淺談中職院校工業(yè)機(jī)器人教學(xué)

[摘 要] 工業(yè)機(jī)器人是多學(xué)科結(jié)合于一體的新型數(shù)字化裝備，由于其性能穩(wěn)定、應(yīng)用廣泛，因此工業(yè)機(jī)器人專業(yè)在中職院校中有非常廣闊的前景。但是由于工業(yè)機(jī)器人專業(yè)新設(shè)立，在教學(xué)中尚存在一些可以改進(jìn)的地方，以中職院校為研究對(duì)象，提出在工業(yè)機(jī)器人教學(xué)中需要關(guān)注的幾點(diǎn)，為工業(yè)機(jī)器人專業(yè)的發(fā)展提供輔助作用。

[關(guān) 鍵 詞] 中職院校；工業(yè)機(jī)器人；教學(xué)改進(jìn)

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）23-0134-01

從時(shí)代背景分析，2016年是“十三五”開局之年，我國(guó)政府提出的市場(chǎng)發(fā)展規(guī)劃中，明確提出產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和路徑優(yōu)化問題，并提出工業(yè)機(jī)器人作為輔助工具，完成產(chǎn)業(yè)升級(jí)。從《2016年中智一線用工管理調(diào)研報(bào)告》中可以看出，中國(guó)的制造業(yè)面臨的瓶頸問題，解決途徑之一是采用科技技術(shù)代替高經(jīng)濟(jì)成本的勞動(dòng)力，最新市場(chǎng)調(diào)研顯示中國(guó)的勞動(dòng)力價(jià)值已經(jīng)達(dá)到近些年的高峰值，這預(yù)示工業(yè)機(jī)器人的使用將會(huì)降低勞動(dòng)經(jīng)濟(jì)成本。從工業(yè)機(jī)器人近些年的需求和應(yīng)用范圍來分析，目前已經(jīng)有近40家企業(yè)規(guī)劃?rùn)C(jī)器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)，有36個(gè)城市將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象，高需求量為工業(yè)機(jī)器人的供給量提供鋪墊。從近些年的發(fā)展來看，隨著自動(dòng)化、機(jī)械、激光和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，為工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)提供發(fā)展空間與便利?？傊I(yè)機(jī)器人將會(huì)有廣闊的發(fā)展平臺(tái)，而中職技術(shù)學(xué)校是為國(guó)家輸送專業(yè)人才的重要途徑，開展工業(yè)機(jī)器人的教學(xué)也是趨勢(shì)所向，但是由于目前教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不夠夯實(shí)，仍處在探索的階段，為此下文將提出教學(xué)中需要注意的幾點(diǎn)。

一、明確專業(yè)的定位

工業(yè)機(jī)器人的專業(yè)特點(diǎn)是電子、計(jì)算機(jī)、電機(jī)、機(jī)械、機(jī)電一體化、工業(yè)控制、氣動(dòng)和液壓、自動(dòng)控制等多個(gè)專業(yè)基于一體的綜合性學(xué)科，因此對(duì)學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)有較強(qiáng)的要求。但是對(duì)中職院校的學(xué)生來說，具有較強(qiáng)的挑戰(zhàn)，所以建議把工業(yè)機(jī)器人專業(yè)作為自動(dòng)化專業(yè)的一個(gè)方向，這樣定位比較務(wù)實(shí)。實(shí)際上，機(jī)器人是自動(dòng)化中一個(gè)環(huán)節(jié)而已，所以建議中職學(xué)校把工業(yè)機(jī)器人專業(yè)作為中職學(xué)校中傳統(tǒng)的工科類專業(yè)，如機(jī)械自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的研究方向，只有二年級(jí)的學(xué)生才有資格進(jìn)行選擇，這樣的做法一方面能夯實(shí)學(xué)生的專業(yè)技能，另一方面能充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

