孫麗

摘 要：隨著自動(dòng)化、智能化技術(shù)的應(yīng)用，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的趨勢，為滿足中國制造2025戰(zhàn)略人才發(fā)展的需要，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)新人才的目標(biāo)，滿足人才培養(yǎng)要求，根據(jù)新工科發(fā)展的理念，結(jié)合應(yīng)用型本科的實(shí)際情況，對課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行一系列改革和探索，提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人;教學(xué)改革;方法

引言

近年來，由于勞動(dòng)力成本的增高，許多企業(yè)為減少人力成本和管理成本，逐漸引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人不僅代替人從事重復(fù)性、機(jī)械性和危險(xiǎn)性工作，還可以進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品的市場競爭力。截至目前，工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。在電子產(chǎn)品制造行業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人可用于流水線上焊接元器件、組裝各類零部件等工作;在汽車制造業(yè)中，可用于汽車表面的噴漆和汽車的搬運(yùn)工作，避免人類從事環(huán)境惡劣和體力過重的工作;在醫(yī)療行業(yè)，工業(yè)機(jī)器人精確的定位可用來進(jìn)行精密的手術(shù)，避免人為因素對手術(shù)的影響;甚至在食品行業(yè)中，也出現(xiàn)了工業(yè)機(jī)器人“批量分解豬腿”的畫面。

1工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的性質(zhì)與地位

工業(yè)將機(jī)器人技術(shù)是機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)課，該課程是學(xué)生職業(yè)方向的接口課，通過本課程的學(xué)習(xí)讓學(xué)生了解工業(yè)機(jī)器人工作的原理和方法，通過工業(yè)中的應(yīng)用實(shí)例，掌握工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)。培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思維能力，使其具有初步的工業(yè)機(jī)器人故障診斷與分析能力，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，為今后從事本行業(yè)工作打下一定的基礎(chǔ)。學(xué)生在學(xué)完本課程之后，要求掌握機(jī)器人的發(fā)展歷程、相關(guān)部分的技術(shù)參數(shù)以及機(jī)器人軌跡規(guī)劃問題和關(guān)節(jié)插補(bǔ)問題，并要求學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人編程的特點(diǎn)及方法。另外，在進(jìn)行應(yīng)用時(shí)要求學(xué)生有位姿分析和運(yùn)動(dòng)分析的概念，掌握相關(guān)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)概念，能對機(jī)器人的整體運(yùn)動(dòng)做規(guī)劃。

2工業(yè)機(jī)器人技術(shù)課程改革的基本思路與探索

2.1學(xué)校和企業(yè)聯(lián)合評估教學(xué)質(zhì)量

有效科學(xué)的教學(xué)質(zhì)量評估在人才培養(yǎng)中占據(jù)著舉足輕重的地位，有利于找到專業(yè)建設(shè)中的不足，制定出完善的人才培養(yǎng)方案。以重慶工商職業(yè)學(xué)院工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)為例，我們學(xué)校專業(yè)教師會(huì)首先對校企合作人才培養(yǎng)做出全面評估，再和企業(yè)師傅、企業(yè)管理人員、人力資源專家聯(lián)合對教學(xué)質(zhì)量做出評估，找到人才培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的問題，和企業(yè)一起對人才培養(yǎng)方案做出修訂，培養(yǎng)出理論知識扎實(shí)，實(shí)踐能力突出，企業(yè)和社會(huì)認(rèn)可的技能型人才。

