基于虛擬仿真技術(shù)的《機器人典型應(yīng)用》課程培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的實踐探索

本文對基于虛擬仿真技術(shù)的《機器人典型應(yīng)用》課程培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的實踐路徑進行了探索，探討了搭建虛擬仿真教學(xué)案例庫、強化虛擬仿真與理論教學(xué)和硬件平臺的融合，如此能夠克服傳統(tǒng)教學(xué)局限，有效培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才。《機器人典型應(yīng)用》課程是培養(yǎng)機器人領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的課程，傳統(tǒng)教學(xué)模式受限于硬件設(shè)備的昂貴成本、實驗環(huán)境的搭建難度等因素，難以讓學(xué)生直觀接觸機器人在真實場景下的應(yīng)用技能，虛擬仿真技術(shù)則為克服上述困難提供了創(chuàng)新的解決方案。

" 一、搭建虛擬仿真教學(xué)案例庫

基于虛擬仿真技術(shù)的《機器人典型應(yīng)用》課程實踐，需要搭建虛擬仿真教學(xué)案例庫。對于虛擬場景搭建，選擇Robot Studio為開發(fā)平臺，打造高度逼真的機器人應(yīng)用虛擬仿真環(huán)境。根據(jù)目前及未來機器人應(yīng)用的領(lǐng)域，仿真環(huán)境包括汽車制造生產(chǎn)線、物流倉儲中心、醫(yī)療手術(shù)輔助、智能家居等，根據(jù)不同場景，呈現(xiàn)不同的仿真內(nèi)容。在汽車制造生產(chǎn)線仿真中，學(xué)生能觀察沖壓、焊接、零部件安裝等流程，還可通過虛擬操作探究不同工藝參數(shù)對生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的影響，從而激發(fā)創(chuàng)新思考；在物流倉儲場景里，學(xué)生能嘗試設(shè)計新的分揀算法和貨架布局，以提升物流效率，培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用能力。案例庫建設(shè)遵循全面、漸進與實用原則，全方位引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握機器人應(yīng)用核心技能，為科技創(chuàng)新人才的成長筑牢根基。

" 二、強化虛擬仿真與理論教學(xué)融合

要基于虛擬仿真培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才，需要將《機器人典型應(yīng)用》課程的理論教學(xué)與虛擬仿真融合。課堂上，教師操作虛擬機器人，以搬運任務(wù)為例編寫程序，展示代碼如何轉(zhuǎn)化為機器人動作路徑，同時講解條件判斷、循環(huán)結(jié)構(gòu)在任務(wù)中的運用，鼓勵學(xué)生思考不同編程思路對任務(wù)執(zhí)行效果的影響，培養(yǎng)算法創(chuàng)新能力。隨后學(xué)生自主操作實踐，在虛擬場景中不斷嘗試新的編程方法和策略，實現(xiàn)從理論知識學(xué)習(xí)到創(chuàng)新實踐應(yīng)用的有效跨越，有力推動科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)進程。

" 三、加強虛擬仿真與硬件平臺的結(jié)合

要培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才，課程還需要加強虛擬仿真與實際硬件平臺的結(jié)合。當學(xué)生在虛擬仿真學(xué)習(xí)中對機器人的運動控制、編程算法等有了初步理解和實踐后，引入實際硬件平臺。

在《機器人典型應(yīng)用》課程中運用虛擬仿真技術(shù)，能夠進一步提升課程育人效果，為科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)開辟了新路徑。未來，應(yīng)持續(xù)完善基于虛擬仿真的教學(xué)模式，緊跟機器人技術(shù)發(fā)展步伐，為行業(yè)輸送更多優(yōu)秀人才。

（作者單位：常州市高級職業(yè)技術(shù)學(xué)校）