碼垛機(jī)器人教學(xué)平臺教學(xué)優(yōu)化設(shè)計

王侃

（河源理工學(xué)校 廣東省 河源市 517000）

1 序言

當(dāng)前我國各行各業(yè)飛速發(fā)展，需要大量技術(shù)型人才作為產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型的主要力量，所以針對技術(shù)型人才的培養(yǎng)工作一直是國家重點(diǎn)關(guān)注的方向。職業(yè)教育是向社會輸送技術(shù)型人才的重要渠道，但是職業(yè)教育相對于普通高校又有一定的特殊性，國家發(fā)布了一系列相關(guān)章程來對現(xiàn)有的職業(yè)教育改革提供了方向和依據(jù)，幫助學(xué)校和教師認(rèn)識到教學(xué)改革的目標(biāo)。本文基于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和復(fù)雜專業(yè)的大背景，對碼垛機(jī)器人教學(xué)平臺的管理進(jìn)行了研究，在對機(jī)器人教學(xué)常見問題進(jìn)行分析的同時，為其提出相應(yīng)的解決建議。

2 碼垛機(jī)器人教學(xué)平臺管理問題

2.1 管理問題

當(dāng)前碼垛機(jī)器人教學(xué)平臺管理的主要問題是校企合作尚不夠深入，學(xué)校和企業(yè)針對碼垛機(jī)器人教學(xué)平臺的管理沒有形成一套有效的解決方案，兩方的需求無法形成有效的對接。所以需要于學(xué)校和企業(yè)的深度合作對教學(xué)思想進(jìn)行改革，從宏觀層面對教學(xué)進(jìn)行把控。一方面把企業(yè)生產(chǎn)的管理原則應(yīng)用到碼垛機(jī)器人的實(shí)踐應(yīng)用中，另一方面利用企業(yè)的生產(chǎn)原則最大化的讓學(xué)生與企業(yè)生產(chǎn)形成對接，提高師生的實(shí)踐能力。

2.2 成本問題

碼垛機(jī)器人的實(shí)踐成本偏高，而且一次操作的人數(shù)有限，所以建立碼垛機(jī)器人模擬實(shí)踐平臺能夠有效的解決成本問題。同時教師還能夠針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況有一個系統(tǒng)性的直觀了解，從相關(guān)的設(shè)備或者其他教師的反饋中學(xué)生的日常行為中得到相應(yīng)的教學(xué)反饋，給予其中最有價值的數(shù)據(jù)對教學(xué)方向、教學(xué)細(xì)節(jié)和教學(xué)理念進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。一方面利用碼垛機(jī)器人虛擬教學(xué)平臺對學(xué)生的學(xué)習(xí)信息、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行收集，另一方面也要利用復(fù)雜專業(yè)趨勢實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)的資源共享，分享教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，解答教學(xué)疑惑，幫助教師提升自身的教學(xué)水平，有效地節(jié)約相關(guān)成本

2.3 信息化問題

通常碼垛機(jī)器人的實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)需要隨時根據(jù)當(dāng)前的不同版本進(jìn)行更新，如果沒有及時更新就會影響教師的教學(xué)成果。而構(gòu)建虛擬的碼垛機(jī)器人模擬平臺就很容易對系統(tǒng)進(jìn)行更新。同時教師還能夠基于現(xiàn)有的碼垛機(jī)器人教學(xué)平臺對已有的課程進(jìn)行拓展和交互，在原有的實(shí)訓(xùn)課程基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，能夠使學(xué)生對于機(jī)械設(shè)備的認(rèn)知更加深刻，操作更為熟練。同時根據(jù)企業(yè)的實(shí)際招聘需求增設(shè)相應(yīng)的實(shí)習(xí)項(xiàng)目，拓展碼垛機(jī)器人的應(yīng)用范圍，加強(qiáng)學(xué)生對于這此類比較復(fù)雜和有一定難度的課程有一個實(shí)踐應(yīng)用的機(jī)會。再是結(jié)合相關(guān)公司和企業(yè)給出的反饋意見和招聘條件以及職業(yè)院校學(xué)?，F(xiàn)存的實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源，在校內(nèi)現(xiàn)有的校企合作建設(shè)的碼垛機(jī)器人教學(xué)平臺基礎(chǔ)上增設(shè)機(jī)器人綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，讓學(xué)生完成全方位的成長。此外碼垛機(jī)器人教學(xué)平臺還應(yīng)對國內(nèi)外高精尖行業(yè)理論和技術(shù)進(jìn)行拓展，讓學(xué)生更加了解未來行業(yè)的發(fā)展方向，如果有條件可以引入高精尖技術(shù)的實(shí)踐成果，幫助學(xué)生更好的適應(yīng)未來的工作環(huán)境。

