淺談機(jī)電一體化與工業(yè)機(jī)器人結(jié)合教學(xué)

吳洪兵

[摘 要] 工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手，它能在生產(chǎn)環(huán)節(jié)替代人工完成生產(chǎn)活動(dòng)。隨著國(guó)家智能制造政策的引領(lǐng)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)受到企業(yè)的廣泛關(guān)注；機(jī)電一體化是電氣自動(dòng)化專業(yè)重要的專業(yè)課，是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域自動(dòng)控制的基礎(chǔ)課程，學(xué)生在全面地掌握了上述兩門(mén)課程后，其電氣自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)技能才能得到快速提升。這兩門(mén)課程有區(qū)別但又有相通性，如果將這兩門(mén)課程有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，將大大提升專業(yè)影響力，提高教學(xué)效率。將從機(jī)電一體化與工業(yè)機(jī)器人結(jié)合教學(xué)模式入手，探討機(jī)電一體化與工業(yè)機(jī)器人結(jié)合教學(xué)的方式方法。

[關(guān) 鍵 詞] 機(jī)電一體化；工業(yè)機(jī)器人；結(jié)合教學(xué)

[中圖分類(lèi)號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）13-0130-01

作為職業(yè)院校來(lái)講，在教學(xué)過(guò)程中要積極運(yùn)用一體化教學(xué)方法，使課堂教學(xué)從傳統(tǒng)的講授法轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生為主體、老師輔助學(xué)習(xí)的模式，在理論知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)，注重學(xué)生的動(dòng)手能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)，快速提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，從而滿足企業(yè)對(duì)人才的需求，讓學(xué)生也能更好地適應(yīng)社會(huì)崗位需要。機(jī)電一體化與工業(yè)機(jī)器人都屬于動(dòng)手操作性較強(qiáng)的課程，將兩門(mén)課程結(jié)合在一起進(jìn)行學(xué)習(xí)，有助于提高學(xué)生對(duì)自動(dòng)化控制領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)的理解，快速提升學(xué)生技能。

一、機(jī)電一體化與工業(yè)機(jī)器人結(jié)合教學(xué)的原因

作為智能制造的兩大熱門(mén)課程，機(jī)電一體化與工業(yè)機(jī)器人結(jié)合教學(xué)，它的好處體現(xiàn)在：（1）知識(shí)點(diǎn)整合，提高教學(xué)效率。在教學(xué)過(guò)程中，兩門(mén)課程有很多知識(shí)點(diǎn)存在重復(fù)，學(xué)習(xí)進(jìn)度存在不合理性。將機(jī)電一體化和工業(yè)機(jī)器人結(jié)合教學(xué)，促使兩門(mén)課程形成一個(gè)理論系統(tǒng)，進(jìn)行有效的整理后，最終形成合理的教學(xué)計(jì)劃，使兩門(mén)課程聯(lián)系更加緊密，教學(xué)效果也能得到提高。（2）提高設(shè)備利用率。工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室里面，機(jī)電一體化設(shè)備不可或缺，如果作為兩門(mén)單獨(dú)的課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，那么實(shí)訓(xùn)設(shè)備肯定會(huì)出現(xiàn)重復(fù)購(gòu)置，造成不必要的浪費(fèi)，使用率也不高，結(jié)合教學(xué)可以減少設(shè)備投入，提升實(shí)訓(xùn)設(shè)備使用率。（3）促進(jìn)教師提高。工業(yè)機(jī)器人作為新知識(shí)，懂專業(yè)教學(xué)的教師很少。結(jié)合教學(xué)可以促使教師在教學(xué)過(guò)程中不斷學(xué)習(xí)該知識(shí)，教學(xué)生的同時(shí)也提升了自己。

二、機(jī)電一體化與工業(yè)機(jī)器人結(jié)合教學(xué)的具體方法

（一）突出能力本位，制訂教學(xué)計(jì)劃

在機(jī)電一體化與工業(yè)機(jī)器人結(jié)合的教學(xué)活動(dòng)中，教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握機(jī)電一體化、工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)技能，利用綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)完成從原料到成品再到打包的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程控制。機(jī)電一體化作為自動(dòng)化控制基礎(chǔ)，工業(yè)機(jī)器人作為執(zhí)行裝置，將學(xué)生綜合能力的提升作為教學(xué)重點(diǎn)，以此為依據(jù)確定課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容。將知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)進(jìn)行整理，結(jié)合兩門(mén)課程的特征進(jìn)行有序編排，最終確定教學(xué)計(jì)劃。

