多媒體技術在焊接機器人實習教學中的有效應用

丁肖

【摘 要】多媒體教學是教育改革發展的需要，也是教學的發展方向。運用多媒體教學的優勢，通過制作適合教學的高質量的PPT實現多媒體技術在焊接機器人操作實習教學中的應用，針對多媒體使用現狀并提出提高多媒體教學的有效措施。

【關鍵詞】多媒體教學；焊接機器人；實習教學

焊接機器人是一種仿人操作、自動控制、可重復編程并能在三維空間完成各種焊接作業的自動化生產設備。目前焊接機器人是機器人家族中的主力軍，他能在惡劣的環境下連續工作并能提供穩定的焊接質量，提高工作效率，減輕工人的勞動強度。焊接機器人廣泛應用于汽車、工程、電子等行業，面對如此快速成長的焊接機器人市場，能安全和熟練地使用機器人焊接的人員培養已經刻不容緩。作為中職學校，為了提高教學質量，培養滿足社會需求的焊接編程操作技術人員，運用多媒體進行焊接機器人教學。

1 多媒體教學

多媒體教學是教育改革發展的需要，也是教學的發展方向。近年來，學校普遍開展了多媒體教學，在多媒體教學方面進行了很多研究，成功開設了很多多媒體教學課。多媒體教學具有多樣性、形象性、新穎性、直觀性、趣味性及豐富性等特點，可以根據教學目的、教學要求與教學內容來創設形象逼真的教學環境、動靜結合的教學圖像、聲像同步的教學情境、生動活潑的教學氣氛，以此來吸引學生的注意力，調動學生學習的積極性，激發學生學習興趣與求知欲，拓展學生思路，培養學生的思維能力、想象能力、觀察能力及創造能力。

焊接機器人多媒體教學的優勢體現在以下幾點：

（1）多媒體教學節約時間、效率高

在多媒體實習課程教學過程中，教師利用計算機將教學目標和課題任務演示給學生看，節省了以往傳統教學模式中的逐個示范操作，縮短了學生循環操作周期，爭取了更多的操作練習機會。多媒體教學通過聲音、文字、圖片、視頻，多角度、多方位地幫助學生理解知識使學生從以往的想象空間到圖文并茂的課件，思維方式得到轉變，理解問題的能力得到提高，對知識的把握更加精準，提高了學習效率。

（2）多媒體教學豐富課堂內容

焊接機器人多媒體教育的內容不光是對本課題知識的摘抄和復制，備課期間可以利用計算機對課程的內容進行多方面的獲取，充分利用網絡的資源對實習課題任務進行擴展，使學生學習知識的同時，了解該學科的某知識點發展的最新信息，開闊學生眼界，拓展學生思路。

（3）多媒體教學設計的優勢

多媒體技術在教學設計方面的優勢體現在兩個方面：一方面，由于多媒體技術是將視覺、聽覺信息通過多種媒體有機結合并由計算機進行綜合處理和控制，因而能極大地調動學生的各種感官協同作用完成教學任務，這與我們以前所介紹的媒體的單一感官作用不同；另一方面，因為利用多媒體技術進行的教學是基于學生的特點，以學生為主體進行的，針對不同的學生群體或個體，多媒體教學的方式和內容有很大的不同，不同的學生接受能力不一樣，動手操作能力也不一樣，因此，通過多媒體教學可以更好的實現因材施教。

（4）多媒體教學的綜合優勢

以計算機為基本工具，以多媒體技術為依托，教師教學手段多樣化，教學內容豐滿多元化，教學的信息傳達方式具有多樣性，整體來說，是傳統教學方式的進步。尤其是在實習教學中，計算機更以其自身的特點，輔助學生進行實習，理論與實際聯系更緊密。

2 多媒體技術在焊接機器人操作實習教學中的應用

焊接機器人操作作為實習教學，不單要使學生掌握理論知識，更要學生熟練應用到實際中。焊接機器人操作實習的多媒體教學可以結合課程特點，通過制作KUKA機器人實物模型仿真動畫以及機器人實習多媒體教學系統進行教學，教師操作平臺與學生計算機相連接，實時掌握學生的情況，能夠起到更好的教學效果。