2.2打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用信息化手段提升課堂效果

在教學(xué)方法上，工科類專業(yè)不如文理科類方式多樣，在傳統(tǒng)理論課堂教學(xué)時(shí)，一般以老師講、學(xué)生聽為主，課堂的教學(xué)模式大多還處于“填鴨式”教學(xué)。學(xué)生與老師之間交流略少，課堂氣氛不活躍，加上高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)意識薄弱、自控力較差，注意力不集中、容易游離于課堂之外，教學(xué)效果較差。目前，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)相關(guān)課程在理論教學(xué)環(huán)節(jié)中側(cè)重調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，集中學(xué)生的注意力，因此課堂多采用視頻、圖片、動(dòng)畫等直觀方式授課，并增加討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生積極參與課程學(xué)習(xí)，加深知識的理解。雖然這種做法在一定程度上可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，但課程的知識點(diǎn)較雜、內(nèi)容廣泛，許多學(xué)生容易失去興趣，積極性不高，不利于課堂的開展。以《機(jī)器人應(yīng)用基礎(chǔ)》課程為例，該課程運(yùn)動(dòng)學(xué)分析這一知識點(diǎn)涉及數(shù)學(xué)推導(dǎo)、矩陣和線性代數(shù)相關(guān)知識，學(xué)生未有矩陣和線性代數(shù)相關(guān)概念，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，學(xué)起來吃力，自信心不足，遇到難題容易放棄。另外，在機(jī)械結(jié)構(gòu)這一章節(jié)中，工業(yè)機(jī)器人傳動(dòng)裝置是重點(diǎn)內(nèi)容，需要詳細(xì)學(xué)習(xí)軸承、絲杠、齒輪、RV減速器和諧波減速器等各類傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及工作原理，知識點(diǎn)零碎，涉及面較廣，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易喪失耐心而影響課堂效果。因此，僅僅采用視頻及動(dòng)態(tài)圖片形式的授課已不能滿足工業(yè)機(jī)器人相關(guān)課程的需要，教師在教學(xué)過程中還應(yīng)結(jié)合機(jī)器人技術(shù)相關(guān)課程特點(diǎn)，以學(xué)生為主體，采用信息化技術(shù)的手段，探索不同的授課方式。

2.3引進(jìn)新的教學(xué)方法和教學(xué)手段，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)實(shí)踐性很強(qiáng)，有很多內(nèi)容要求學(xué)生理解記憶，傳統(tǒng)的教學(xué)方式以教師講授為主，缺少與學(xué)生的互動(dòng)環(huán)節(jié)，學(xué)生的課堂參與度不高，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的缺乏。在新的教學(xué)理論和教學(xué)方法逐步成熟的今天，需要任課教師加大與學(xué)生互動(dòng)的力度，多學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)方式。在新工科教學(xué)的背景下，更應(yīng)該嘗試使用一些新的教學(xué)方法，如慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等的應(yīng)用。由于本課程較強(qiáng)的實(shí)踐性，新的教學(xué)方法能增強(qiáng)學(xué)生的參與性，讓學(xué)生在學(xué)到知識的基礎(chǔ)上增強(qiáng)課程的學(xué)習(xí)興趣，一舉兩得。

2.4完善教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，提高設(shè)備利用效率

工業(yè)機(jī)器人屬于大型設(shè)備，在引進(jìn)前需要調(diào)研論證等過程，引進(jìn)周期長，并不能保證相關(guān)課程開展前就能供教學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂用，即使順利引進(jìn)的設(shè)備，安裝、調(diào)試和培訓(xùn)以及建立規(guī)范的實(shí)訓(xùn)室也需一定時(shí)間，因此教研室成立之初，有一些基礎(chǔ)課程不得不側(cè)重于理論學(xué)習(xí)。比如，《機(jī)器人應(yīng)用基礎(chǔ)》這門課程既是專業(yè)核心課也是基礎(chǔ)課，比其余核心課較早開設(shè)，極有可能設(shè)備尚未完全投入使用，但出于安全考慮，引進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人暫不會(huì)對師生開放使用，學(xué)生不能進(jìn)行基本的機(jī)器人實(shí)體結(jié)構(gòu)的認(rèn)知學(xué)習(xí)和簡單的機(jī)器人動(dòng)作參觀學(xué)習(xí)，只能在理論課堂上通過動(dòng)態(tài)畫面和相關(guān)視頻了解工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作模式。很顯然，課堂效果并不理想。工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)課程具備較強(qiáng)的實(shí)踐性，包括機(jī)器人的裝配、編程、調(diào)試和故障診斷，都需要工業(yè)機(jī)器人設(shè)備來實(shí)踐教學(xué)，機(jī)器人實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對于鍛煉學(xué)生的實(shí)際操作能力很重要，即便后期開課時(shí)設(shè)備已準(zhǔn)備好，由于設(shè)備投入使用時(shí)間不長，實(shí)驗(yàn)和理論教師未能熟練操作儀器，在開展實(shí)驗(yàn)課時(shí)，未能最大化地發(fā)揮設(shè)備的價(jià)值，導(dǎo)致設(shè)備利用不充分。

結(jié)語

綜上所述，應(yīng)用型本科院校工業(yè)機(jī)器人技術(shù)課程的改革需要根據(jù)現(xiàn)行教育體制，順應(yīng)新工科發(fā)展背景，突出對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。通過對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、以及師資力量等多方面的改革來提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出理論知識扎實(shí)，實(shí)踐能力突出的應(yīng)用技能型人才。

參考文獻(xiàn)

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