基于協(xié)同創(chuàng)新中心的機(jī)器人實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)踐研究

郭軍

[摘 要] 隨著新的工業(yè)革命的到來(lái)，為了應(yīng)對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，立足我國(guó)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式實(shí)際需要，國(guó)家提出了加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重大政策，而機(jī)器人在其中發(fā)揮了不可替代的作用。

[關(guān) 鍵 詞] 機(jī)器人；協(xié)同創(chuàng)新中心；教學(xué)實(shí)踐

[中圖分類(lèi)號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）18-0178-01

為適應(yīng)國(guó)家高等職業(yè)教育發(fā)展趨勢(shì)和我省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)技術(shù)技能型人才需求，更好地服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)，我院以培養(yǎng)崗位型、技能型、應(yīng)用型人才為目標(biāo)，積極開(kāi)展機(jī)器人課程的實(shí)訓(xùn)創(chuàng)新，加之校企協(xié)同創(chuàng)新中心的成立，使學(xué)生實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)的條件更加便利。在此背景下，本文對(duì)機(jī)器人方面的實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行了實(shí)踐研究，希望對(duì)廣大教師有所幫助。

一、機(jī)器人實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式

隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，制造業(yè)向著自動(dòng)化、智能化的方向前進(jìn)，而我校依托校辦產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，聯(lián)合企業(yè)來(lái)共建機(jī)器人及智能制造應(yīng)用技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心。本中心結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)在機(jī)器人及智能制造產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求，為企業(yè)培養(yǎng)符合要求的高素質(zhì)、高技能人才。

協(xié)同創(chuàng)新中心以平臺(tái)式教育為基點(diǎn)，落實(shí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的內(nèi)涵和功能；以理實(shí)一體化教學(xué)為手段，提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能，創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力；以大賽驅(qū)動(dòng)為檢測(cè)，培育學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作和分析、處理問(wèn)題能力；以項(xiàng)目過(guò)程為方法，培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力、方法能力及社會(huì)適應(yīng)能力。

二、提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的策略

（一）開(kāi)展項(xiàng)目化教學(xué)活動(dòng)

項(xiàng)目化教學(xué)是指師生共同完成某個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)活動(dòng)，由教師提出學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生制定任務(wù)并在教師的指導(dǎo)下開(kāi)展分工合作，最后通過(guò)自我評(píng)估和教師整體評(píng)估完成項(xiàng)目。在此過(guò)程中，學(xué)生可根據(jù)自身的能力來(lái)開(kāi)展學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)，提升學(xué)習(xí)的自主性，形成團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)能力。通過(guò)項(xiàng)目，學(xué)生能夠從開(kāi)始設(shè)計(jì)直到最后形成作品，這有助于掌握整個(gè)項(xiàng)目的整體工作流程，提升自身的動(dòng)手實(shí)踐能力，養(yǎng)成協(xié)作配合的團(tuán)隊(duì)能力。

在進(jìn)行智能小車(chē)機(jī)器人、人形機(jī)器人實(shí)訓(xùn)時(shí)，筆者要求學(xué)生以小組為單位進(jìn)行程序的編寫(xiě)，利用C語(yǔ)言來(lái)完成提出的要求。依據(jù)單片機(jī)所構(gòu)成的電子系統(tǒng)，具有開(kāi)放性、體積小等特點(diǎn)，學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目要求，采用C語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)進(jìn)行全面的開(kāi)發(fā)利用，使其成為主控制器編程語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行主控制器的控制，或使用PC作為機(jī)器人的主控制器。硬件電路的全開(kāi)放過(guò)程為學(xué)生完成項(xiàng)目提供了多種思路，這有助于進(jìn)行多元化的學(xué)習(xí)活動(dòng)。最終，每個(gè)小組要對(duì)自身的項(xiàng)目進(jìn)行展示，通過(guò)C語(yǔ)言來(lái)控制機(jī)器人的位置、速度、溫度等參數(shù)，使其能夠符合筆者所提出的項(xiàng)目要求。項(xiàng)目化的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，有效地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了他們對(duì)機(jī)器人的熱情，最終使學(xué)生能夠快速提高專(zhuān)業(yè)技能。

