《工業機器人》實驗教學的改革與實踐

摘 要：本文主要對《工業機器人》實驗教學中存在的一系列問題進行詳細分析。為了能夠對實驗教學模式進行改革創新，對大量課堂進行了分析研究，實踐表明借助于科學合理的實驗環節設置，更加有益于提升學生的實踐能力、創新思維以及綜合素質，而且新型試驗教學更加有利于激發學生的學習興趣，有助于教學質量提的提升。本文將根據新課程的主要特點研究《工業機器人》實驗教學新方法，希望本文能對相關執教者有所幫助。

關鍵詞：工業機器人；實驗教學；教學改革；改革實踐

一、探究《工業機器人》實驗教學的改革與實踐的意義

隨著學技術的發展，機器人在工業生產以及科技研發領域越來越常見，隨之各職業學校在國家的政策響應下，逐步開設工業機器人應用專業。如今的工業機器人課程教學是一門比較復雜而綜合性比較強的課程，因為其中涉及多類別的學科專業知識，例如人工智能、自動化、機電一體化、動力學原理、運動軌跡以及機器人控制等等，所以讓學生盡快的接觸該學科不但有利于學生及時的了解工業機器人，而且有利于學生綜合的了解多種專業知識，所以研究《工業機器人》實驗教學的改革與實踐，對于幫助工科學生的全面成長具有重要意義。

二、《工業機器人》課程以及教學現狀概述

《工業機器人》屬于一門專業性比較強、交叉性比較廣的專業課程，其中涉及多門專業課程以及社會學科，所以這也決定了該門學科的綜合性比較強，因此這不僅是對學生還是教師而言都提出了相對比較高的要求，尤其是在教師進行教學的過程中增加了許多的困難，如果不采用科學的方法進行教學，那么很難達到理想的教學效果。另外由于學科性質影響，該門學科比較側重于試驗實踐教學，所以對于教學設備設施的依賴性比較高，而與工業機器人相關的教學設備都十分的昂貴、復雜，所以這也給學校帶來了一定的經濟壓力。再者，《工業機器人》只是近幾年才開盛行的，所以相關方面的教學經驗十分的匱乏。綜合以上幾條原因，致使如今的《工業機器人》教學主要停留在了解和仿真的階段，這就使得理論與實踐相脫節，無法取得良好的教學效果。

三、《工業機器人》教學改革的動機與基礎

（一）改革背景以及存在的問題

就目前開展情況來看，《工業機器人》課程主要開設在中職二年級下學期，此階段的中職生剛剛接觸各門基礎專業課，而且課程任務量相對比較繁重，所以主動參與的積極性并不高，而且實際的效果也非常的不理想。再加上課程的設計編排也不合理，《工業機器人》的課程中實驗課程偏少，過多的講解理論知識根本無法提升該門課程的教學效果，該門課程應該側重于理論實踐相結合，做中學，學中做，這樣才能取得良好的教學效果。除此之外，受教學設備和教學編排的限制，如今的實驗課程過于單一，而且很多時候流于形式走馬觀花，根本沒有給予學生提供充分的時間以及良好的試驗設備和環境去學習。

（二）試驗教學改革的實施基礎

如今在各中職學校機器人專業，都在提升工業機器人教學平臺的建設力度，截至到現在，已經將近有一百多萬臺機器人設備被用于實驗教學，其中包含多種類型的機器人，例如倉儲機器人、智能仿人型機器人以及智能移動平臺等等，除此之外還出現了一系列專門供機器人虛擬仿真的實驗室，可以為學生和學者進行實踐操作教學提供有力的技術支持。

四、《工業機器人》實驗教學的改革與實踐探究

（一）合理的調整課時量

這里講述的課程調整分兩個層面，其一，應適當的增加《工業機器人》的課程數量，其二，合理的分配理論課程與實驗課程的數量比例，應當給予該課程一定的實踐課程。另外，課程的調整并不是課程地點的轉換，而是真切的講理論知識與實驗相結合，這樣不僅能保證課程知識的正常教授，而且能夠綜合的提升教學效果。

（二）實驗教學內容的改革

在《工業機器人》實驗教學的過程中，應結合試驗設備和課程內容進行科學的實驗教學課程編排，具體的需要幫助學生灌輸一種理論實際的概念，并且借助實驗課程幫助學生培養綜合能力，尤其是關于工程應用設計理念以及機器人工作站的搭建與設計理念，也包括編程能力等等。 例如根據工業自由度機器人可以開設以下幾個實驗項目：工業機器人的基本操作試驗、工業機器人的編程試驗、工業機器人視覺系統構建試驗、工業機器人運動試驗、工業機器人搬運試驗、工業機器人分揀碼垛試驗、工業機器人基本工作站離線仿真實驗、工業機器人搬運工作站離線仿真試驗以及工業機器人分揀工作站離線仿真試驗等等。利用豐富有編排的實驗課程讓學生全面的掌握《工業機器人》的課程重點。

（三）實驗教學方法改革

為了有效的提升教學效果，那么就要改變原有的教學方法，尤其是那種老師講課學生聽課的教學模式，應該在實驗教學中增加更多的新型的教學方法，例如任務驅動法，通過課程問題的提前設置，一方面給予提前了解的機會，另一方面給予學生更多的時間和自由自主性，如果想要學生能夠主動的去收集相關資料，并且在學生了解之后，針對學生的疑問在理論課堂上進行及時講解，這樣就可以壓縮講述時間，并且給予學生更多的動手機會。

從實踐調查分析可知如今的學校中，不論是教學設備還是教學時間都十分的短缺，針對上述現狀，可以制定一種新型的實踐教學模式。那就是將機器人實驗室進行開放式管理，模仿圖書館的運營模式，任何學生在任何時間都可以進入實驗室進行學習和實踐，當然中間還要安排專業的教師進行監督和輔助，但是學生依舊是課堂的主體，這樣學生不僅有更多的時間去學習，而且擁有更多的機會去實踐《工業機器人》課程內容。

結束語

隨著科學技術的不斷發展進步，科技漸漸的與人們的生活融合的愈加密切，所以為了使得科學能夠更好地與生活生產相結合，在人才培養教育的過程中，應不斷的加強該方面的教育。本文結合我國《工業機器人》實驗教學的現狀，以及主要存在的問題進行了詳細的剖析，并在此基礎上提出了改進《工業機器人》教學模式和實踐方式的建議，希望本文能夠有效的解決當前《工業機器人》教學中的難題，并且有效的提升我國《工業機器人》教學教育水平。

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作者簡介：

童合群（1963.9-）男，湖北黃岡市黃州區，電氣工程師，研究方向 ：ABB工業機器人應用。