基于混合學習的工業(yè)機器人實踐教學模式

李錦華

（廣東創(chuàng)新科技職業(yè)學院，廣東 東莞 523960）

在現(xiàn)代化的教育理念的指引之下，互聯(lián)網(wǎng)線上教學模式的優(yōu)勢也逐漸得到了有效的顯現(xiàn)，并逐漸成為現(xiàn)代教育中一個非常重要的組成部分。雖然互聯(lián)網(wǎng)在線教學這一教學模式可以綜合提升學生的素養(yǎng)，并為學生提供更加優(yōu)質(zhì)的教學平臺和教學資源，但是也存在著一定程度的弊端和問題，例如，對實際的教學監(jiān)督和管理的難度比較大、忽視了教師在實際教學中的作用等，使得實際課堂教學的質(zhì)量得不到有效保證。所以，利用混合式的教學模式，將傳統(tǒng)的教育方式和現(xiàn)代的教育方式有機的融合在一起，從而為學生建立起一個能夠相互促進且相互彌補的教學模式，才可以有效提升實際的教學質(zhì)量和教學效率。

一、工業(yè)機器人實踐操作人才培養(yǎng)的重要性

（一）實踐操作人員培養(yǎng)的必要性

隨著我國社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的飛速發(fā)展，人們也正式進入了現(xiàn)代化的機器人時代，工業(yè)機器人時代的到來徹底改變了人們傳統(tǒng)的生活方式和工作模式，推動社會文明得到前所未有的發(fā)展和飛躍。工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)這種方式也逐漸成為了現(xiàn)代工業(yè)在自動化生產(chǎn)和自動化制造方面的主要發(fā)展方向[1]。在工業(yè)的實際生產(chǎn)和制造過程中有效的利用工業(yè)機器人，不僅可以有效實現(xiàn)自動化的生產(chǎn)模式，也可以大幅度提升實際的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，且可以從多個方面推動企業(yè)和社會的高速發(fā)展，在高校的人才培養(yǎng)中全方面的實施工業(yè)機器人的實踐能力和操作能力的培養(yǎng)，可以為我國的自動化工業(yè)發(fā)展打下人才的基礎(chǔ)進而從多個方面滿足社會在發(fā)展上的各種需求，與此同時，在混合式的教學模式下鍛煉學生的實踐能力和操作能力，也可以切實提升學生對于相關(guān)知識的應用能力，從而促進學生綜合能力的全面發(fā)展[2]。

（二）工業(yè)機器人實踐教學現(xiàn)狀

有關(guān)工業(yè)機器人的實際實踐教學的相關(guān)設(shè)施并不完善，相關(guān)配套資源也比較短缺[3]。由于工業(yè)機器人的相關(guān)技術(shù)實際涉及到的學科是非常多的，不僅僅有機械學、機電學，還包含微電子學領(lǐng)域的相關(guān)知識。另外，由于工業(yè)機器人的實際造價是非常高的，許多學校沒有條件配置一套完整的工業(yè)機器人，尤其是對于一些有著特殊使用需求的工業(yè)機器人來講，其造價更是一筆可觀的數(shù)目。因為工業(yè)機器人的實際設(shè)備采購資金和教學場地及實際操作中的安全性等多方面問題，現(xiàn)階段許多高校的工業(yè)機器人實踐教學的相關(guān)設(shè)備都不夠完善，從而導致工業(yè)機器人的應用和實踐環(huán)節(jié)都出現(xiàn)了硬件設(shè)備嚴重短缺的現(xiàn)象。

