賴偉華

摘 要 隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，機器人科技不斷應(yīng)用到生產(chǎn)生活的各個方面。機器人專業(yè)教學(xué)也不斷受到相應(yīng)的重視，面向?qū)ο蟮墓こ探虒W(xué)方法在專業(yè)機器人教學(xué)中的應(yīng)用能夠更好地提升教育教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生真正參與到機器人實踐中。本文先闡述了面向工程對象的教學(xué)方法內(nèi)涵解讀，面向工程對象的工業(yè)機器人專業(yè)教學(xué)方法的特點及體系結(jié)構(gòu)，接著提出了完善面向工程對象的工業(yè)機器人專業(yè)教學(xué)方法體系制定，以便更好地提升教育教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 面向工程對象 工業(yè)機器人 教學(xué)方法

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.07.050

A Brief Talk on Professional Teaching Methods of Industrial

Robots for Engineering Objects

LAI Weihua

（Guangdong Lingnan Industry and Commerce First Technician College， Guangzhou， Guangdong 510800）

Abstract With the continuous development of digital technology， robotics technology has been applied to all aspects of production and life. The professional teaching of robots has also received corresponding attention. The application of object-oriented engineering teaching methods in professional robot teaching can better enhance the effect of education and teaching， inspire students' interest in learning， and enable students to truly participate in robot practice. This article first elaborates the interpretation of the teaching methods for engineering objects， the characteristics and system structure of professional robot teaching methods for engineering objects， and then proposes perfecting the professional robot teaching method system for engineering objects so as to better improve education and teaching effect.

Keywords for engineering objects； industrial robots； teaching methods

高職院校中工業(yè)機器專業(yè)的教育教學(xué)改革已經(jīng)成為當前行業(yè)發(fā)展的需求。通過面向?qū)ο蟮墓こ探虒W(xué)方法在專業(yè)機器人教學(xué)中的應(yīng)用可以使得機器人教學(xué)更加具有針對性，讓學(xué)生積極參與到機器教學(xué)中，并將自身學(xué)習(xí)的理論知識納入其中，在讓學(xué)生學(xué)習(xí)到相關(guān)理論知識的同時，還能夠提升學(xué)生的實踐能力。學(xué)生在這種教學(xué)方法中能夠通過自身實踐并了解企業(yè)需求，以此更好地提升機器人教育教學(xué)效果。

1 面向工程對象的教學(xué)方法內(nèi)涵解讀

面向工程對象的教學(xué)方法是基于具體的工程項目進行教育教學(xué)，通過對相關(guān)的教學(xué)資料進行準備，并在實際教學(xué)中結(jié)合項目進行理論知識教學(xué)，開展實驗以及創(chuàng)新活動等，針對性相對比較強的工程教學(xué)方法。工程領(lǐng)域教學(xué)中項目教學(xué)法、案例教學(xué)法是其典型的教學(xué)方式。面向?qū)ο蟮墓こ虣C器人教學(xué)中教學(xué)方法的應(yīng)用要注重培養(yǎng)社會需求人才，只有滿足社會的發(fā)展需求才能夠更好地推進教育教學(xué)方法的應(yīng)用，以此更好地提升教學(xué)效果。機器專業(yè)教學(xué)的目的是培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的人，也要能夠積極學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識，以便更好地完善自身結(jié)構(gòu)。學(xué)生只有獲取一定的新知識、新技能，以此不斷地適應(yīng)工作需求。學(xué)生在學(xué)習(xí)中可以到實際企業(yè)中進行實習(xí)，對企業(yè)生產(chǎn)流程進行熟悉，并具有一定的安全防護意識，按照相關(guān)的規(guī)章流程進行具體操作，嚴格遵守各種生產(chǎn)流程，注重環(huán)境保護，并具有獨立解決問題的能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)該能夠掌握最基本的機器人操作，并對維護、調(diào)試等方面的知識進行熟知，具備機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、控制、操作等技能，還要能夠?qū)C器系統(tǒng)進行模擬，對系統(tǒng)進行維修和管理，以此更好地為生產(chǎn)進行服務(wù)，培養(yǎng)高素質(zhì)的技能人才。

2 面向工程對象的工業(yè)機器人專業(yè)教學(xué)方法的特點及體系結(jié)構(gòu)