（二）引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)

學(xué)習(xí)的目的就是為了實(shí)踐，學(xué)習(xí)機(jī)器人更是如此，動(dòng)手實(shí)踐能力對(duì)學(xué)生來(lái)講極其重要。對(duì)課堂實(shí)踐的內(nèi)容，實(shí)訓(xùn)教師要引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展動(dòng)手實(shí)踐，幫助他們提升自身的動(dòng)手能力，要充分利用創(chuàng)新中心的器材指導(dǎo)其進(jìn)行機(jī)器人應(yīng)用方面的創(chuàng)新創(chuàng)意設(shè)計(jì)。此外，教師不妨利用“互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”等各類(lèi)省市級(jí)比賽，指導(dǎo)學(xué)生積極參與，在參加比賽的同時(shí)來(lái)學(xué)習(xí)更多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

重構(gòu)后的機(jī)器人不但能夠適應(yīng)新的工作環(huán)境和工作任務(wù)，而且還有很好的柔性。這樣的實(shí)訓(xùn)方式既能使學(xué)生了解基本原理，又能幫助他們理論聯(lián)系實(shí)際，提高創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，從而提升專(zhuān)業(yè)知識(shí)的教學(xué)效果。此外，指導(dǎo)學(xué)生建立機(jī)電技能創(chuàng)新社團(tuán)、創(chuàng)客空間等組織，為他們提供實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地和指導(dǎo)，使更多學(xué)生利用課外時(shí)間廣泛研究專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

（三）注重學(xué)生的課后總結(jié)

學(xué)生的課后總結(jié)對(duì)學(xué)習(xí)來(lái)講非常重要，因?yàn)樗軌驇椭處熖嵘酉聛?lái)的課堂教學(xué)質(zhì)量，調(diào)整后續(xù)的講課節(jié)奏和內(nèi)容。實(shí)訓(xùn)教師要注重學(xué)生的實(shí)訓(xùn)報(bào)告和課后總結(jié)，幫助他們查找其中的不足，在后續(xù)的授課活動(dòng)中進(jìn)行改善和彌補(bǔ)，對(duì)實(shí)訓(xùn)報(bào)告和項(xiàng)目小結(jié)，要求學(xué)生認(rèn)真對(duì)待，通過(guò)反思，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提升能力、達(dá)到學(xué)以致用解決實(shí)際問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)習(xí)能力縱深發(fā)展。

在工業(yè)機(jī)器人多功能工作站的實(shí)訓(xùn)后，要求學(xué)生填寫(xiě)實(shí)訓(xùn)報(bào)告，用自己的語(yǔ)言來(lái)描述多功能站的功能、組成部分等內(nèi)容。在批改實(shí)訓(xùn)報(bào)告的過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生的作業(yè)不盡如人意，不能準(zhǔn)確、全面地進(jìn)行描述，這就導(dǎo)致他們的認(rèn)識(shí)不足。在此情況下，筆者就在下節(jié)課開(kāi)始階段為學(xué)生重點(diǎn)講述了機(jī)器人工作站的內(nèi)容，即自動(dòng)上料、傳送、分揀、裝配、入庫(kù)等功能，并且聯(lián)系企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行知識(shí)擴(kuò)展，這就加深了他們對(duì)此設(shè)備的印象，有助于消化吸收為自己的知識(shí)。通過(guò)實(shí)習(xí)報(bào)告及課后總結(jié)，學(xué)生可以鞏固學(xué)習(xí)的內(nèi)容，教師能夠了解學(xué)習(xí)的不足，使師生雙方都可以獲得提升。

總之，廣大實(shí)訓(xùn)教師應(yīng)當(dāng)從實(shí)際出發(fā)，指導(dǎo)學(xué)生積極開(kāi)展實(shí)訓(xùn)活動(dòng)，激發(fā)他們內(nèi)心的探究欲，提升實(shí)訓(xùn)的質(zhì)量，為國(guó)家培養(yǎng)出高水平的大國(guó)工匠奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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