淺談高職院校機器人技術課程教學的創新實踐

（貴州省黔南州都勻市黔南民族職業技術學院，貴州 都勻558022）

[摘 要] 工業現代化發展進程下，對機械化生產技術的需求增大，高職院校中機電專業《工業機器人技術》課程的開展，很好地迎合了這一就業市場對專業的需求。為了更好地培養機電專業學生成為應用型人才，結合機器人技術課程教學，需要作出怎樣的教學創新和實踐才能取得更好的教學效果？將就這一課題展開探究。

[關 鍵 詞] 機電專業；機器人技術；創新實踐

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）30-0069-01

一、培養機電專業應用型人才的必要性和重要性

隨著我國工業技術的成長和規模化的發展，我國工業已經逐步占領了世界制造行業的重要地位。工作量的增加，應用的設備也需要從傳統逐步向更為先進的現代化裝備進行轉型。在這樣的大背景之下，培養機電專業應用型人才顯得尤為必要，同時這對畢業生今后的職業生涯發展也具有不可忽視的重要性：

（一）機電一體化生產設備要求對機電人才提出新要求

在工業機械化發展中最常見的就是對工業機器人的使用。這集中了機械、電子、電控、計算機、傳感器、人工智能等多學科的背景知識。對人才的培養不能只注重單學科的理論型人才培養，還要增加對多學科應用型人才培養的重視程度。

（二）應用型人才的職業發展更具競爭力

在現在的就業形勢下，畢業生就業之后就要立刻深入企業中為企業創造生產價值，缺乏過渡性的入職技能培訓工作。因此在學校學習期間就將學生的理論知識與實踐技能共同培養，培養學生向應用型人才發展，可以讓學生在就業市場中更具有競爭力。

二、高職機器人技術課程教學創新方向

現代生產設備處在由人工向機電一體化生產流水線過渡的重要時期，對機電應用型人才的需求量也就隨之越來越高。高校機電專業《工業機器人》專業課程的開設，很好地順應了行業的發展趨勢。為了更好地培養學生由機電理論型人才向具有集機械、電控、計算機、人工智能等多項技術背景的應用型人才的轉型，在機器人技術課程教學上應該從如下幾方面進行創新：

（一）基礎技能練習創新

在機器人技術課程學習的過程中，主要是針對運動學、動力學和基本控制系統等相關技術內容的學習。其中對機器視覺、機器聽覺和移動機器人的自足定位等新技術也有著重介紹。為了給學生提供更多基礎技能的練習機會，在授課過程中老師可以利用機器人的仿真系統，讓學生通過對仿真環境下的程序控制，對機器人的編程和操控有更加具象化的了解。例如，在課程中學生會接觸到嵌入式機器人的相關知識內容。可以讓學生在仿真系統中模擬DSP程序，體驗對嵌入式機器人視覺系統的設計和控制。這樣的虛擬系統，對設備要求較低，在學校現有的設備基礎上就能夠實現。通過對整個運行過程的監控，可以讓學生清楚地看到自己所編寫的程序是否準確，在運行過程中還有哪些不穩定因素等。這樣直觀的教學模式，可以有效提高課堂教學效率的同時，也可以增強學生對編程課程的學習興趣。

（二）實踐能力培養創新

在機器人技術課程中，所謂的實踐能力就是通過對機器人的搭建和操控能力的實際體驗所培養的實際操作能力。在課程教學中雖然我們不能讓學生搭建實際流水線上的工業機器人，但是可以通過一些簡單操作項目的設定，讓學生對機器人的搭建過程進行體驗，從而提升學生的實踐能力。在實際的教學中，可以將機器人的具體搭建簡化為項目分析、項目搭建、程序設計、結構或程序的調試與修改。例如，要設計一款一個具有掃描功能的揀貨機器人，先要分析在搭建過程中需要有哪些基礎構造，會運用到什么樣的傳感器等，并畫出基本設計圖紙。之后，根據圖紙進行機器人外形結構的制作和搭建，并且根據項目要實現的要求對運行程序進行設計，并下載到搭建的機器人成品上進行嘗試運行。通過對運行中的數據監測和效果檢驗，再對程序與機器人的構造進行相應的調試、修改，使其能夠穩定完成指定的項目要求。這樣整個制作過程之后，學生可以很好地將課上的理論知識加以實踐運用，在積累實際操作經驗的同時，也可以通過不斷完成任務的模式來提升學生對課程的專注程度和學習興趣。

（三）創新能力培養創新

在機器人的設計中，最重要的能力就是創新能力。一定要幫助學生養成良好的創新意識，并通過有目的的創新能力訓練讓學生的能力不斷提升。例如，時常組織學生參加區域性或全國性質的學生機器人制作創新比賽。或者對現有的較為成功的機器人進行拆解分析，通過做“加法”和“減法”的形式讓學生在已有的基礎上對其進行創新改造。通過這樣的實際接觸和操作練習，可以讓學生對待現有技術始終保持創新的眼光，對技術保持不斷創新的積極性。以掃地機器人的創新為例：市面上成品掃地機器人普遍存在電池續航能力差和塵盒體積小的特點。因此學生就可以在電池續航能力上做“加法”，在設備內部構造上做“減法”，縮減操控設備的空間，讓出更多的空間給塵盒和電池。

除了在這些方面進行創新教學之外，在教學方法上也要以啟發式、引導式為主，讓學生更主動地在課堂上對知識進行索取，而不是通過老師的要求強加到學生身上。這樣增加教學互動的教學方法，可以讓課堂教學更具趣味性，也更人性化。

工業機器人課程的發展應該與實際的行業技術發展保持同步，實時對課程內容進行更新，以保證學生掌握最先進的技術知識，敲開入職的門。

參考文獻：

[1]于霜.高職院校工業機器人創新實踐教學研究[J].科技創新導報，2015（12）.

[2]錢桂名.機器人技術在高職院校的教學初探[J].工程技術，2016（3）.