基于工业机器人技术专业课程教学探索

摘要：为了解决现有的传统教学中存在的不足，对教学中存在的问题进行分析，对工业机器人技术专业课程教学进行探索，摸索了三种模式并总结其成效及问题。

关键词：工业机器人；课程教学；探索

一、前言

从国内工业机器人整体市场布局分析。2017年至今，工业机器人在服务、特种领域市场中分别占据较大的使用份额，由于市场的开放性、包容性发展，使得未来几年的工业机器人的需求会持续上升。从我国的工业机器人产销量上分析，2017年至今，工业机器人在我国的产销量也持续上升，由2017年的13万套，增值到2018年14.6万套，相比增长36%。在工业机器人的核心零部件的研发技术水平上看，针对控制器、伺服电机等主要的工业机器人零部件的研发技术，目前我国对此部件的研发控制主要集中在本体和集成端，其研发和生产成本占据工业机器人整体的60%以上，从实际的研发现状看，主要的零部件还是依靠进口。由于核心零部件的研发技术水平不够，因此也使得工业机器人整体的成本升高，加上与国际领先水平有一定的差距，因此导致工业机器人的生产效率受到了一定的制约。未来发展趋势在国家相关政策的引导下，新兴产业与传统产业之间的升级成为工业机器人未来发展的主要方向。工业机器人现如今的热爆，我们遇到的瓶颈并不是技术的短缺，而是工业机器技术人才的严重缺失，如果人才短缺问题不能有效解决，工业机器现有的发展成果和未来的发展潜力；都将遭受重大威胁。到2020年，我国工我国工业机器人应用人数量将会达到100万台左右，与此同时，相应工业机器人操作工程师、维护工程师、系统集成工程师等工业机器人应用人才缺口将会严重拖慢我国智能制造发展进程：只有系统进行培养机器人专业人才，才能更好的护助智能制造发展。新时代孕育新思想，新思想指导新实践，在信息化发展的时代，怎样将教育理论与实践相结合，怎样在高职院校做到理论与实践相结合，培养出高技能人才，每个教育者都在探索，随着“一带一路”建设思想的提出，粤港澳大湾区规划纲领的制定，科技与技术需要有机融合，有机统一，在其过程中要坚持一切为了学生，坚持学生为主体地位。高等职业教育的根本任务是培养面向生产、建设、管理和服务第一线需要的、实践能力强、具有良好职业道德的复合型技术技能型人才，奠定国家由“制造大国”向“制造强国”迈进的人才基础。

二、传统教学的问题

高职院校在专业人才培养过程中常用的教学模式为课堂讲授+课外实践。（1）课堂教学以讲授理论为足，比较枯燥乏味，学生的参与性不强；（2）课外实践环节分为校内课程和毕业实践。目前高校对校内实践环节的投入建设较为重视，校内实训室基本能满足日常授课过程中实践环节的要求，对学生动手操作能力的提升、知识点的掌握及深化起到了较为明显的促进作用。但是校外实践比较欠缺。（3）高职教材在工业机器人技术方面更新较为缓慢，教学实践环节内容难以跟上新技术的发展脚步。工业机器人是新专业，高校在人才培养过程中虽重视对学生实践能力的培养，但学生毕业后依然缺乏岗位实践操作能力。

三、工业机器人技术专业课程教学探索

基于实际出发，现在做出如下探索：（1）以项目驱动，任务引领方式进行，利用线上线下模式，采用混合教学模式，虽然我们平常重视实践教学，但是真正有效的推动学生的实践教学，就需要我们项目教学和信息化手段融合起来，有效的提高学生的兴趣，利于学生掌握基本知识和技能。高职院校工业机器人技术应用课程的教学重点是实践应用。针对高职院校工业机器人技术应用课程的教学大纲，总结以往的教学经验，给工业机器人技术应用课程设计符合教学实际的教学项目，包括项目的名称和内容。课程教学的实施，需要在课前、课中和课后的三个教学环节进行详细的规划和布置。课前，由教师设计教学多媒体PPT课件和项目仿真等教学视频，通过学习通平台共享教学资源、布置学习任务；学生对基础知识的学习，并设计项目实施方案。师生交流讨论并修正项目实施方案。课中，以学生为主体，培养学生的主观能动性和创新性，侧重培养学生的团队合作精神。项目实施中，通过学生分组完成项目，师生加强互动，小组讨论。课后，通过学习通平台进行成果的展示和分享，学生对知识的内化和项目的修改和提升；通过对项目的总结和评价，进行经验总结并完善教学资源（2）在“以赛促教，赛教融合”的教学模式改革过程中，鼓励学生和教师参加工业机器人技术专业竞赛，还应将课程实训内容与竞赛内容相结合，将竞赛模式融入到教学改革中。实现“以赛促教”教学模式，一方面有助于锻炼学生动手操作能力与综合运用知识的能力；另一方面对提升教师教学手段与方法有一定的帮助作用，有助于教师开阔眼界，了解企业对人才的实际需求。湖北省工业机器人省赛从2017开始，借助此平台，也利于师生共同进步，成长为双师型教师。（3）采用“校企合作，工学融合”的教学模式。我校机电一体化专业采用的现代学徒制，有一定校企的经验，可以借助本土企业平台，校企合作。一方面可以增进职业知识的积累，一方面也可以利于职业课程的学习。

四、成效及问题

通过实践，成效及问题如下：（1）从学生提交的项目成果和总结报告的情况看，学生们对项目的完成和基础知识的掌握都比较好，工业机器人的操作能力也大幅提升。通过项目实施和课后问卷调查，发现教学效果符合教学预期，学生对工业机器人基本操作、装配工作站的设计步骤和方法掌握比较扎实和牢固。在课程实施过程中，也还存在一些问题需要重视。比如有部分学生操作不规范经常失误，导致ABB1410工业机器人碰撞。另外，还反映出一部分学生的控制程序编写能力较差。（2）“以赛促教”教学形势下，以湖北省工业机器人省赛为切入点，促进师生共同学习，专业教师在积累了比较丰富的教学经验的同时，定期参加相关企业培训，利于教师了解企业行业需求和技术发展现状与方向，不断提升自身业务素养，同时实时修改工业机器人专业人才培养方案，另一方面，教师自身也可以成长为双师型教师，这样又反馈于教学与竞赛中。（3）校企合作的机制更待进一步完善。校企双方互惠互利，发挥各自优势，共同发展，但是受地域实际影响，这一块成效不明显。“厂中校”建设、以校方为主“校中厂”建设，或以双方共同出资建设方式，或学校租赁企业工厂、承包生产线方式。后面的研究有待加强。

五、结论

通过探索实践，（1）混合式新教学模式的研究为工业机器人技术应用课程教学注入信息化教学手段，提高了学生的学习兴趣，提高了学习参与率。（2）培养了学生主动学习能力、项目攻关能力和团队合作精神。（3）锻炼了教师对课程教学的掌控能力、提高了对学生的实践指导能力。教学的改良是一个长期性的工作，需要不断探索改革。

参考文献

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作者:王芳 刘康 李洁 周子健 单位:仙桃职业学院