技工院校工业机器人专业课程教学方法的实践探索

徐坤刚

摘 要：为激发技工院校学生学习工业机器人技术的兴趣，增强工业机器人专业课程的教学效果，结合技工院校课改要求，现以一个典型实例来浅谈“项目教学法在工业机器人专业课程教学实践”，利用该教学法来激发学生的学习兴趣和动力，从而解决工业机器人专业课程教学中的多种能力培养问题。

关键词：工业机器人 项目教学法 教学改革

随着工业现代化的发展，工业机器人已经广泛应用于各大领域，为企业及用户提供更先进的生产和更优的产品品质。由此工业机器人进入了一个快速发展时期，而作为技能人才培养的技工院校任重而道远，首当其中是如何开展好工业機器人技术的培养工作已变得迫不及待，所以对传统的职业技能教育模式的改革显得尤为重要。各技工院校都在进行课程改革和教学方法的探索，如果教师还采用以往的教学方式——以教师讲解为主，学生跟着教师模仿的传统教学方式进行教学活动，将无法适应当今的工业机器人技术实训课程的教学。[1]

笔者在该工业机器人专业实课程的教学中尝试采用不同的教学方法进行改革尝试，最后确定以企业典型应用为平台的“项目教学法”教学实训模式，较好地解决了工业机器人技术教学中的能力培养问题。[2]

项目教学法即是教师与学生通过共同完成一个项目工作而进行的教学活动。通过学生本人参与制订项目计划，参与项目的实施和评估，从而完成教学任务，是以任务为导向的教学方法。项目教学法较少的约束学生的思维，通过学生的自主探索、相互合作来完成教学实训任务，让学生具备自学能力、协作能力、创新能力，并提高学生综合素质。[3]

笔者将项目教学法应用于本校14工业机器人应用与维护G5班的工业机器人系统安装与调试的课程教学中，经过实践，取得较好效果，现以工业机器人的自动组装系统设计、编程与调试为例，说明项目教学法的具体实施过程。

一、明确项目

明确项目为：工业机器人的自动组装系统设计、编程与调试，本案例的任务内容在生产企业中已有着广泛的应用，常用于自动组装控制系统中，很具有代表性。

二、勘查现场

通过勘察现场，了解项目实施现场是否具备项目实施条件。学生应根据项目实施的香肠按照标准逐一勘察，最终确定是否具备项目实施条件，如不具备条件则应提出不符合项及解决措施，教师负责相关条件的补充和现场勘察指导。

三、制定工作计划

由各个小组分组讨论，确定项目实施步骤，小组之间也可以互相讨论，教师进行适时的指导，最终确定机器人的组装工序实施方案和制定安全措施，小组内部在组长的安排下进行有效的分工合作。

四、项目实施

1.绘制流程图，根据任务的控制要求机器人的轨迹，绘制程序控制流程图。

2.制作I/O表，根据任务的控制需求，制作I/O表。

3.绘制PLC电气原理图，根据I/O信号绘制机器人外部电气控制原理图。

4.完成机器人工作流程设计并在此基础上编制程序，在电脑上进行仿真模拟，确定程序的正误。

5.按图接线，此步骤操作的目的和作用：在实训台上找到相关设备，了解机器人、电磁阀的工作情况，电磁阀根据工作方式、电压等级接线。

6.程序调试方法，根据任务描述用仿真软件调试程序，首先按电气图检查好线路，然后编程软件的通讯设置是否受到激活接着调试好通讯程，检查通讯链路是否正常，最后根据功能流程图进行调试。

7.实训台的安全操作，接线前要关闭操作台电源，并检查是否己关闭，若实训台的电源空气开关跳闸或发现操作台漏电、运行过程有异味、有异响应立即关闭控制电源、急停按钮，只有确保安全情况下才能进行通电。

五、项目评价

项目评估如果只注重项目作品的评价，忽略对学生整个学习过程的评估，会伤害学生的学习热情。所以既对学生的项目作品进行评价，同时也关注学生的学习行为、学习习惯、学习态度、动手能力及参与度等等，并对其进行评价。建立评价表，由自我、小组和教师分别评价，各占分权的0.2、0.3、0.5，每一次评价汇总在一起，就是该生的成绩。

六、项目总结

以小组为单位，各小组选择演示文稿、展板、海报、录像等形式中的一种或几种，向全班展示其项目成果、汇报项目成果。汇报的内容应包括：

1.设计的过程及内容完成情况。

2.准备活动完成情况，具体组员的工作分配及完成情况。

3.安装与调试过程，有什么问题？有哪些优点？

4.检查验收情况。

5.总结：通本任务的安装学到了什么（专业技能和技能之外的东西）？

七、效果与反思

在本校14工业机器人应用与维护G5班专业推广项目教学法近一年的过程中，效果显著，笔者深切地体会到了项目教学法的优势。例如，学生的理论基础、职业素养、编程能力、安装与调试能力得到了很大提高，同时交流能力、管理能力、协作能力等能力也得到提升，另外也提高了学生的学习兴趣，也更加全面地评价学生。

但在项目教学法的实施过程中，我们也应注意到以下问题：以学生为主体，在整个教学过程中也应重视教师的引导和组织的作用。同时在分组教学中，教师要时刻并充分关注学习较差的学生，避免两极分化现象发生。

总之，项目教学法有效的激发了同学们的学习工业机器人课程的兴趣和动力，成绩也得到了很大的提高，也培养了同学们的多种能力。

参考文献

[1]于楚泓.《工业机器人技术》课程教学改革探索[J].科技风.2017年第8期：54-54.

[2]赵志群.职业教育与培训学习新概念[M].北京：科学出版社.2003.

[3]焦泽昌，李艳.项目教学法在高职教学中的实施研究[J].中国林业教育.2003，（4）.