對《工業機器人技術》課程教學改革的實踐探索

邵軍

摘 要：《工業機器人技術》課程是當前我國中職院校機械類相關專業開設的一門基礎專業課，不僅涉及的理論知識繁多復雜，而且學科綜合性十分之強。因此，本文基于《工業機器人技術》課程的概述，結合其教學現狀，重點探究了《工業機器人技術》課程的教學改革措施，以期為相關教學工作者提供參考借鑒。

關鍵詞：《工業機器人技術》 教學改革 實踐探索

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（c）-0196-02

隨著科學技術的不斷進步以及產業結構的優化升級，社會和國家對技術型人才的需求日益高漲，而《工業機器人技術》就是工業等專業的基礎課程。但由于《工業機器人技術》具有較強的綜合性和實踐性，因而在實際教學中也出現了諸多問題，因此，本文對該課程的教學改革措施探究就具有十分積極的現實意義。

1 《工業機器人技術》課程的概述

《工業機器人技術》課程是當前我國中職學校工科專業的一門基礎課程，主要教學內容為工業機器人的基本構造、機器人動力學和運動學方程、自動控制系統框架以及傳感器等多個領域專業知識，目的乃在于幫助學生在完成課程學習后能對工業機器人技術有一個系統完整的認識，并掌握較為扎實的機電一體化綜合技術，從而為學生未來的職業發展打下堅實的基礎[1]。

工科專業學生的專業課程主要包括了工程力學、機械設計、工程繪圖、制造工藝以及電機優化等，而上述課程都與《工業機器人技術》課程之間存在著十分緊密的聯系，即想要教好《工業機器人技術》課程，就必須以上述課程為基礎，換句話說就是，《工業機器人技術》就是對專業課程的綜合應用，從而能夠大大提升學生的綜合實踐能力。

2 《工業機器人技術》課程的教學現狀

現階段，《工業機器人技術》課程在教學過程中存在的主要問題有：第一，教學內容陳舊；第二，重視理論學習而輕視實踐教學；第三，嚴重缺乏典型的案例教學。總的來說，當前各個學校的《工業機器人技術》課程教學方法極為落后，不僅無法有效激發學生的學習興趣，學生反而會因為該門課程自身的復雜性和綜合性而望而卻步，逐漸喪失對其的學習熱情，因而在學習過程中學生無法真正了解和掌握學習內容和實踐技術，課程教學效果較差[2]。因此，基于目前的教學資源，如何實現《工業機器人技術》課程的教學改革，激發學生的學習積極性，合理分配理論和實踐教學時間，真正提升學生的理論水平和實踐能力已成為各個學校所面臨的重要問題。

3 《工業機器人技術》課程的教學改革

3.1 重構教學內容

眾所周知，工業機器人技術指的就是機電一體化技術。基于原有課程設置基礎，《工業機器人技術》課程只有50個學時左右，因此，學科教師必須做到在有限的教學時間內輸出更多有意義的教學內容，所以教師必須對課程內容進行精選和充足，以保證學生能夠在限定的學時內最大限度地掌握理論知識，以此來為學生的未來發展奠定堅實基礎。與此同時，教師也應根據重組的教學內容對教學目標進行調整，即基于工業機器人技術的經典應用案例，幫助學生提升機械分析、設計和構建能力，掌握工業機器人行業的基本實踐技能。課程具體的教學內容如下所示：第一，引入經典案例，如安裝機械裝配手臂等，基于案例，將學生分為若干學習小組進行交流討論，并讓各個小組提出各自的設計方案，在此過程中，教師應給予學生適當地指導，以幫助學生順利完成方案設計任務；第二，結合機械設計和工程力學等相關理論知識，對方案中的各個零部件的選擇和設計原則進行詳細講解，引導學生根據相關設計標準對本小組的設計方案進行優化設計，使得學生能夠進一步掌握正確選擇和設計氣壓缸、齒輪或控制閥等零部件的方法；第三，將以往的答卷考核形式轉變為設計工業機器人圖紙和答辯形式，要求學生上交符合課程要求和相關標準的機器人設計圖紙，在這一設計過程中，學生的制圖能力和知識綜合應用能力將得到有效提高。

總的來說，由于《工業機器人技術》課程的課時十分有限，因而教師在教學過程中應重點突出機械內容，摒棄電子控制內容，同時積極引入典型的機器人應用案例。在每一課時中，教師都應根據相應的機械技術訓練內容，向學生下發具體的學習任務和目標，并結合聯系內容詳細傳講相關的理論知識，使得學生能夠同時掌握理論知識和實踐技能，以此來達到預期的教學目標。

3.2 革新教學模式

在以往的《工業機器人技術》課程教學過程中，教師往往占據著課堂主體地位，學生被迫處于被動接受狀態，而這使得學生的主觀能動性難以得到有效激發，進而大大影響了課程教學效果。針對這一問題，專業教師應積極引入新型的教學模式，凸顯學生的課堂主體地位，發揮學生的積極能動性。例如，教師可在《工業機器人技術》課程教學中引入任務教學法，即以教學任務為基礎，輔以經典工業機器人應用案例和工業機器人學習工作頁，讓學生根據任務要求完成相對應的學習任務，在這一過程中，教師只起到指導作用，而主要強調的是學生自身的創造性和主動性。學生在任務的完成過程中，能夠進一步了解和掌握工業機器人技術的基礎原理，如驅動系統和控制系統等，掌握應用示教盒實施視角編程，以此來讓學生對工業機器人技術有一個全方位的系統了解。此外，教師也應積極鼓勵學生參加國家或學校組織的機器人設計大賽等實踐活動，以讓學生能夠在實踐過程中不斷加強自身的技術水平。

3.3 創新教學手段

在教學過程中，教師應在講解理論知識時，積極引入教學實物，以讓學生切實了解和掌握教學內容。第一，學校可根據《工業機器人技術》課程的教學要求，建設專門的教學一體化教師，并配置相應的教學實物，以為學生營造良好的教學環境。第二，教師可積極應用虛擬技術，自行構建課程教學所必備的數據庫，利用計算機實現動態仿真。而想要充分發揮虛擬技術的積極教學作用，教師便應提前向學生詳細說明ADAM軟件或者PRO/E軟件的動態仿真技術的應用手段，使得學生能夠在學習過程中，能夠有效利用動態仿真技術進行機器人的設計和優化，通過應用動態仿真技術，學生可有效觀察到他們所設計的機器人的具體結構形式以及各個零部件的運作狀態，以此來切實感受結構參數對最終運動效果的影響，進而大大加深了學生對于工業機器人的直觀感受，從而最大限度地激發了學生的學習興趣[3]。

4 結語

總而言之，對《工業機器人技術》課程的教學改革勢在必行。專業教師必須提高對《工業機器人技術》這門基礎課程的重視程度，緊跟時代發展潮流，積極關注機器人技術的發展趨勢，同時重組教學內容，不斷融入全新教學理念，創新教學手段，革新教學模式，以此來有效提升該課程的教學效率與效果。

參考文獻

[1] 程仙國，孫慧平，李占濤.《工業機器人技術》課程教學改革與實踐[N].寧波工程學院學報，2015，27（4）：104-108，118.

[2] 李中林，馬愛軍，黃永新.襄陽技師學院實施校企合作推進《工業機器人技術》課程教學改革[J].中國培訓，2015（11）：12-13.

[3] 周宇，陳一峰，張晶.高職院校《工業機器人技術》課程教學改革的探索[J].武漢船舶職業技術學院學報，2012，11（1）：98-100.