未有的发展速度突飞猛进，工业机器人专业也逐渐成为中等职业学校的重要授课内容，工业机器人技术更新速度快，中职学生所学的知识已经跟不上企业更新换代的节奏，这就需要教师深刻反思教学方法，创新教学策略，提高学生创新意识，培养学生综合能力。

关键词：工业机器人教学；创新；教法；评价机制

 创新是二十一世纪人类活动的主题，是我们一切事业取得成功的关键，是—个民族进步的源泉，是一个国家蓬勃发展的动力。创新带来挑战，实践激发研究。中等职业学校是职业教育领域首批进入改革试点的学校，其办学性质决定了中职学校的办学理念和办学方法。在中职学校工业机器人课程中融入教学方法创新新理念，不仅可以激发学生学习专业知识的兴趣和积极性，促使学生以饱满的精神状态投入到专业学习中，在学习过程中培养独立的思考能力，锻炼预见意识，进而提高就业竞争力。同时对教师的专业能力提出较高的要求，促进中职教师不断地积累个人的知识素养，提高自己的教学能力，积累有利于提高学生专业技能的教育教学资源，从而整体提升职业教育的质量。教师和学生可以在这种教学新模式中共同进步，共同提升自身对事物的理解能力、创新能力，从而达到一种“双赢”的局面。

　工业机器人专业是职业学校新开设的课程，担任这一专业教学的教师大多是从机械专业、电气专业转型而来。虽然这些专业和工业机器人专业有一定的相通性，但在专业性上还存在极大的差别。授课教师大多没有接受过系统的专业的工业机器人知识培训，在专业知识上也处于一种学习状态。因此教师主动的创新与实践在中职学校目前的教学状况中是很难实现。

一、灵活教学目标

　　中职院校工业机器人创新实践课程不仅仅要求教师要提出新颖的理解知识的角度，更重要的是要明确创新实践教学的教学目标。中职教师要结合创新实践教学的主要思想，进一步明确在工业机器人教学中渗透创新实践教学的教学目标，即希望实现怎样的教学效果，希望在教学中锻炼学生养成什么样的思维习惯等等。比如，中职教师在备课前要多借鉴其他教师或企业培训开展工业机器人创新实践教学的经验，要多思考开展创新实践教学的意义是什么，创新实践课程和普通教学课程的差异是什么。只有明白了每次工业机器人创新实践教学想要完成什么样的教学目标，中职教师才能紧密围绕这个目标布置教学框架，搜集教学素材，丰富教学内容。

二、确定教学内容

　　　在课程内容方面，教师需要改变传统课堂讲解方式，充分发挥多媒体和互联网的教学手段，把智能制造相关知识生动形象地展示出来，方便学生对内容的把握和理解。除此之外，老师需要与学生积极沟通，时刻了解学生学习的难点，保障所讲解的知识能被学生所吸收和掌握。在讲授机器人编程时，建议教师采用任务型教学方式，从设计问题、分析问题、探索问题和解决问题多个方面设计，由于编程对逻辑思维有较高的要求，所以老师利用教学道具、模型、网络动态图片和三维动态模型，向学生展示工业机器人的构造与应用，为编程进行铺垫。比如在设计工业机器人搬运时，利用计算机导入虚拟机器人三维模型，通过观察机器人离线编程三维运动轨迹，对已编排的程序进行完善，从模拟机器人运动到最终实现机器人的动态。

三、改革教学模式

　　　随着职业教育改革的深化，学生在课堂上的地位发生最大程度的转变，他们占据了课堂的主导地位，教师只是组织者和引导着的角色。学生的思考能力、探索能力在課堂角色调换后，被最大程度的调动起来，他们为了完成学习任务，会采用尽可能多的方法去解决问题，教师有了更加全面观察学生学习的机会，自然也有更多改革教学的依据。
1.立体式教学模式

   将课本、相关参考文献、实验室实验平台、多媒体PPT、互联网技术等相互有机的融合在一起，运用现代互联网技术，现代多媒体技术等教学工具，将校内讲授和校外主动学习有机的结合起来，使学习的内容互相结合，加强工业机器人的结构、编程思路及操作技能的培养。偏重学习的理论内容与生产实际相结合，从而提高学生对工业机器人的实际问题能力。

2.教学案例法

  利用实际生产中的每一个案例导入，将工业机器人的结构、工作原理、示教程序设计和离线程序设计的方法由生硬的理论知识变成了鲜活的例子，提高了学生学习的积极性；工业机器人的编程设计从破解工厂实际问题的实例导入，逐层剖析，循序渐进的完成，最终总结出，编程设计的详细的顺序流程图，使复杂的问题变得简单清晰，从而激发学生的创造力。

3.任务驱动法

  注重实习教学，重点培养学生的自主学习能力。实习教学课时数应该超过理论教学课时数，实习内容有：利用课外时间，通过观察日常应用的工业机器人和视频上看到的机器人，形成应用报告。利用报告里的应用任务设计工业机器人动作、完成编程、实现其动作等。社会实践教学内容要紧贴学生能够完成的简单搬运，这一任务为主线，层层深入，培养学生综合实践能力。

4.理实一体化教学

  在教学实施时，充分运用视频、仿真软件进行直观演示，以提高学生的主动学习意识，增加对工业机器人的认知。同时在老师引导下，学生依照工业机器人的动作要求进行编程，实现对工业机器人的动作要求，将教材上的理论知识和工作实际有机结合，加深理解，促进记忆，以提高学生的学习效率。在理实一体化教学实施过程中，学生可以不用掌握复杂的理论知识，学生可以通过对动作的理解，绘制出思路清晰的逻辑控制图，从而捋清了编程思路，大大提高了学习效率。老师授课时可以从工业实际生产出发，由工业机器人基本动作引入课题，了解工业机器人的动作极限，还能通过视频和实物进行演示，让学生进一步掌握工业机器人的动作顺序和编程思路，学生在老师指导下立刻进行动作设计和编程操作，从而提高认识，进一步培养了学生的主动动手能力。理论实习操作一体化教学方法极大的贴近了老师和学生的距离，老师能直接看到学生掌握专业理论知识和实践操作能力，有利于针对工厂实际，对学生进行指导，针对不同的学生用不同的方法进行教育，实现不同类型的学生的需要。

四、评分机制创新

  工业机器人课程成绩评定是以过程评分为主线，是对学生的创新能力、学习能力和综合职业能力进行评价。理论知识考试的评分包含四个部分。1.平时分数：指课后作业的上交和完成情况、出勤记录及课堂的表现情况等。2.实训分数：指完成实训教学内容及实训报告的上交情况等。3.调查报告分数：指学生利用课外时间完成对工业机器人相关知识的调查报告等。4.期末考试分数。 课程设计评价的最终分数：1.平时分数指课程出勤记录及工作态度情况等；2.动作设计、流程图、编程设计、系统设计等；3.系统硬件的安装和软件的调试等；4.整个课程的相关设计资料的整理和归纳等；5.答辩分数。

　工业机器人教学是从讲授理论课程向实际操作项目转变。要培养学生的创新能力、综合职业能力、实践操作能力、团结协作能力，从以“教师为中心”向“学生为中心”转变，教师引导，学生为主体，教学各步骤都应该紧贴学生“如何设计”、“如何编程”、“如何操作”来开展教学，这也是工业机器人教学创新和改革的最终目的。