淺談中職院校工業機器人教學

[摘 要] 工業機器人是多學科結合于一體的新型數字化裝備，由于其性能穩定、應用廣泛，因此工業機器人專業在中職院校中有非常廣闊的前景。但是由于工業機器人專業新設立，在教學中尚存在一些可以改進的地方，以中職院校為研究對象，提出在工業機器人教學中需要關注的幾點，為工業機器人專業的發展提供輔助作用。

[關 鍵 詞] 中職院校；工業機器人；教學改進

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）23-0134-01

從時代背景分析，2016年是“十三五”開局之年，我國政府提出的市場發展規劃中，明確提出產業轉型和路徑優化問題，并提出工業機器人作為輔助工具，完成產業升級。從《2016年中智一線用工管理調研報告》中可以看出，中國的制造業面臨的瓶頸問題，解決途徑之一是采用科技技術代替高經濟成本的勞動力，最新市場調研顯示中國的勞動力價值已經達到近些年的高峰值，這預示工業機器人的使用將會降低勞動經濟成本。從工業機器人近些年的需求和應用范圍來分析，目前已經有近40家企業規劃機器人產業園區，有36個城市將機器人產業列為重點發展對象，高需求量為工業機器人的供給量提供鋪墊。從近些年的發展來看，隨著自動化、機械、激光和網絡技術的不斷進步，為工業機器人的生產提供發展空間與便利。總之，工業機器人將會有廣闊的發展平臺，而中職技術學校是為國家輸送專業人才的重要途徑，開展工業機器人的教學也是趨勢所向，但是由于目前教學經驗不夠夯實，仍處在探索的階段，為此下文將提出教學中需要注意的幾點。

一、明確專業的定位

工業機器人的專業特點是電子、計算機、電機、機械、機電一體化、工業控制、氣動和液壓、自動控制等多個專業基于一體的綜合性學科，因此對學生專業理論知識有較強的要求。但是對中職院校的學生來說，具有較強的挑戰，所以建議把工業機器人專業作為自動化專業的一個方向，這樣定位比較務實。實際上，機器人是自動化中一個環節而已，所以建議中職學校把工業機器人專業作為中職學校中傳統的工科類專業，如機械自動化專業學生的研究方向，只有二年級的學生才有資格進行選擇，這樣的做法一方面能夯實學生的專業技能，另一方面能充分激發學生學習的積極性。

二、明確課程內容的方向

在課程內容方面，教師需要改變傳統課堂講解方式，充分發揮多媒體和互聯網的教學手段，把自動化專業知識生動形象地展示出來，方便學生對內容的把握和理解。除此之外，老師需要與學生積極溝通，時刻了解學生學習的難點，保障所講解的知識能被學生所吸收和掌握。在講授機器人編程時，建議教師采用任務型教學方式，從設計問題、分析問題、探索問題和解決問題多個方面設計，但是由于編程對邏輯思維有較高的要求，所以老師利用教學道具、模型、網絡動態圖片和三維動態模型，向學生展示工業機器人的構造，為編程進行鋪墊。比如在設計工業搬運工機器人時，利用計算機導入虛擬機器人三維模型，通過觀察機器人離線編程三維運動軌跡，對已編排的程序進行完善，從模擬機器人運動到最終實現機器人的動態。

除此之外，學校應該不斷完善工業機器人實驗室，購置計算機和機器人相關設備，或者將現有實訓條件進行整合，以滿足基礎實訓要求，建立專門的機器人實訓室，以完成機器人編程、操作和維護實訓。如果實驗室構建的經濟成本學校無法承擔，則建議采用校企合作辦學的方式，運用現代學徒制的人才培養模式，通過構建訂單式培養，針對性地進行專業人才培養，提高學生的專業技能。

三、合理設計課后作業

工業機器人專業的學生不僅需要課程所教授的內容，還需要課后習題作為輔助性教學工具，但由于工業機器人專業需要不斷練習，因此，教師對課后作業的安排要設計一些和機器人設計相關的作業，并組織學生一起進行操作，及時了解學生所關注的難點，并鼓勵學生進行大膽設計和創作，鍛煉學生的思考和動手操作能力。與此同時，老師應該組織學生進行小組式的課后練習。例如設計剝蝦機械手臂，讓學生觀察剝蝦的過程，在此過程中讓學生設計程序，并通過多種搜集資料的方式動手操作完成任務，課后作業布置的時間可以是幾個星期也可以是一個學期一次，老師根據實際情況進行合理的安排和設計。同時，為了保障學生所學技術可以被社會認可，老師課后習題布置也可以采用產學結合道路，利用校企合作的模式，在推動學生就業的同時，為經濟建設培養高素質的技能型專門人才。

四、結論

雖然工業機器人專業是一個新型的專業，但是隨著社會工業機器人專業的需求增加，工業機器人將會有廣闊的發展舞臺。中職院校在進行工業機器人專業教學過程中不僅需要老師強調專業理論知識，而且需要注重學生的實際操作技能，所以在平時的教學中應該將理論知識貫穿于實踐中，利用多樣化的教學手段激發學生的積極性，利用完善的實驗設施激發學生的主動性，利用合理的課后作業提高學生的創新能力，在多種設施的共同配合下，最終提高學生的專業技能。

參考文獻：

[1]潘洪坤.基于ABB工業機器人示教系統的教學項目設計[J].山東工業技術，2017（8）：244-245.

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