工业机器人编程技术（离线和现场）课程教学改革探索

范洪艳

(辽宁轻工职业学院 辽宁大连 116000)

从2019年开始，全国各职业院校启动“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点（1+X证书制度试点）工作。辽宁轻工职业学院成功入选工业机器人应用编程第二批1+X证书制度试点院校。1+X工业机器人应用编程初、中级考试中较为重要的一门课程就是工业机器人编程技术（离线和现场）课程，所以该课程的教学改革势在必行。目前，工业机器人教学设备昂贵，多数职业院校的机器人实训设备数量与学生人数不相配比，所以，多数职业院校都开设了机器人离线仿真课程，该课程也是学生走向社会岗位进行机器人工作站系统集成设计时所必须的。但机器人离线仿真课程里的教学内容是孤立的，仅是为了仿真而仿真，并没有与实体设备相关联，没有真正起到训练学生技能的作用，学生理解不透彻。我院进行工业机器人编程技术（离线和现场）课程改革，编写项目化教材，仿真案例与真实设备吻合，每仿真运行完一个项目，把仿真程序稍加改动就可下载到实际机器人设备里，重新示教点位，完成实体机器人工作站的运行，并借助超星网络平台，不断丰富教学资源，开展线上线下混合教学模式。

一、教学内容改革

学生借助好的载体，好的项目任务来学习是事半功倍的，学生通过完成项目任务来达到真正提升技术技能水平，获得实际能力的目标。学院购买亚龙YL399机器人实训设备10台，每台设备都有十多种教学任务模块诸如码垛工作站、搬运工作站、机床上下料工作站等。为了与我院的实体设备相对接，工业机器人编程技术（离线和现场）这门课程里仿真的内容与实体设备的工作站是一样的，这就要求学生学会如何利用第三方软件制作工作站场景里所需的机械模型、机械几何体以及机器人工具等，这项本领与能力也是1+X工业机器人编程技术中级水平考试所要求的。把第三软件制作的机械模型等导入到RobotStudio仿真软件里搭建工作站，编写程序，smart组件实现动画，进而完成仿真运行。再把仿真软件里的程序下载到实体机器人设备，完成实体设备的硬件功能。

工业机器人编程技术（离线和现场）课程采用项目化教学方式，项目模块包括基础知识模块、轨迹模块、涂胶模块、焊接模块、搬运模块、码垛模块、自动生产线模块、变位机模块、大小料装配模块、机床上下料模块、视觉模块。每个模块均采用理实一体化方法，先仿真再实体设备运行，学生把仿真与实际操作联系起来，不割裂。实践表明，学生的实际操作技能、分析与解决问题的能力均有提高。

二、教学方法改革

依据1+x工业机器人编程应用技术初、中级考核标准，明确课程目标，整合教学资源，校企合作开发项目化模块教材。借助学院超星网络平台，建立工业机器人编程技术（离线和现场）网络课程，制作教学课件、微课、视频、动画、习题等教学资源，以开放的形式，使课堂教学更加可移动化和碎片化。学生可以在任何时间、地点学习，可以自由选择学习的内容和进度，满足了学生自主学习的愿望[1]。

采用混合式教学模式，以超星学习通移动学习平台为手段，课前推送任务、课中分组导学、课后拓展巩固。

课前教师结合实际与教学目标，在超星学习通移动学习平台发布学习任务，针对本次任务知识点，布置学生需要提前观看完的视频、微课，并下发学生要完成的预习测试题，根据学生反馈调整教学计划。学生需登录平台领取要事先完成的学习任务，包括观看微课视频，课前线上测验题等。教师与同学可以在线上进行交流互动。学生的课前学习轨迹、测试、任务报告均可在线评价，教师可根据评价结果了解学生对知识点的掌握情况，进而调整教学内容和教学策略。

课中项目实例引导，采用“任务驱动法”，由五个教学环节组成，分别为：“任务引入—任务分析—任务实施—任务拓展—考核评价”。学生分组合作，组织学生先分析讨论，根据工作站项目任务的实际工作过程，结合具体的任务要求，初步制定方案，RobotStudio仿真软件里共同编写仿真程序，建立板卡、建立信号、示教点位，RobotStudio仿真软件里运行机器人轨迹正确后，再添加Smart组件动作，仿真运行整个工作站。仿真成果展示，把仿真运行视频上传网络平台，完成考核评价，评价分三部分：老师评价、小组互评、小组自评。超星平台记录课中学习轨迹。最后把仿真程序下载到真实机器人里，建立板卡与信号，重新示教机器人点位，实际调试运行，完成实际机器人工作站的动作要求。这种理实一体化的教学方法，符合学生的认知规律，能够激发学生探知欲，突出对学生动手能力和专业技能的培养。

课后，学生可利用超星学习通开展工业机器人编程技术（离线和现场）的移动学习，巩固和加强学习成果。一方面，学生通过观看微课视频来巩固本次课的重难点知识；另一方面，学生可以通过移动学习平台中的“知识拓展”完成课后任务的学习，达到知识迁移的目的[2]。另外，学生、教师及企业专家还可通过超星学习通平台进行沟通交流，及时解决问题。

三、结束语

结合1+X工业机器人编程应用技术初、中级考核技能要求，整合教学资源，校企合作编写了项目化仿真教材，仿真项目案例与实训室机器人工作站相同，实现理实一体化。制作网络课程资源，基于超星线上平台和手机超星学习通相结合的线上线下混合式教学模式，以及任务驱动式的教学方法，促使学生自主学习，激发学生自身潜能，从一个学习高峰攀登到另一个学习高峰。总之，工业机器人编程技术（离线和现场）课程改革效果明显，提高了学生分析和解决实际问题的能力，也增强了学生对工业机器人系统编程的调试能力。