淺談高職院校機(jī)器人技術(shù)課程教學(xué)的創(chuàng)新實(shí)踐

（貴州省黔南州都勻市黔南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 都勻558022）

[摘 要] 工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程下，對(duì)機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)的需求增大，高職院校中機(jī)電專業(yè)《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》課程的開(kāi)展，很好地迎合了這一就業(yè)市場(chǎng)對(duì)專業(yè)的需求。為了更好地培養(yǎng)機(jī)電專業(yè)學(xué)生成為應(yīng)用型人才，結(jié)合機(jī)器人技術(shù)課程教學(xué)，需要作出怎樣的教學(xué)創(chuàng)新和實(shí)踐才能取得更好的教學(xué)效果？將就這一課題展開(kāi)探究。

[關(guān) 鍵 詞] 機(jī)電專業(yè)；機(jī)器人技術(shù)；創(chuàng)新實(shí)踐

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2016）30-0069-01

一、培養(yǎng)機(jī)電專業(yè)應(yīng)用型人才的必要性和重要性

隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)的成長(zhǎng)和規(guī)?；陌l(fā)展，我國(guó)工業(yè)已經(jīng)逐步占領(lǐng)了世界制造行業(yè)的重要地位。工作量的增加，應(yīng)用的設(shè)備也需要從傳統(tǒng)逐步向更為先進(jìn)的現(xiàn)代化裝備進(jìn)行轉(zhuǎn)型。在這樣的大背景之下，培養(yǎng)機(jī)電專業(yè)應(yīng)用型人才顯得尤為必要，同時(shí)這對(duì)畢業(yè)生今后的職業(yè)生涯發(fā)展也具有不可忽視的重要性：

（一）機(jī)電一體化生產(chǎn)設(shè)備要求對(duì)機(jī)電人才提出新要求

在工業(yè)機(jī)械化發(fā)展中最常見(jiàn)的就是對(duì)工業(yè)機(jī)器人的使用。這集中了機(jī)械、電子、電控、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科的背景知識(shí)。對(duì)人才的培養(yǎng)不能只注重單學(xué)科的理論型人才培養(yǎng)，還要增加對(duì)多學(xué)科應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重視程度。

（二）應(yīng)用型人才的職業(yè)發(fā)展更具競(jìng)爭(zhēng)力

在現(xiàn)在的就業(yè)形勢(shì)下，畢業(yè)生就業(yè)之后就要立刻深入企業(yè)中為企業(yè)創(chuàng)造生產(chǎn)價(jià)值，缺乏過(guò)渡性的入職技能培訓(xùn)工作。因此在學(xué)校學(xué)習(xí)期間就將學(xué)生的理論知識(shí)與實(shí)踐技能共同培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生向應(yīng)用型人才發(fā)展，可以讓學(xué)生在就業(yè)市場(chǎng)中更具有競(jìng)爭(zhēng)力。

二、高職機(jī)器人技術(shù)課程教學(xué)創(chuàng)新方向

現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備處在由人工向機(jī)電一體化生產(chǎn)流水線過(guò)渡的重要時(shí)期，對(duì)機(jī)電應(yīng)用型人才的需求量也就隨之越來(lái)越高。高校機(jī)電專業(yè)《工業(yè)機(jī)器人》專業(yè)課程的開(kāi)設(shè)，很好地順應(yīng)了行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生由機(jī)電理論型人才向具有集機(jī)械、電控、計(jì)算機(jī)、人工智能等多項(xiàng)技術(shù)背景的應(yīng)用型人才的轉(zhuǎn)型，在機(jī)器人技術(shù)課程教學(xué)上應(yīng)該從如下幾方面進(jìn)行創(chuàng)新：

（一）基礎(chǔ)技能練習(xí)創(chuàng)新

在機(jī)器人技術(shù)課程學(xué)習(xí)的過(guò)程中，主要是針對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和基本控制系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。其中對(duì)機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器聽(tīng)覺(jué)和移動(dòng)機(jī)器人的自足定位等新技術(shù)也有著重介紹。為了給學(xué)生提供更多基礎(chǔ)技能的練習(xí)機(jī)會(huì)，在授課過(guò)程中老師可以利用機(jī)器人的仿真系統(tǒng)，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)仿真環(huán)境下的程序控制，對(duì)機(jī)器人的編程和操控有更加具象化的了解。例如，在課程中學(xué)生會(huì)接觸到嵌入式機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容?？梢宰寣W(xué)生在仿真系統(tǒng)中模擬DSP程序，體驗(yàn)對(duì)嵌入式機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制。這樣的虛擬系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備要求較低，在學(xué)?，F(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ)上就能夠?qū)崿F(xiàn)。通過(guò)對(duì)整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的監(jiān)控，可以讓學(xué)生清楚地看到自己所編寫(xiě)的程序是否準(zhǔn)確，在運(yùn)行過(guò)程中還有哪些不穩(wěn)定因素等。這樣直觀的教學(xué)模式，可以有效提高課堂教學(xué)效率的同時(shí)，也可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)編程課程的學(xué)習(xí)興趣。