作為自動(dòng)化控制領(lǐng)域的兩門(mén)重要課程，機(jī)電一體化與工業(yè)機(jī)器人相輔相成，缺少了機(jī)電一體化，工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)生產(chǎn)也就成為空談。在開(kāi)展兩門(mén)課程的教學(xué)過(guò)程中，以機(jī)電一體化作為教學(xué)主體，對(duì)其核心內(nèi)容比如PLC編程、傳感器、氣動(dòng)、變頻器等內(nèi)容有了大概認(rèn)識(shí)后，引入工業(yè)機(jī)器人教學(xué)，兩者結(jié)合教學(xué)，提高學(xué)生興趣的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生相關(guān)知識(shí)與技能的提升。

在教學(xué)過(guò)程中，首先進(jìn)行PLC相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，例如：PLC的基本指令、常開(kāi)常閉觸點(diǎn)、輸入輸出信號(hào)等，再慢慢引入傳感器的相關(guān)內(nèi)容，然后讓學(xué)生摸索工業(yè)機(jī)器人的控制信號(hào)，試探性地讓他們用PLC的輸出信號(hào)控制工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行、停止。PLC觸點(diǎn)及輸入輸出指令的知識(shí)較為抽象，學(xué)生學(xué)起來(lái)比較吃力，而通過(guò)這種結(jié)合、摸索的學(xué)習(xí)方式，有助于加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

（二）實(shí)行一體化教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際

中職院校的學(xué)生普遍學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)，主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)差。傳統(tǒng)課堂的教學(xué)模式，教師滔滔不絕地在講臺(tái)上講課，學(xué)生在下面聽(tīng)得昏昏欲睡，長(zhǎng)此以往學(xué)生對(duì)課堂產(chǎn)生了厭煩感，學(xué)習(xí)效率難以提高。一體化教學(xué)模式將課堂還給學(xué)生，讓他們做學(xué)習(xí)的主人，教師起到輔助的作用。通過(guò)分組學(xué)習(xí)、小組分工等形式充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，查詢資料、制訂計(jì)劃、方案展示、小組評(píng)價(jià)等活動(dòng)，讓不同層次的學(xué)生都在課堂上找到自己的位置，大家的學(xué)習(xí)興趣高了，效率自然也就提高了。

同時(shí)一體化教學(xué)在理論知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)，注重動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)，以及學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成。懂理論會(huì)操作，同時(shí)具備一定的職業(yè)素養(yǎng)，能夠滿足企業(yè)和社會(huì)對(duì)人才的需求，積極推行一體化教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)模式是非常必要的。

工業(yè)機(jī)器人課程要求學(xué)生能夠根據(jù)任務(wù)要求，編寫(xiě)出機(jī)器人運(yùn)行程序，并配合PLC、傳感器、氣動(dòng)系統(tǒng)、變頻器/伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等外圍設(shè)備，完成調(diào)試工作，使設(shè)備正常可靠運(yùn)行。學(xué)習(xí)該課程的前提是學(xué)生要對(duì)電類(lèi)專業(yè)課有一定的基礎(chǔ)，當(dāng)學(xué)生基礎(chǔ)較差時(shí)，學(xué)習(xí)起來(lái)較為困難，教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量也不理想。同時(shí)，該課程的學(xué)習(xí)任務(wù)普遍較大，一名學(xué)生可能要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間才能完成，但往往是顧此失彼，最后的成果并不理想。行之有效的教學(xué)方法，是該課程教學(xué)的前提。

專業(yè)教師要在教學(xué)過(guò)程中不斷摸索機(jī)電一體化與工業(yè)機(jī)器人結(jié)合教學(xué)的方式方法，尋找課程的相通性。運(yùn)用合理的教學(xué)方法，理論聯(lián)系實(shí)踐，督促學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)步，促使學(xué)生綜合能力得到快速提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉輝，管小清.工業(yè)機(jī)器人實(shí)操與應(yīng)用技巧[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2]狄建雄.機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試[M].南京：江蘇教育出版社，2009.