二、基于混合學習的工業(yè)機器人實踐教學策略

（一）優(yōu)化師資隊伍

教師是教學的主導者，教師自身的綜合素養(yǎng)和實際教學能力往往影響著實際的教學質(zhì)量，也會影響著人才培養(yǎng)的發(fā)展方向[4]。在實際進行工業(yè)機器人的實踐人才培養(yǎng)中，高校應該為其人才培養(yǎng)匹配專業(yè)的混合式師資力量，以保證教師的實踐技能水平，并為實踐教學提供優(yōu)質(zhì)的師資力量，這樣大力培養(yǎng)專業(yè)人才會讓相關(guān)專業(yè)得到迅猛發(fā)展，教學質(zhì)量也會有著質(zhì)的飛躍。當然相關(guān)教學策略還有許多，例如學校方面可以根據(jù)相關(guān)工業(yè)人才的實際需求，招聘一些專業(yè)的混合模式教學的教師或者師資團隊，也可以通過多種方式和手段強化校內(nèi)教師的相關(guān)技能培訓，從本質(zhì)上提升本學校的工業(yè)機器人實踐教學質(zhì)量，也會在社會中產(chǎn)生積極的聲譽。專業(yè)化的團隊和師資力量不僅僅可以充分結(jié)合學生的實際能力情況和社會發(fā)展變化為學生制定符合本校學生發(fā)展的教學計劃，還可以將實踐教學中的相關(guān)重點和要點進行有效總結(jié)與提煉，為學生設(shè)計實踐教學項目和相關(guān)教學內(nèi)容，進而為學生提供豐富且受學生喜歡的課堂教學形式。與此同時，學校方面也可以和一些社會上的優(yōu)質(zhì)自動化工業(yè)企業(yè)進行校企合作，利用企業(yè)中的相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員和操作人員，彌補學校在實踐操作方面的不足，深化教學資源的合作能力。

（二）建立教學系統(tǒng)

在工業(yè)機器人的實踐教學中，使用交互式的教學模式和教學平臺，可以有效利用數(shù)字化的資源來豐富實際的教學形式和教學內(nèi)容，并為學生的線上學習提供必要保障[5]?；ヂ?lián)網(wǎng)的教學資源主要包括實際的操作視頻、相關(guān)資料和3D的虛擬化操作資料等等。教師在這樣的交互式互聯(lián)網(wǎng)教學平臺中，可以將互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)數(shù)字化資源根據(jù)實際的教學內(nèi)容進行分類，并以項目類型和教學對象為主要教學對象，建立一個分層的教學模式。這樣的教學模式，不僅可以滿足學校中各個年級學生的實際學習需求，也可以切實提升學生在學習方面的主動性，從而有效優(yōu)化學生在實踐操作中的整體質(zhì)量。另外高校還可以利用工業(yè)機器人制造企業(yè)方面的資源，來優(yōu)化互聯(lián)網(wǎng)線上課堂的實際教學內(nèi)容和教學模式，并結(jié)合實際教學中的不同需求將企業(yè)中已有的、可以為學校所利用的相關(guān)教學資源進行綜合的借鑒。以此提升學生對工業(yè)機器人在實踐操作方面的理解能力，并強化學生對于實際操作的能力[6]。教師可以在這樣的互聯(lián)網(wǎng)教學平臺中以“項目”為單位為學生制作不同種類的教學資料，理論結(jié)合實踐讓學生能夠親身體檢和增強解決問題的能力，并根據(jù)不同的教學對象，將此類“項目”組合成課程內(nèi)容，以有效支持不同的實踐教學需求。實際的教學形式可以包括課件形式、操作視頻形式、相關(guān)文檔的資料形式、虛擬性的實驗等等。在這樣的教學中，學生不僅可以利用互聯(lián)網(wǎng)教學平臺中的相關(guān)教學資源進行反復的鞏固和練習，還可以利用這樣的方式和教師之間進行溝通，以切實提升學生對機器人實踐操作能力的實際掌握程度。另一方面也要在不斷完善學校中相關(guān)工業(yè)機器人實踐教學的硬件條件的同時，提升學校在硬件教學方面的綜合實力。在工業(yè)機器人的應用實踐教學中，完善實踐教學的相關(guān)硬件設(shè)備是必不可少的一個重要環(huán)節(jié)。學?？梢愿鶕?jù)本校的實際教學需求，在條件允許的情況下購置工業(yè)機器人綜合實訓設(shè)備、相關(guān)程序軟件等等，讓學生可以在這樣的設(shè)備中進行實踐與操作，從而有效促進學校工業(yè)機器人實踐教學模式的落實。

