基于六步法教學(xué)的ABB機(jī)器人實(shí)訓(xùn)課程

林祖盛

【摘要】當(dāng)前形勢(shì)對(duì)機(jī)器人人才需求極為迫切，同時(shí)機(jī)器人教學(xué)是一門(mén)新興多專業(yè)融合的課程，必須引導(dǎo)學(xué)生將各專業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通，對(duì)多專業(yè)耦合的復(fù)雜情景，創(chuàng)造性解決各種故障難題。針對(duì)以上情況，本文提出依據(jù)“六步法”的ABB機(jī)器人實(shí)訓(xùn)教學(xué)思想，并將“六步法”逐一解剖，針對(duì)性提出在機(jī)器人實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的特點(diǎn)，最后以典型ABB機(jī)器人實(shí)訓(xùn)案例為對(duì)象，論證了“六步法”教學(xué)的應(yīng)用過(guò)程。

【關(guān)鍵詞】ABB機(jī)器人 六步法教學(xué) 多專業(yè)耦合 創(chuàng)造思維

【中圖分類號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）23-0232-02

引言

隨著人力成本增加，制造業(yè)面臨必須轉(zhuǎn)型升級(jí)的局面，在此機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)需求極為迫切。同時(shí)，機(jī)器人相關(guān)操作及維修等工作需要的專業(yè)技術(shù)水平較高，傳統(tǒng)技工難以掌握，需大量專業(yè)人才。

機(jī)器人教學(xué)難點(diǎn)在于它是一門(mén)新興多專業(yè)融合課程，教學(xué)需培養(yǎng)學(xué)生將電氣控制、機(jī)械安裝、機(jī)械傳動(dòng)等知識(shí)融會(huì)貫通。同時(shí)機(jī)器人構(gòu)造復(fù)雜，控制系統(tǒng)精密，實(shí)際工作將面臨諸多問(wèn)題及難題，需學(xué)生提高創(chuàng)造性和開(kāi)拓性，應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜工作。

“六步法”教學(xué)模擬真實(shí)工作環(huán)境，依據(jù)學(xué)生思維方式，鍛煉學(xué)生養(yǎng)成信息、計(jì)劃、決策、實(shí)施、控制、評(píng)價(jià)等六個(gè)工作步驟，參與工作過(guò)程中，將各專業(yè)知識(shí)進(jìn)行整合，形成自身工作能力，掌握從全局出發(fā)分析、解決問(wèn)題的能力，創(chuàng)造性解決各種疑難。本文以ABB機(jī)器人為對(duì)象，論證六步法教學(xué)在機(jī)器人實(shí)訓(xùn)課程中的應(yīng)用。

1.六步法在機(jī)器人實(shí)訓(xùn)課程中的特點(diǎn)

根據(jù)思維活動(dòng)特點(diǎn)，解決問(wèn)題需經(jīng)獲取信息、制訂方案、方案評(píng)審選優(yōu)、實(shí)施方案、實(shí)施過(guò)程控制、效果評(píng)價(jià)等六個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)不斷重復(fù)這些環(huán)節(jié)解決遇到的問(wèn)題，我們才能不斷提升解決問(wèn)題的能力和素養(yǎng)，以此習(xí)得并積累相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而解決新問(wèn)題，即提升“行動(dòng)能力”。六步法教學(xué)在各個(gè)傳統(tǒng)專業(yè)教學(xué)中均有典型應(yīng)用，但在機(jī)器人這種新興課程教學(xué)過(guò)程中，具有與傳統(tǒng)課程不同的特點(diǎn)。

機(jī)器人實(shí)訓(xùn)教學(xué)中遇到的難題都是各專業(yè)知識(shí)融合的問(wèn)題，學(xué)生難以找到具體案例做參考，因此需要引導(dǎo)學(xué)生，充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造力。通過(guò)不斷調(diào)整，讓學(xué)生思路具有開(kāi)放性，并鼓勵(lì)實(shí)施。

2.ABB機(jī)器人搬運(yùn)實(shí)訓(xùn)課程中六步法的應(yīng)用

2.1 信息

ABB機(jī)器人搬運(yùn)項(xiàng)目中包含伺服電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)、傳感器、編程等專業(yè)信息。各專業(yè)領(lǐng)域信息此前課程已有學(xué)習(xí)，因此需將案例的關(guān)鍵知識(shí)進(jìn)行回顧。伺服電機(jī)的定位功能、機(jī)械傳動(dòng)的傳送、傳感器中光電傳感器等是本案例中的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。