3 碼垛機(jī)器人教學(xué)平臺架構(gòu)

整個機(jī)器人虛擬仿真系統(tǒng)架構(gòu)共分為三個數(shù)據(jù)模塊，分別是數(shù)據(jù)儲存模塊、數(shù)據(jù)檢索模塊和數(shù)據(jù)管理模塊。針對這三個模塊的特點(diǎn)筆者采用了HDFS、MySQL和Redis所綜合而成的數(shù)據(jù)庫技術(shù)方案與RobotStudio軟件為主的前后端分離式機(jī)器人虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計。

3.1 RobotStudio軟件

RobotStudio軟件是一款在Windows平臺上應(yīng)用廣泛的機(jī)器人虛擬仿真軟件?？梢栽O(shè)定多個機(jī)器人虛擬仿真、限定登錄用戶的權(quán)限、登錄主目錄及空間大小等，功能非常完備。并且采用數(shù)據(jù)綁定技術(shù)和指令綁定技術(shù)進(jìn)行綁定，從而形成了無縫的數(shù)據(jù)反饋，能夠方便永興進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的編輯和讀取調(diào)用工作。

3.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)方案

HDFS技術(shù)是指Hadoop分布式文件系統(tǒng)，作為針對大數(shù)據(jù)運(yùn)行日志存儲讓設(shè)計出來的分布式儲存系統(tǒng)，HDFS有著良好的儲存效果，但是實(shí)際的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與應(yīng)用需求表現(xiàn)不佳，所以僅使用Hadoop框架下的HDFS作為數(shù)據(jù)儲存的核心之一。

MySQL是一類常見的開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫類型，其本身有著完全多線程編程、具備優(yōu)化的SQL算法、多平臺支持和集群部署等優(yōu)勢。MySQL數(shù)據(jù)庫可以分為用戶層、SQL節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和管理服務(wù)器等部分，能夠很好的滿足異構(gòu)數(shù)據(jù)的儲存需求，所以本次研究使用MySQL作為主要數(shù)據(jù)儲存核心。

Redis是一類常見的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，與上述數(shù)據(jù)庫的儲存方式不同，Redis數(shù)據(jù)庫的存儲和計算工作完全在計算機(jī)內(nèi)存中運(yùn)作。Redis的特點(diǎn)在于其支持半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲功能和部分特殊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲，使用對象非常的靈活，對于數(shù)據(jù)增長速度快的同時類型也更加的多樣化的異構(gòu)數(shù)據(jù)來說非常合適。此外Redis的操作滿足原子性約束的原理，有著非常高的讀寫性能的同時支持?jǐn)?shù)據(jù)持久化，運(yùn)行起來非常的穩(wěn)定可靠。所以本次研究同樣是用Redis作為主要數(shù)據(jù)儲存核心。

4 總結(jié)

總而言之，本文對當(dāng)前精細(xì)化教學(xué)視角下碼垛機(jī)器人教學(xué)平臺進(jìn)行了改革，從多個角度來對碼垛機(jī)器人教學(xué)平臺的各個課程項(xiàng)目進(jìn)行了重新的調(diào)整。同時精細(xì)化教學(xué)需要隨著當(dāng)前的教育需求進(jìn)行調(diào)整，與時俱進(jìn)的同時更好地完成提高教學(xué)效率的目標(biāo)。同時隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，未來制造業(yè)自動化市場應(yīng)用范圍肯定會進(jìn)一步變化，所以相關(guān)教師需要針對市場需求進(jìn)行課程的調(diào)整和優(yōu)化，基于碼垛機(jī)器人教學(xué)平臺框架的特點(diǎn)設(shè)計具體的教學(xué)流程，讓學(xué)生具備更強(qiáng)的就業(yè)競爭力。