经济时代工业机器人教学方法的探索与研究

刘超

摘 要：本文主要对技工院校的工业机器人教学当中，能够出现的各种问题进行探索，从培养学生创新意识到教学理念、方法与手段再到考核方法等方面的改革与创新进行了一系列的研究，并在实践当中进行了一些有益的尝试。

关键词：工业机器人教学;创新;教法;评价机制

目前的技工教育工业机器人教学还处于起步阶段，大多数还是停留在理论教学和仿真教学，理论知识和实习教学是相分离的，而这种做法对于工业机器人教学来说，无法提高学生的兴趣。我院以前的工业机器人教学是专业理论知识和实习操作教学分开进行，理论老师与实习老师相互没有沟通。在教学目的、教学计划和教学模式方法等内容很难形成一个结合体。教学实施时会出现“以自己为中心”和“相互不配合”的现象，教学计划和内容无法正常统筹，并且专业课本之间的相互联系也得不到配合。以理论为基础的以往教学方法，一般会 有注重理论知识而轻视实际操作的错误判断，老师不容易完成工业机器人编程设计的教学内容，也无法到达教学目标。为改善此局面，我在工业机器人的教學中运用了工学结合的一体化教学模式，教学效果明显。

一、构建“立体式”的教学模式

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。

二、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。

三、“任务驱动”教学法

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。

四、“理论实习操作一体化”教学

对于技工院校学生文化和专业基础知识较差的特点，在教学实施时，尽量利用视频和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，学生自己按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。在理论实习操作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。

五、评分机制创新

工业机器人课程成绩评定时，不能采用一卷评终身的评分方式，要以过程评分为主线，要从重视结果评分转向重视过程评分，不以最终的分数高低来评价学生，而要对学生的创新能力、学习能力和综合职业能力进行评价。

工业机器人理论评分和课程设计评分是分开进行。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。

总之，工业机器人教学，要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。

参考文献：

[1]《工机器人》蒋刚、龚迪琛 西南交通大学出版社 . 2010

[2]陈伟华，《机器人技术及其应用》教学探讨[J]，中国科技信息，2012

[3]《工业机器人》吴振彪 华中科技大学出版社 . 2006

[4]《工业机器人基础》孙树栋 西北工业大学出版社 . 2006

[5]《我国工业机器人技术发展的历史现状与展望》陈佩云.1994.