面向工程對象的教學(xué)模式是面向具體的工程目標，主要表現(xiàn)出以下幾個特點：在教育教學(xué)中利用任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方式對知識點進行講解，然后按照實踐、歸納、推理、再實踐的方式對知識進行驗證。這種教學(xué)方式中教師更多地是對學(xué)生進行指導(dǎo)，教學(xué)內(nèi)容也更加具有針對性，學(xué)生在具體實踐中學(xué)習(xí)相關(guān)的知識內(nèi)容，具有明確的目標也能夠更好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提升教學(xué)效果。為了實現(xiàn)更好的教學(xué)效果，在教育教學(xué)中需要按照一定的教學(xué)大綱，對教學(xué)內(nèi)容進行鉆研制定相應(yīng)的教學(xué)計劃?？梢越Y(jié)合工程對象的具體教學(xué)內(nèi)容設(shè)計相應(yīng)的問題，要將課程內(nèi)容和技能分開講解，對知識進行重新組合，根據(jù)具體任務(wù)講解相關(guān)知識內(nèi)容，對于知識的設(shè)置要能夠覆蓋大綱中知識點的內(nèi)容。面向工程的對象教學(xué)方法注重教學(xué)各個環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，不僅包括相應(yīng)的課程內(nèi)容，工程實踐訓(xùn)練，科技創(chuàng)新活動，學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計等，以此通過各個環(huán)節(jié)之間的相互聯(lián)系，相輔相成，促進學(xué)生掌握科學(xué)的世界觀和方法論。

3 完善面向工程對象的工業(yè)機器人專業(yè)教學(xué)方法體系

為了更好地推進面向工程對象的教學(xué)方實施，在教育教學(xué)中要注重采用開放式的教學(xué)模式，通過和先進技術(shù)相結(jié)合推進教育教學(xué)的開展。在教育教學(xué)中通過引進德國比較先進的教材和技術(shù)，在結(jié)合自身發(fā)展的基礎(chǔ)上對產(chǎn)品進行本土化融合，以此在教育教學(xué)中進行應(yīng)用，此外，還要形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的附屬品，例如教案、教材等。還要注重和相關(guān)企業(yè)進行合作，制定出典型的工程對象，針對性地制定出適合教育教學(xué)開展的教材、設(shè)備等，以此更好地提升教育教學(xué)效果。

3.1 完善教學(xué)平臺

面向工程對象的工業(yè)機器人專業(yè)教學(xué)中要注重構(gòu)建適宜教學(xué)、科技研究和試用比賽的學(xué)科服務(wù)平臺，使得平臺具有開放性、擴展性以及包容性方面的特點?？梢允切〗M自主的機器人，主要融合了小車機械、工程機械、智能傳輸?shù)葏f(xié)調(diào)一體，從而制定更加完善的機器人平臺。通過對教學(xué)平臺進行創(chuàng)新，能夠更好地滿足面向工程對象的機器人專業(yè)教學(xué)的需求，通過機電一體化，教授機器人相關(guān)專業(yè)知識。通過相關(guān)平臺的建設(shè)，能夠更好地滿足教師的教學(xué)需求也能夠極大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將智能協(xié)調(diào)和無線通訊結(jié)合起來。平臺要做到向所有用戶進行開放，以便滿足學(xué)生實踐學(xué)習(xí)需求。

3.2 多層次實踐載體設(shè)計

面向工程對象的工業(yè)機器人專業(yè)教學(xué)中可以將嵌入式系統(tǒng)作為課程學(xué)習(xí)的平臺，并在學(xué)習(xí)中將各種語言學(xué)習(xí)進行集中，通過這種教學(xué)方式不僅能夠大大節(jié)約教學(xué)時間，還能夠最大程度上提升教學(xué)效果，對學(xué)生實踐能力的提升也具有重要的作用。利用平臺進行學(xué)習(xí)學(xué)生能夠積極主動地參與其中，極大提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)平臺中會涉及到不同層次的實踐項目，學(xué)生通過平臺的學(xué)習(xí)可以滿足不同層次、不同基礎(chǔ)的學(xué)生對機器專業(yè)知識進行學(xué)習(xí)，以此更好地滿足學(xué)生在實踐方面的需求。例如基于 PIC/BS/BASIC 系統(tǒng)機器人的設(shè)計不僅可以作為電子專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的項目也可以作為非電子專業(yè)學(xué)生進行學(xué)習(xí)的載體。C51/AVR/ARM 系列教育機器人、工業(yè)機器人可以作為創(chuàng)新實踐的基礎(chǔ)。自由度比較大的機器人適合基礎(chǔ)比較好，喜歡鉆研的學(xué)生開展實踐活動。為此，可以將教學(xué)設(shè)計做成以下幾步：第一步是進行基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，也就是對專業(yè)知識進行認知，主要是以基礎(chǔ)知識為主，學(xué)生進行基本操作。在學(xué)習(xí)中以基礎(chǔ)機器人為對象以及相應(yīng)的傳感器。第二步主要是進行拓展性實驗的開展，學(xué)生對實驗進行設(shè)計、研究，并以較為高級的機器人為學(xué)習(xí)實驗的對象。第三步主要是進行創(chuàng)新性的實驗，通過構(gòu)建機器人的產(chǎn)學(xué)研平臺，教授給學(xué)生智能化的知識體系，以此完善學(xué)生的知識體系。

