基于協(xié)同創(chuàng)新中心的機(jī)器人實訓(xùn)教學(xué)實踐研究

郭軍

[摘 要] 隨著新的工業(yè)革命的到來，為了應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，立足我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式實際需要，國家提出了加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重大政策，而機(jī)器人在其中發(fā)揮了不可替代的作用。

[關(guān) 鍵 詞] 機(jī)器人；協(xié)同創(chuàng)新中心；教學(xué)實踐

[中圖分類號] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）18-0178-01

為適應(yīng)國家高等職業(yè)教育發(fā)展趨勢和我省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對技術(shù)技能型人才需求，更好地服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)，我院以培養(yǎng)崗位型、技能型、應(yīng)用型人才為目標(biāo)，積極開展機(jī)器人課程的實訓(xùn)創(chuàng)新，加之校企協(xié)同創(chuàng)新中心的成立，使學(xué)生實訓(xùn)學(xué)習(xí)的條件更加便利。在此背景下，本文對機(jī)器人方面的實訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行了實踐研究，希望對廣大教師有所幫助。

一、機(jī)器人實訓(xùn)教學(xué)模式

隨著工業(yè)4.0時代的到來，制造業(yè)向著自動化、智能化的方向前進(jìn)，而我校依托校辦產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，聯(lián)合企業(yè)來共建機(jī)器人及智能制造應(yīng)用技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心。本中心結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)在機(jī)器人及智能制造產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實需求，為企業(yè)培養(yǎng)符合要求的高素質(zhì)、高技能人才。

協(xié)同創(chuàng)新中心以平臺式教育為基點，落實創(chuàng)新實驗室建設(shè)的內(nèi)涵和功能；以理實一體化教學(xué)為手段，提高學(xué)生的專業(yè)技能，創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力；以大賽驅(qū)動為檢測，培育學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作和分析、處理問題能力；以項目過程為方法，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力、方法能力及社會適應(yīng)能力。

二、提升實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的策略

（一）開展項目化教學(xué)活動

項目化教學(xué)是指師生共同完成某個項目的教學(xué)活動，由教師提出學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生制定任務(wù)并在教師的指導(dǎo)下開展分工合作，最后通過自我評估和教師整體評估完成項目。在此過程中，學(xué)生可根據(jù)自身的能力來開展學(xué)習(xí)實踐活動，提升學(xué)習(xí)的自主性，形成團(tuán)隊協(xié)調(diào)能力。通過項目，學(xué)生能夠從開始設(shè)計直到最后形成作品，這有助于掌握整個項目的整體工作流程，提升自身的動手實踐能力，養(yǎng)成協(xié)作配合的團(tuán)隊能力。

在進(jìn)行智能小車機(jī)器人、人形機(jī)器人實訓(xùn)時，筆者要求學(xué)生以小組為單位進(jìn)行程序的編寫，利用C語言來完成提出的要求。依據(jù)單片機(jī)所構(gòu)成的電子系統(tǒng)，具有開放性、體積小等特點，學(xué)生根據(jù)項目要求，采用C語言庫函數(shù)進(jìn)行全面的開發(fā)利用，使其成為主控制器編程語言來進(jìn)行主控制器的控制，或使用PC作為機(jī)器人的主控制器。硬件電路的全開放過程為學(xué)生完成項目提供了多種思路，這有助于進(jìn)行多元化的學(xué)習(xí)活動。最終，每個小組要對自身的項目進(jìn)行展示，通過C語言來控制機(jī)器人的位置、速度、溫度等參數(shù)，使其能夠符合筆者所提出的項目要求。項目化的實訓(xùn)內(nèi)容，有效地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了他們對機(jī)器人的熱情，最終使學(xué)生能夠快速提高專業(yè)技能。

（二）引導(dǎo)學(xué)生開展動手實踐活動

學(xué)習(xí)的目的就是為了實踐，學(xué)習(xí)機(jī)器人更是如此，動手實踐能力對學(xué)生來講極其重要。對課堂實踐的內(nèi)容，實訓(xùn)教師要引導(dǎo)學(xué)生開展動手實踐，幫助他們提升自身的動手能力，要充分利用創(chuàng)新中心的器材指導(dǎo)其進(jìn)行機(jī)器人應(yīng)用方面的創(chuàng)新創(chuàng)意設(shè)計。此外，教師不妨利用“互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”等各類省市級比賽，指導(dǎo)學(xué)生積極參與，在參加比賽的同時來學(xué)習(xí)更多的專業(yè)知識。

重構(gòu)后的機(jī)器人不但能夠適應(yīng)新的工作環(huán)境和工作任務(wù)，而且還有很好的柔性。這樣的實訓(xùn)方式既能使學(xué)生了解基本原理，又能幫助他們理論聯(lián)系實際，提高創(chuàng)新能力和動手能力，從而提升專業(yè)知識的教學(xué)效果。此外，指導(dǎo)學(xué)生建立機(jī)電技能創(chuàng)新社團(tuán)、創(chuàng)客空間等組織，為他們提供實訓(xùn)場地和指導(dǎo)，使更多學(xué)生利用課外時間廣泛研究專業(yè)知識。

（三）注重學(xué)生的課后總結(jié)

學(xué)生的課后總結(jié)對學(xué)習(xí)來講非常重要，因為它能夠幫助教師提升接下來的課堂教學(xué)質(zhì)量，調(diào)整后續(xù)的講課節(jié)奏和內(nèi)容。實訓(xùn)教師要注重學(xué)生的實訓(xùn)報告和課后總結(jié)，幫助他們查找其中的不足，在后續(xù)的授課活動中進(jìn)行改善和彌補(bǔ)，對實訓(xùn)報告和項目小結(jié)，要求學(xué)生認(rèn)真對待，通過反思，發(fā)現(xiàn)問題、提升能力、達(dá)到學(xué)以致用解決實際問題，促進(jìn)學(xué)習(xí)能力縱深發(fā)展。

在工業(yè)機(jī)器人多功能工作站的實訓(xùn)后，要求學(xué)生填寫實訓(xùn)報告，用自己的語言來描述多功能站的功能、組成部分等內(nèi)容。在批改實訓(xùn)報告的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生的作業(yè)不盡如人意，不能準(zhǔn)確、全面地進(jìn)行描述，這就導(dǎo)致他們的認(rèn)識不足。在此情況下，筆者就在下節(jié)課開始階段為學(xué)生重點講述了機(jī)器人工作站的內(nèi)容，即自動上料、傳送、分揀、裝配、入庫等功能，并且聯(lián)系企業(yè)生產(chǎn)的實際應(yīng)用進(jìn)行知識擴(kuò)展，這就加深了他們對此設(shè)備的印象，有助于消化吸收為自己的知識。通過實習(xí)報告及課后總結(jié)，學(xué)生可以鞏固學(xué)習(xí)的內(nèi)容，教師能夠了解學(xué)習(xí)的不足，使師生雙方都可以獲得提升。

總之，廣大實訓(xùn)教師應(yīng)當(dāng)從實際出發(fā)，指導(dǎo)學(xué)生積極開展實訓(xùn)活動，激發(fā)他們內(nèi)心的探究欲，提升實訓(xùn)的質(zhì)量，為國家培養(yǎng)出高水平的大國工匠奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙鳳申.高職院校工業(yè)機(jī)器人實訓(xùn)室建設(shè)初探[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2010（8）.

[2]王曉芳.基于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的機(jī)器人實訓(xùn)項目開發(fā)[J].廈門城市職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2015（3）.