工業機器人編程技術（離線和現場）課程教學改革探索

范洪艷

(遼寧輕工職業學院 遼寧大連 116000)

從2019年開始，全國各職業院校啟動“學歷證書+若干職業技能等級證書”制度試點（1+X證書制度試點）工作。遼寧輕工職業學院成功入選工業機器人應用編程第二批1+X證書制度試點院校。1+X工業機器人應用編程初、中級考試中較為重要的一門課程就是工業機器人編程技術（離線和現場）課程，所以該課程的教學改革勢在必行。目前，工業機器人教學設備昂貴，多數職業院校的機器人實訓設備數量與學生人數不相配比，所以，多數職業院校都開設了機器人離線仿真課程，該課程也是學生走向社會崗位進行機器人工作站系統集成設計時所必須的。但機器人離線仿真課程里的教學內容是孤立的，僅是為了仿真而仿真，并沒有與實體設備相關聯，沒有真正起到訓練學生技能的作用，學生理解不透徹。我院進行工業機器人編程技術（離線和現場）課程改革，編寫項目化教材，仿真案例與真實設備吻合，每仿真運行完一個項目，把仿真程序稍加改動就可下載到實際機器人設備里，重新示教點位，完成實體機器人工作站的運行，并借助超星網絡平臺，不斷豐富教學資源，開展線上線下混合教學模式。

一、教學內容改革

學生借助好的載體，好的項目任務來學習是事半功倍的，學生通過完成項目任務來達到真正提升技術技能水平，獲得實際能力的目標。學院購買亞龍YL399機器人實訓設備10臺，每臺設備都有十多種教學任務模塊諸如碼垛工作站、搬運工作站、機床上下料工作站等。為了與我院的實體設備相對接，工業機器人編程技術（離線和現場）這門課程里仿真的內容與實體設備的工作站是一樣的，這就要求學生學會如何利用第三方軟件制作工作站場景里所需的機械模型、機械幾何體以及機器人工具等，這項本領與能力也是1+X工業機器人編程技術中級水平考試所要求的。把第三軟件制作的機械模型等導入到RobotStudio仿真軟件里搭建工作站，編寫程序，smart組件實現動畫，進而完成仿真運行。再把仿真軟件里的程序下載到實體機器人設備，完成實體設備的硬件功能。

工業機器人編程技術（離線和現場）課程采用項目化教學方式，項目模塊包括基礎知識模塊、軌跡模塊、涂膠模塊、焊接模塊、搬運模塊、碼垛模塊、自動生產線模塊、變位機模塊、大小料裝配模塊、機床上下料模塊、視覺模塊。每個模塊均采用理實一體化方法，先仿真再實體設備運行，學生把仿真與實際操作聯系起來，不割裂。實踐表明，學生的實際操作技能、分析與解決問題的能力均有提高。

二、教學方法改革

依據1+x工業機器人編程應用技術初、中級考核標準，明確課程目標，整合教學資源，校企合作開發項目化模塊教材。借助學院超星網絡平臺，建立工業機器人編程技術（離線和現場）網絡課程，制作教學課件、微課、視頻、動畫、習題等教學資源，以開放的形式，使課堂教學更加可移動化和碎片化。學生可以在任何時間、地點學習，可以自由選擇學習的內容和進度，滿足了學生自主學習的愿望[1]。

采用混合式教學模式，以超星學習通移動學習平臺為手段，課前推送任務、課中分組導學、課后拓展鞏固。

課前教師結合實際與教學目標，在超星學習通移動學習平臺發布學習任務，針對本次任務知識點，布置學生需要提前觀看完的視頻、微課，并下發學生要完成的預習測試題，根據學生反饋調整教學計劃。學生需登錄平臺領取要事先完成的學習任務，包括觀看微課視頻，課前線上測驗題等。教師與同學可以在線上進行交流互動。學生的課前學習軌跡、測試、任務報告均可在線評價，教師可根據評價結果了解學生對知識點的掌握情況，進而調整教學內容和教學策略。

課中項目實例引導，采用“任務驅動法”，由五個教學環節組成，分別為：“任務引入—任務分析—任務實施—任務拓展—考核評價”。學生分組合作，組織學生先分析討論，根據工作站項目任務的實際工作過程，結合具體的任務要求，初步制定方案，RobotStudio仿真軟件里共同編寫仿真程序，建立板卡、建立信號、示教點位，RobotStudio仿真軟件里運行機器人軌跡正確后，再添加Smart組件動作，仿真運行整個工作站。仿真成果展示，把仿真運行視頻上傳網絡平臺，完成考核評價，評價分三部分：老師評價、小組互評、小組自評。超星平臺記錄課中學習軌跡。最后把仿真程序下載到真實機器人里，建立板卡與信號，重新示教機器人點位，實際調試運行，完成實際機器人工作站的動作要求。這種理實一體化的教學方法，符合學生的認知規律，能夠激發學生探知欲，突出對學生動手能力和專業技能的培養。

課后，學生可利用超星學習通開展工業機器人編程技術（離線和現場）的移動學習，鞏固和加強學習成果。一方面，學生通過觀看微課視頻來鞏固本次課的重難點知識；另一方面，學生可以通過移動學習平臺中的“知識拓展”完成課后任務的學習，達到知識遷移的目的[2]。另外，學生、教師及企業專家還可通過超星學習通平臺進行溝通交流，及時解決問題。

三、結束語

結合1+X工業機器人編程應用技術初、中級考核技能要求，整合教學資源，校企合作編寫了項目化仿真教材，仿真項目案例與實訓室機器人工作站相同，實現理實一體化。制作網絡課程資源，基于超星線上平臺和手機超星學習通相結合的線上線下混合式教學模式，以及任務驅動式的教學方法，促使學生自主學習，激發學生自身潛能，從一個學習高峰攀登到另一個學習高峰。總之，工業機器人編程技術（離線和現場）課程改革效果明顯，提高了學生分析和解決實際問題的能力，也增強了學生對工業機器人系統編程的調試能力。