（二）實(shí)踐能力培養(yǎng)創(chuàng)新

在機(jī)器人技術(shù)課程中，所謂的實(shí)踐能力就是通過(guò)對(duì)機(jī)器人的搭建和操控能力的實(shí)際體驗(yàn)所培養(yǎng)的實(shí)際操作能力。在課程教學(xué)中雖然我們不能讓學(xué)生搭建實(shí)際流水線上的工業(yè)機(jī)器人，但是可以通過(guò)一些簡(jiǎn)單操作項(xiàng)目的設(shè)定，讓學(xué)生對(duì)機(jī)器人的搭建過(guò)程進(jìn)行體驗(yàn)，從而提升學(xué)生的實(shí)踐能力。在實(shí)際的教學(xué)中，可以將機(jī)器人的具體搭建簡(jiǎn)化為項(xiàng)目分析、項(xiàng)目搭建、程序設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)或程序的調(diào)試與修改。例如，要設(shè)計(jì)一款一個(gè)具有掃描功能的揀貨機(jī)器人，先要分析在搭建過(guò)程中需要有哪些基礎(chǔ)構(gòu)造，會(huì)運(yùn)用到什么樣的傳感器等，并畫(huà)出基本設(shè)計(jì)圖紙。之后，根據(jù)圖紙進(jìn)行機(jī)器人外形結(jié)構(gòu)的制作和搭建，并且根據(jù)項(xiàng)目要實(shí)現(xiàn)的要求對(duì)運(yùn)行程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，并下載到搭建的機(jī)器人成品上進(jìn)行嘗試運(yùn)行。通過(guò)對(duì)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和效果檢驗(yàn)，再對(duì)程序與機(jī)器人的構(gòu)造進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試、修改，使其能夠穩(wěn)定完成指定的項(xiàng)目要求。這樣整個(gè)制作過(guò)程之后，學(xué)生可以很好地將課上的理論知識(shí)加以實(shí)踐運(yùn)用，在積累實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，也可以通過(guò)不斷完成任務(wù)的模式來(lái)提升學(xué)生對(duì)課程的專注程度和學(xué)習(xí)興趣。

（三）創(chuàng)新能力培養(yǎng)創(chuàng)新

在機(jī)器人的設(shè)計(jì)中，最重要的能力就是創(chuàng)新能力。一定要幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的創(chuàng)新意識(shí)，并通過(guò)有目的的創(chuàng)新能力訓(xùn)練讓學(xué)生的能力不斷提升。例如，時(shí)常組織學(xué)生參加區(qū)域性或全國(guó)性質(zhì)的學(xué)生機(jī)器人制作創(chuàng)新比賽。或者對(duì)現(xiàn)有的較為成功的機(jī)器人進(jìn)行拆解分析，通過(guò)做“加法”和“減法”的形式讓學(xué)生在已有的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新改造。通過(guò)這樣的實(shí)際接觸和操作練習(xí)，可以讓學(xué)生對(duì)待現(xiàn)有技術(shù)始終保持創(chuàng)新的眼光，對(duì)技術(shù)保持不斷創(chuàng)新的積極性。以掃地機(jī)器人的創(chuàng)新為例：市面上成品掃地機(jī)器人普遍存在電池續(xù)航能力差和塵盒體積小的特點(diǎn)。因此學(xué)生就可以在電池續(xù)航能力上做“加法”，在設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造上做“減法”，縮減操控設(shè)備的空間，讓出更多的空間給塵盒和電池。

除了在這些方面進(jìn)行創(chuàng)新教學(xué)之外，在教學(xué)方法上也要以啟發(fā)式、引導(dǎo)式為主，讓學(xué)生更主動(dòng)地在課堂上對(duì)知識(shí)進(jìn)行索取，而不是通過(guò)老師的要求強(qiáng)加到學(xué)生身上。這樣增加教學(xué)互動(dòng)的教學(xué)方法，可以讓課堂教學(xué)更具趣味性，也更人性化。

工業(yè)機(jī)器人課程的發(fā)展應(yīng)該與實(shí)際的行業(yè)技術(shù)發(fā)展保持同步，實(shí)時(shí)對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行更新，以保證學(xué)生掌握最先進(jìn)的技術(shù)知識(shí)，敲開(kāi)入職的門。

參考文獻(xiàn)：

[1]于霜.高職院校工業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015（12）.

[2]錢桂名.機(jī)器人技術(shù)在高職院校的教學(xué)初探[J].工程技術(shù)，2016（3）.