基于六步法教學的ABB機器人實訓課程

林祖盛

【摘要】當前形勢對機器人人才需求極為迫切，同時機器人教學是一門新興多專業融合的課程，必須引導學生將各專業知識融會貫通，對多專業耦合的復雜情景，創造性解決各種故障難題。針對以上情況，本文提出依據“六步法”的ABB機器人實訓教學思想，并將“六步法”逐一解剖，針對性提出在機器人實訓過程中的特點，最后以典型ABB機器人實訓案例為對象，論證了“六步法”教學的應用過程。

【關鍵詞】ABB機器人 六步法教學 多專業耦合 創造思維

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）23-0232-02

引言

隨著人力成本增加，制造業面臨必須轉型升級的局面，在此機器人自動化系統需求極為迫切。同時，機器人相關操作及維修等工作需要的專業技術水平較高，傳統技工難以掌握，需大量專業人才。

機器人教學難點在于它是一門新興多專業融合課程，教學需培養學生將電氣控制、機械安裝、機械傳動等知識融會貫通。同時機器人構造復雜，控制系統精密，實際工作將面臨諸多問題及難題，需學生提高創造性和開拓性，應對各種復雜工作。

“六步法”教學模擬真實工作環境，依據學生思維方式，鍛煉學生養成信息、計劃、決策、實施、控制、評價等六個工作步驟，參與工作過程中，將各專業知識進行整合，形成自身工作能力，掌握從全局出發分析、解決問題的能力，創造性解決各種疑難。本文以ABB機器人為對象，論證六步法教學在機器人實訓課程中的應用。

1.六步法在機器人實訓課程中的特點

根據思維活動特點，解決問題需經獲取信息、制訂方案、方案評審選優、實施方案、實施過程控制、效果評價等六個環節。通過不斷重復這些環節解決遇到的問題，我們才能不斷提升解決問題的能力和素養，以此習得并積累相關工作經驗，進而解決新問題，即提升“行動能力”。六步法教學在各個傳統專業教學中均有典型應用，但在機器人這種新興課程教學過程中，具有與傳統課程不同的特點。

機器人實訓教學中遇到的難題都是各專業知識融合的問題，學生難以找到具體案例做參考，因此需要引導學生，充分發揮學生創造力。通過不斷調整，讓學生思路具有開放性，并鼓勵實施。

2.ABB機器人搬運實訓課程中六步法的應用

2.1 信息

ABB機器人搬運項目中包含伺服電機、機械傳動、傳感器、編程等專業信息。各專業領域信息此前課程已有學習，因此需將案例的關鍵知識進行回顧。伺服電機的定位功能、機械傳動的傳送、傳感器中光電傳感器等是本案例中的關鍵知識點。

2.2 計劃

按照人數進行分組，每小組3～5人，設組長1名。對于大班教學，每組人數可適當增加，或增加指導教師，以保證有效的教學控制和指導力度。為保證較好的教學效果，促使學生開展競爭與協作習慣，分組可采用報數法、抽簽法等。采用計劃書、進度表等形式記錄小組討論的結果。

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。每種方案應附有論證過程，討論過程中應鼓勵創新思維，對獨特的方案教師應予以指正和引導。學生可能會存在錯誤決策，但要肯定錯誤決策本身也是學習過程，在修正方案、改正錯誤的過程中，能夠獲得更大提升空間。

2.4 實施

實施階段先要進行角色分工，組內討論決定具體實施的各個部分，可根據項目需要設置組長、操作員、記錄員、報告員等。學生在實施方案時要記錄所遇到的問題、解決方法和最終結果。遇到不可解決的問題，可向教師申請，回到計劃和決策階段，重新對方案進行完善、修改和補充。修正后，再次進入實施階段，從而達成項目目標。

2.5 控制

控制貫穿信息、計劃、決策和實施階段，在該過程中，教師和學生均是控制主體。教師可通過提問、布置作業、監督檢查、評價等形式，引導、控制，督促學生完成工作任務，也可通過輪流作業、競賽、組內/組間互評等形式達到控制目的。組長、計時員、監督員等成員也負有監督、控制職責，以規范小組成員的行動方向。其中，計時員、監督員、協調員也可以進行組間計時、監督和協調工作。

2.6 評價

對于教師，評價的最終目在于修正教學過程中的不當之處，并為下一階段教學打下基礎。對于學生，評價階段的目的在于復習、總結教學內容，檢查、拓展在實訓學習中的得失，同時掌握正確的學習方法。評價活動可以通過課業收集、成果展示、匯報演講、小組自評/互評、教師點評、學生反饋等形式開展，其中學生反饋主要是對教學設計、教學組織及實施控制等方面的評價。

3.結論

六步法教學的特點在機器人實訓等這類新興課程中發揮越來越重要的作用，在模擬真實的工作環境下，六步法教學主要優勢有：

（1）學生主體性得到最大程度的發揮，自主探索學習能力得到提升。為以后在工作中，解決各種新型問題打下基礎。

（2）小組分工有利學生培養團隊協作，通過角色的訓練，使學生在未來工作中能夠更好的給自己定位，完成自己本職工作。

（3）養成從全局出發分析問題、解決問題的習慣，提高學習自覺性和實現有效地學習。

參考文獻：

[1]焦名海. 魏書生“六步法”教學模式的心理學分析[J]. 深圳信息職業技術學院學報， 1999（2）：49-51.

[2]唐艷華， 張慶玲. 機器人技術基礎實驗教學的改革與實踐[J]. 教學研究， 2015（2）：103-105.