2.2 計(jì)劃

按照人數(shù)進(jìn)行分組，每小組3～5人，設(shè)組長(zhǎng)1名。對(duì)于大班教學(xué)，每組人數(shù)可適當(dāng)增加，或增加指導(dǎo)教師，以保證有效的教學(xué)控制和指導(dǎo)力度。為保證較好的教學(xué)效果，促使學(xué)生開(kāi)展競(jìng)爭(zhēng)與協(xié)作習(xí)慣，分組可采用報(bào)數(shù)法、抽簽法等。采用計(jì)劃書(shū)、進(jìn)度表等形式記錄小組討論的結(jié)果。

2.3 決策

在小組成員充分討論后，形成一種或多種可行方案。每種方案應(yīng)附有論證過(guò)程，討論過(guò)程中應(yīng)鼓勵(lì)創(chuàng)新思維，對(duì)獨(dú)特的方案教師應(yīng)予以指正和引導(dǎo)。學(xué)生可能會(huì)存在錯(cuò)誤決策，但要肯定錯(cuò)誤決策本身也是學(xué)習(xí)過(guò)程，在修正方案、改正錯(cuò)誤的過(guò)程中，能夠獲得更大提升空間。

2.4 實(shí)施

實(shí)施階段先要進(jìn)行角色分工，組內(nèi)討論決定具體實(shí)施的各個(gè)部分，可根據(jù)項(xiàng)目需要設(shè)置組長(zhǎng)、操作員、記錄員、報(bào)告員等。學(xué)生在實(shí)施方案時(shí)要記錄所遇到的問(wèn)題、解決方法和最終結(jié)果。遇到不可解決的問(wèn)題，可向教師申請(qǐng)，回到計(jì)劃和決策階段，重新對(duì)方案進(jìn)行完善、修改和補(bǔ)充。修正后，再次進(jìn)入實(shí)施階段，從而達(dá)成項(xiàng)目目標(biāo)。

2.5 控制

控制貫穿信息、計(jì)劃、決策和實(shí)施階段，在該過(guò)程中，教師和學(xué)生均是控制主體。教師可通過(guò)提問(wèn)、布置作業(yè)、監(jiān)督檢查、評(píng)價(jià)等形式，引導(dǎo)、控制，督促學(xué)生完成工作任務(wù)，也可通過(guò)輪流作業(yè)、競(jìng)賽、組內(nèi)/組間互評(píng)等形式達(dá)到控制目的。組長(zhǎng)、計(jì)時(shí)員、監(jiān)督員等成員也負(fù)有監(jiān)督、控制職責(zé)，以規(guī)范小組成員的行動(dòng)方向。其中，計(jì)時(shí)員、監(jiān)督員、協(xié)調(diào)員也可以進(jìn)行組間計(jì)時(shí)、監(jiān)督和協(xié)調(diào)工作。

2.6 評(píng)價(jià)

對(duì)于教師，評(píng)價(jià)的最終目在于修正教學(xué)過(guò)程中的不當(dāng)之處，并為下一階段教學(xué)打下基礎(chǔ)。對(duì)于學(xué)生，評(píng)價(jià)階段的目的在于復(fù)習(xí)、總結(jié)教學(xué)內(nèi)容，檢查、拓展在實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)中的得失，同時(shí)掌握正確的學(xué)習(xí)方法。評(píng)價(jià)活動(dòng)可以通過(guò)課業(yè)收集、成果展示、匯報(bào)演講、小組自評(píng)/互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生反饋等形式開(kāi)展，其中學(xué)生反饋主要是對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)組織及實(shí)施控制等方面的評(píng)價(jià)。

3.結(jié)論

六步法教學(xué)的特點(diǎn)在機(jī)器人實(shí)訓(xùn)等這類新興課程中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，在模擬真實(shí)的工作環(huán)境下，六步法教學(xué)主要優(yōu)勢(shì)有：

（1）學(xué)生主體性得到最大程度的發(fā)揮，自主探索學(xué)習(xí)能力得到提升。為以后在工作中，解決各種新型問(wèn)題打下基礎(chǔ)。

（2）小組分工有利學(xué)生培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，通過(guò)角色的訓(xùn)練，使學(xué)生在未來(lái)工作中能夠更好的給自己定位，完成自己本職工作。

（3）養(yǎng)成從全局出發(fā)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的習(xí)慣，提高學(xué)習(xí)自覺(jué)性和實(shí)現(xiàn)有效地學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]唐艷華， 張慶玲. 機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐[J]. 教學(xué)研究， 2015（2）：103-105.