機器人操作包括機器人編程及操作兩部分的內容。編程部分的內容如果在機器人示教機上集中演示會導致部分學生看不到，因而無法理解，造成編程障礙。而機器人操作的時候存在的問題在實習現場我們只能一對一的傳授，在集體討論時我們無法具體探討。采用多媒體教學我們可以很輕松的解決這些問題，下面分別結合焊接機器人編程以及焊接機器人基礎操作加以說明。

2.1 焊接機器人離線編程

采用多媒體技術進行教學，以計算機為教學平臺，以VC編程軟件為工具，通過機器人動畫視頻的播放使學生明確教學目標。學生觀看視頻后結合理論知識的引導，就能領悟機器人編程動作是怎么實現的。機器人焊槍沿著圖形軌跡模擬四條直線焊道，在操作過程中要求學生掌握步驟：

（1）確定base坐標系

（2）生成一條新的Sequence路徑，在Teach頁面，設置Base，Tool的編號及參數，編寫直線語句時要求焊槍尋找的點的位置，并使焊槍沿著工件軌跡運行。

（3）焊槍在運行過程中注意焊槍焊接角度的調整。

（4）設置焊接參數

（5）生成焊接程序

運用任務驅動學生根據教師講解的實習操作步驟結合理論知識自行在電腦上實現編程。在教學過程中可通過聯網遠程計算機對學生的編程情況進行了解，并作出相對應的指導。利用仿真軟件，學生在實習中可以通過計算機進行仿真模擬，驗證焊接路徑是否正確，焊槍姿態角度是否合理以及檢驗焊接工藝。通過以上方法學生容易理解，機器人編程理解難的問題也就迎刃而解了。

2.2 焊接機器人基本操作

由于焊接機器人實習設備有限，學生3人一組輪流操作，若每組都詳細講解演示，不僅示范時間有限，工作量大，而且教學效果較差，若使用多媒體演示操作，并詳細指導在操作中容易出錯的地方，學生一邊記筆記，一邊理清操作思路，為操作做好準備工作。這樣不但節省了學生操作時間，而且通過總結的經驗結合切身體驗，起到事半功倍的效果。

3 提高多媒體教學的措施

在中職學校，傳統的多媒體教學運用在理論教學上較多，實習課程使用多媒體的概率比理論課程少的多，原因有很多，例如實習課的老師大多數具備較強的實踐經驗，但理論知識相對薄弱；使用多媒體能力有限；多媒體課件資源不足、課件質量欠佳等。因此，要進行高效的多媒體教學就必須對上述問題結合教學實踐進行深入的分析與探究，這也是多媒體教學發展的要求，具體措施如下：

3.1 組織教師學習多媒體軟件制作

常用的課件制作軟件有Power Point、Author ware、Director和Flash等。結合本課程的制作，主要是在PowerPoint的基礎上插入Flash動畫，主要目的使學生直觀的通過動畫形式來理解編程及操作原理，為本課程的實習操作打下堅實基礎。學會了多媒體軟件的制作，可以使理論及實習教學課堂更生動，內容更豐富。

3.2 提高教師多媒體應用能力

教師是教學中的主導者，教師的水平高低和課件制作的質量，是多媒體教學的關鍵。教師一方面要提升自我工作能力，另一方面要提高多媒體使用的技能和技巧，這樣才能發揮多媒體本身的優勢，充分利用課件資源，更好的實現多媒體教學。

3.3 提高實習教師的自身理論素養

通過參加培訓，科研活動，比賽，繼續教育等活動提升實習教師的理論水平，更好的為教學服務。

4 結論

隨著多媒體技術發展越來越快，應用于教學的多媒體教學，其覆蓋方位越來越廣，多媒體技術與實習教學相結合，更好地幫助學生進行實習的學習，調動學生學習的積極性，提高學生的動手能力，使實習教學的目的更明確，使學生更深層次將理論與實際相結合，真正實現教學的最優化，提高教學效率。

【參考文獻】

[1]葉瀾.教師角色與教師發展新探[M].北京：教育科學出版社，2001：19-23.

[2]蔣啟亮.多媒體課堂教學效率和效果的研究與探討[D].江西師范大學，2005，9.

[3]謝幼如，李克東.教育技術學研究方法基礎[M].高等教育出版社，2006.

[4]李紅波.現代教育技術[M].廣西師范大學出版社，2000.

[責任編輯：湯靜]