3.3 多種教學(xué)模式結(jié)合

面向工程對象的機器人專業(yè)教學(xué)中主要是對傳統(tǒng)教學(xué)方式進行突破，與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，這種教學(xué)方法在教學(xué)、實踐等方面都做出了一定的改進。在教育教學(xué)中機器人教學(xué)的工程對象主要是采用C51/C 語言進行教學(xué)，并以具體的項目為核心，將教學(xué)中將理論知識和實踐結(jié)合起來。學(xué)生在學(xué)習(xí)中可以將自己學(xué)習(xí)的知識體系應(yīng)用到實踐中，也能夠在實踐中及時檢驗自己學(xué)習(xí)的理論知識。學(xué)生如果在課上沒有完成也可以在課下根據(jù)自己的進度繼續(xù)實踐。對于學(xué)生的評價方式也做出了相應(yīng)的改革，對學(xué)生的評價不僅僅是成績的獲得，還根據(jù)學(xué)生的實踐效果進行評價，這種對學(xué)生的評價方式可以在一定程度上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提升教育教學(xué)效果。

3.4 結(jié)合實際就業(yè)進行教學(xué)

學(xué)生學(xué)習(xí)的最終成果是畢業(yè)設(shè)計，這也是學(xué)生在校的最后環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計是對自身學(xué)習(xí)知識的綜合應(yīng)用，畢業(yè)設(shè)計的制作一般時間比較長，應(yīng)用知識比較廣泛，也是反映教師教育教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)。面向工程對象的機器人專業(yè)教學(xué)中注重培養(yǎng)技能型人才，為此，在畢業(yè)設(shè)計中可以和實際的就業(yè)需求結(jié)合起來，畢業(yè)設(shè)計的選題可以直接與企業(yè)發(fā)展對接。即畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容可以來源于企業(yè)的實際生產(chǎn)需求，可以是學(xué)生的實習(xí)企業(yè)選擇相應(yīng)的題目讓學(xué)生進行設(shè)計，對畢業(yè)設(shè)計的過程可以按照相關(guān)生產(chǎn)的需求進行。學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計時教師和企業(yè)工程師都可以作為指導(dǎo)，學(xué)生最終的畢業(yè)設(shè)計成果也可以在企業(yè)生產(chǎn)中進行應(yīng)用檢驗。通過將畢業(yè)設(shè)計和實際生產(chǎn)需求結(jié)合起來，可以更好地加大產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合力度，極大的提升學(xué)生的實踐效果。將學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計從企業(yè)自身發(fā)展實際角度出發(fā)，使得學(xué)生的設(shè)計更加符合社會發(fā)展需求，更好地實現(xiàn)教學(xué)目標。對學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計進行考核時，比較注重過程考核，對學(xué)生能力以及創(chuàng)新等方面的考核。畢業(yè)設(shè)計的考核一般包括三個階段，每個階段占到不同的比例，最終組成對學(xué)生的考核分數(shù)。對學(xué)生創(chuàng)新性進行考核的指標主要是是否考慮到設(shè)計產(chǎn)品的可靠性、技術(shù)以及結(jié)構(gòu)的應(yīng)用等，每個階段的考核都有一定的指標，通過這種方式能夠更好提升學(xué)生的競爭創(chuàng)新意識。當前機器人專業(yè)教學(xué)的畢業(yè)設(shè)計一般和工業(yè)園公司相結(jié)合，通過這種方式能夠極大地提升學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的效果。

4 結(jié)論

面向工程對象的教學(xué)方法是基于具體的工程項目進行教育教學(xué)，通過對相關(guān)的教學(xué)資料進行準備，并在實際教學(xué)中結(jié)合項目進行理論知識教學(xué)，開展實驗以及創(chuàng)新活動等，針對性相對較強的工程教學(xué)方法。為了更好地推進面向工程對象的教學(xué)方實施，在教育教學(xué)中要注重采用開放式的教學(xué)模式，通過和先進技術(shù)相結(jié)合推進教育教學(xué)的開展。在教育教學(xué)中通過引進德國比較先進的教材和技術(shù)，在結(jié)合自身發(fā)展的基礎(chǔ)上對產(chǎn)品進行本土化融合，以此在教育教學(xué)中進行應(yīng)用，此外，還要形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的附屬品，例如教案、教材等。還要注重和相關(guān)企業(yè)進行合作，制定出典型的工程對象，針對性地制定出適合教育教學(xué)開展的教材、設(shè)備等，以此更好地提升教育教學(xué)效果。在工業(yè)機器人專業(yè)教學(xué)中還要不斷探索教學(xué)方法的應(yīng)用措施，以便更好地提升教育教學(xué)效果。

參考文獻

[1] 王迎暉.工業(yè)機器人專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索與研究[J].當代教育實踐與教學(xué)研究，2017（5）：48-49.

[2] 王迎暉，邵磊.面向工程對象的工業(yè)機器人專業(yè)教學(xué)方法研究[J].教育現(xiàn)代化，2017.4（40）：49-50，55.

[3] 王軍，李明.面向機器人工程對象的“創(chuàng)新研究型實驗”課程建設(shè)[J].實驗室研究與探索，2013.32（6）：279-282.