《工業(yè)機器人》實驗教學的改革與實踐

摘 要：本文主要對《工業(yè)機器人》實驗教學中存在的一系列問題進行詳細分析。為了能夠對實驗教學模式進行改革創(chuàng)新，對大量課堂進行了分析研究，實踐表明借助于科學合理的實驗環(huán)節(jié)設置，更加有益于提升學生的實踐能力、創(chuàng)新思維以及綜合素質，而且新型試驗教學更加有利于激發(fā)學生的學習興趣，有助于教學質量提的提升。本文將根據新課程的主要特點研究《工業(yè)機器人》實驗教學新方法，希望本文能對相關執(zhí)教者有所幫助。

關鍵詞：工業(yè)機器人；實驗教學；教學改革；改革實踐

一、探究《工業(yè)機器人》實驗教學的改革與實踐的意義

隨著學技術的發(fā)展，機器人在工業(yè)生產以及科技研發(fā)領域越來越常見，隨之各職業(yè)學校在國家的政策響應下，逐步開設工業(yè)機器人應用專業(yè)。如今的工業(yè)機器人課程教學是一門比較復雜而綜合性比較強的課程，因為其中涉及多類別的學科專業(yè)知識，例如人工智能、自動化、機電一體化、動力學原理、運動軌跡以及機器人控制等等，所以讓學生盡快的接觸該學科不但有利于學生及時的了解工業(yè)機器人，而且有利于學生綜合的了解多種專業(yè)知識，所以研究《工業(yè)機器人》實驗教學的改革與實踐，對于幫助工科學生的全面成長具有重要意義。

二、《工業(yè)機器人》課程以及教學現狀概述

《工業(yè)機器人》屬于一門專業(yè)性比較強、交叉性比較廣的專業(yè)課程，其中涉及多門專業(yè)課程以及社會學科，所以這也決定了該門學科的綜合性比較強，因此這不僅是對學生還是教師而言都提出了相對比較高的要求，尤其是在教師進行教學的過程中增加了許多的困難，如果不采用科學的方法進行教學，那么很難達到理想的教學效果。另外由于學科性質影響，該門學科比較側重于試驗實踐教學，所以對于教學設備設施的依賴性比較高，而與工業(yè)機器人相關的教學設備都十分的昂貴、復雜，所以這也給學校帶來了一定的經濟壓力。再者，《工業(yè)機器人》只是近幾年才開盛行的，所以相關方面的教學經驗十分的匱乏。綜合以上幾條原因，致使如今的《工業(yè)機器人》教學主要停留在了解和仿真的階段，這就使得理論與實踐相脫節(jié)，無法取得良好的教學效果。

三、《工業(yè)機器人》教學改革的動機與基礎

（一）改革背景以及存在的問題

就目前開展情況來看，《工業(yè)機器人》課程主要開設在中職二年級下學期，此階段的中職生剛剛接觸各門基礎專業(yè)課，而且課程任務量相對比較繁重，所以主動參與的積極性并不高，而且實際的效果也非常的不理想。再加上課程的設計編排也不合理，《工業(yè)機器人》的課程中實驗課程偏少，過多的講解理論知識根本無法提升該門課程的教學效果，該門課程應該側重于理論實踐相結合，做中學，學中做，這樣才能取得良好的教學效果。除此之外，受教學設備和教學編排的限制，如今的實驗課程過于單一，而且很多時候流于形式走馬觀花，根本沒有給予學生提供充分的時間以及良好的試驗設備和環(huán)境去學習。

（二）試驗教學改革的實施基礎

如今在各中職學校機器人專業(yè)，都在提升工業(yè)機器人教學平臺的建設力度，截至到現在，已經將近有一百多萬臺機器人設備被用于實驗教學，其中包含多種類型的機器人，例如倉儲機器人、智能仿人型機器人以及智能移動平臺等等，除此之外還出現了一系列專門供機器人虛擬仿真的實驗室，可以為學生和學者進行實踐操作教學提供有力的技術支持。

四、《工業(yè)機器人》實驗教學的改革與實踐探究

（一）合理的調整課時量

這里講述的課程調整分兩個層面，其一，應適當的增加《工業(yè)機器人》的課程數量，其二，合理的分配理論課程與實驗課程的數量比例，應當給予該課程一定的實踐課程。另外，課程的調整并不是課程地點的轉換，而是真切的講理論知識與實驗相結合，這樣不僅能保證課程知識的正常教授，而且能夠綜合的提升教學效果。

（二）實驗教學內容的改革

在《工業(yè)機器人》實驗教學的過程中，應結合試驗設備和課程內容進行科學的實驗教學課程編排，具體的需要幫助學生灌輸一種理論實際的概念，并且借助實驗課程幫助學生培養(yǎng)綜合能力，尤其是關于工程應用設計理念以及機器人工作站的搭建與設計理念，也包括編程能力等等。 例如根據工業(yè)自由度機器人可以開設以下幾個實驗項目：工業(yè)機器人的基本操作試驗、工業(yè)機器人的編程試驗、工業(yè)機器人視覺系統(tǒng)構建試驗、工業(yè)機器人運動試驗、工業(yè)機器人搬運試驗、工業(yè)機器人分揀碼垛試驗、工業(yè)機器人基本工作站離線仿真實驗、工業(yè)機器人搬運工作站離線仿真試驗以及工業(yè)機器人分揀工作站離線仿真試驗等等。利用豐富有編排的實驗課程讓學生全面的掌握《工業(yè)機器人》的課程重點。

（三）實驗教學方法改革

為了有效的提升教學效果，那么就要改變原有的教學方法，尤其是那種老師講課學生聽課的教學模式，應該在實驗教學中增加更多的新型的教學方法，例如任務驅動法，通過課程問題的提前設置，一方面給予提前了解的機會，另一方面給予學生更多的時間和自由自主性，如果想要學生能夠主動的去收集相關資料，并且在學生了解之后，針對學生的疑問在理論課堂上進行及時講解，這樣就可以壓縮講述時間，并且給予學生更多的動手機會。

從實踐調查分析可知如今的學校中，不論是教學設備還是教學時間都十分的短缺，針對上述現狀，可以制定一種新型的實踐教學模式。那就是將機器人實驗室進行開放式管理，模仿圖書館的運營模式，任何學生在任何時間都可以進入實驗室進行學習和實踐，當然中間還要安排專業(yè)的教師進行監(jiān)督和輔助，但是學生依舊是課堂的主體，這樣學生不僅有更多的時間去學習，而且擁有更多的機會去實踐《工業(yè)機器人》課程內容。

結束語

隨著科學技術的不斷發(fā)展進步，科技漸漸的與人們的生活融合的愈加密切，所以為了使得科學能夠更好地與生活生產相結合，在人才培養(yǎng)教育的過程中，應不斷的加強該方面的教育。本文結合我國《工業(yè)機器人》實驗教學的現狀，以及主要存在的問題進行了詳細的剖析，并在此基礎上提出了改進《工業(yè)機器人》教學模式和實踐方式的建議，希望本文能夠有效的解決當前《工業(yè)機器人》教學中的難題，并且有效的提升我國《工業(yè)機器人》教學教育水平。

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作者簡介：

童合群（1963.9-）男，湖北黃岡市黃州區(qū)，電氣工程師，研究方向 ：ABB工業(yè)機器人應用。