（三）構(gòu)建教學框架

在保證學校相關(guān)工業(yè)機器人的基礎(chǔ)實驗教學相關(guān)資源得到有效完善之后，教師還可以根據(jù)不同的教學內(nèi)容和教學計劃，為學生制定一個合理的混合式的教學目標和教學內(nèi)容[7]。在機器人實踐操作的人才培養(yǎng)中切實落實此類的教學計劃，可以利用學校中的實訓課堂、開放式課堂等多種教學模式進行實現(xiàn)。這樣可以從多個方面保證學生的綜合實踐操作能力得到有效培養(yǎng)。另外，教師還可以落實講解、練習、考核三種模式相結(jié)合的教學模式，積極利用互聯(lián)網(wǎng)在線教學的相關(guān)資源，不斷充實實際教學內(nèi)容，讓學生在這樣的教學中更加全面的掌握工業(yè)機器人的實際操作技巧并鍛煉學生的綜合操作能力[8]。

（四）重在應用，可利用分層次項目式教學方法

實踐教學是需要在一定的理論好知道之下，并利用引導學生進行相關(guān)實踐活動，進而獲得相關(guān)實踐知識、獲得相關(guān)技能，發(fā)展學生的實踐能力，最終提升學生綜合素養(yǎng)的教學活動[9]。工業(yè)機器人的應用教學是屬于實踐教學環(huán)節(jié)中的，重點的教學內(nèi)容就是要培養(yǎng)學生利用已經(jīng)掌握的相關(guān)理論知識，將其實際應用在工業(yè)機器人中，去解決在實際生產(chǎn)中遇到的問題的一種能力。根據(jù)此教學理念，可以將高校的工業(yè)機器人應用類的時間教學分為以下幾個層次。

1.大致了解工業(yè)機器人的實際組成方式、結(jié)構(gòu)、控制方式和原理、相關(guān)軟件的編程方式和流程；

2.可以有效的操作工業(yè)機器人完成相關(guān)預先設(shè)定好的動作；

3.可以利用相關(guān)編程軟件模擬工業(yè)機器人的實際操作過程；

4.可以為工業(yè)機器人制定一個相關(guān)加工工藝和加工方案；

5.可以為工業(yè)機器人的相關(guān)工作站制定一個集成的配套方案。

根據(jù)此種實踐教學的層次關(guān)系，每一個層次都可以氛圍若干個實訓項目進行實際的項目教學。

結(jié)束語：綜上所述，混合式的教學模式這一現(xiàn)階段教學改革的主要研究方向和發(fā)展方向，可以將傳統(tǒng)教學和線上教學進行優(yōu)勢上的互補，讓教師的主導作用和學生的主體地位在實際教學中得到最佳的展現(xiàn)。工業(yè)機器人的實際應用實踐教學環(huán)節(jié)是非常注重實踐能力和動手能力的培養(yǎng)的，也提倡實際的教學和社會生產(chǎn)緊密結(jié)合起來?；旌鲜焦I(yè)機器人的應用實踐教學模式在傳統(tǒng)的混合式教學的基礎(chǔ)上，引入了學校教師與企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員相關(guān)之間的優(yōu)勢互補。其不僅從師資隊伍的建設(shè)和教學資源的組織上實現(xiàn)了混合式的教學，也根據(jù)不同的教學環(huán)節(jié)和教學內(nèi)容，提出以實際項目為主的教學模式和教學結(jié)構(gòu)，讓學生可以在這樣的教學中根據(jù)自身的實際需要進行自主式的學習，打破了傳統(tǒng)教學的教學方法，體現(xiàn)出了現(xiàn)代教學的層次性，并為工業(yè)機器人的應用實踐教學整體質(zhì)量提升打下了堅實的基礎(chǔ)。