二、明確課程內(nèi)容的方向

在課程內(nèi)容方面，教師需要改變傳統(tǒng)課堂講解方式，充分發(fā)揮多媒體和互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)手段，把自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)生動(dòng)形象地展示出來，方便學(xué)生對(duì)內(nèi)容的把握和理解。除此之外，老師需要與學(xué)生積極溝通，時(shí)刻了解學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，保障所講解的知識(shí)能被學(xué)生所吸收和掌握。在講授機(jī)器人編程時(shí)，建議教師采用任務(wù)型教學(xué)方式，從設(shè)計(jì)問題、分析問題、探索問題和解決問題多個(gè)方面設(shè)計(jì)，但是由于編程對(duì)邏輯思維有較高的要求，所以老師利用教學(xué)道具、模型、網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)圖片和三維動(dòng)態(tài)模型，向?qū)W生展示工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)造，為編程進(jìn)行鋪墊。比如在設(shè)計(jì)工業(yè)搬運(yùn)工機(jī)器人時(shí)，利用計(jì)算機(jī)導(dǎo)入虛擬機(jī)器人三維模型，通過觀察機(jī)器人離線編程三維運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)已編排的程序進(jìn)行完善，從模擬機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到最終實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)。

除此之外，學(xué)校應(yīng)該不斷完善工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)置計(jì)算機(jī)和機(jī)器人相關(guān)設(shè)備，或者將現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)條件進(jìn)行整合，以滿足基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)要求，建立專門的機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室，以完成機(jī)器人編程、操作和維護(hù)實(shí)訓(xùn)。如果實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的經(jīng)濟(jì)成本學(xué)校無(wú)法承擔(dān)，則建議采用校企合作辦學(xué)的方式，運(yùn)用現(xiàn)代學(xué)徒制的人才培養(yǎng)模式，通過構(gòu)建訂單式培養(yǎng)，針對(duì)性地進(jìn)行專業(yè)人才培養(yǎng)，提高學(xué)生的專業(yè)技能。

三、合理設(shè)計(jì)課后作業(yè)

工業(yè)機(jī)器人專業(yè)的學(xué)生不僅需要課程所教授的內(nèi)容，還需要課后習(xí)題作為輔助性教學(xué)工具，但由于工業(yè)機(jī)器人專業(yè)需要不斷練習(xí)，因此，教師對(duì)課后作業(yè)的安排要設(shè)計(jì)一些和機(jī)器人設(shè)計(jì)相關(guān)的作業(yè)，并組織學(xué)生一起進(jìn)行操作，及時(shí)了解學(xué)生所關(guān)注的難點(diǎn)，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行大膽設(shè)計(jì)和創(chuàng)作，鍛煉學(xué)生的思考和動(dòng)手操作能力。與此同時(shí)，老師應(yīng)該組織學(xué)生進(jìn)行小組式的課后練習(xí)。例如設(shè)計(jì)剝蝦機(jī)械手臂，讓學(xué)生觀察剝蝦的過程，在此過程中讓學(xué)生設(shè)計(jì)程序，并通過多種搜集資料的方式動(dòng)手操作完成任務(wù)，課后作業(yè)布置的時(shí)間可以是幾個(gè)星期也可以是一個(gè)學(xué)期一次，老師根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的安排和設(shè)計(jì)。同時(shí)，為了保障學(xué)生所學(xué)技術(shù)可以被社會(huì)認(rèn)可，老師課后習(xí)題布置也可以采用產(chǎn)學(xué)結(jié)合道路，利用校企合作的模式，在推動(dòng)學(xué)生就業(yè)的同時(shí)，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)的技能型專門人才。

四、結(jié)論

雖然工業(yè)機(jī)器人專業(yè)是一個(gè)新型的專業(yè)，但是隨著社會(huì)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)的需求增加，工業(yè)機(jī)器人將會(huì)有廣闊的發(fā)展舞臺(tái)。中職院校在進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人專業(yè)教學(xué)過程中不僅需要老師強(qiáng)調(diào)專業(yè)理論知識(shí)，而且需要注重學(xué)生的實(shí)際操作技能，所以在平時(shí)的教學(xué)中應(yīng)該將理論知識(shí)貫穿于實(shí)踐中，利用多樣化的教學(xué)手段激發(fā)學(xué)生的積極性，利用完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)施激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性，利用合理的課后作業(yè)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，在多種設(shè)施的共同配合下，最終提高學(xué)生的專業(yè)技能。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘洪坤.基于ABB工業(yè)機(jī)器人示教系統(tǒng)的教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（8）：244-245.

[2]陳慶軍.工業(yè)機(jī)器人教學(xué)之機(jī)電方向[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（1）：26.