技工院校工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程教學(xué)方法的實(shí)踐探索

徐坤剛

摘 要：為激發(fā)技工院校學(xué)生學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的興趣，增強(qiáng)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程的教學(xué)效果，結(jié)合技工院校課改要求，現(xiàn)以一個(gè)典型實(shí)例來淺談“項(xiàng)目教學(xué)法在工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程教學(xué)實(shí)踐”，利用該教學(xué)法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，從而解決工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程教學(xué)中的多種能力培養(yǎng)問題。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人 項(xiàng)目教學(xué)法 教學(xué)改革

隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域，為企業(yè)及用戶提供更先進(jìn)的生產(chǎn)和更優(yōu)的產(chǎn)品品質(zhì)。由此工業(yè)機(jī)器人進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期，而作為技能人才培養(yǎng)的技工院校任重而道遠(yuǎn)，首當(dāng)其中是如何開展好工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的培養(yǎng)工作已變得迫不及待，所以對(duì)傳統(tǒng)的職業(yè)技能教育模式的改革顯得尤為重要。各技工院校都在進(jìn)行課程改革和教學(xué)方法的探索，如果教師還采用以往的教學(xué)方式——以教師講解為主，學(xué)生跟著教師模仿的傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，將無法適應(yīng)當(dāng)今的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)。[1]

筆者在該工業(yè)機(jī)器人專業(yè)實(shí)課程的教學(xué)中嘗試采用不同的教學(xué)方法進(jìn)行改革嘗試，最后確定以企業(yè)典型應(yīng)用為平臺(tái)的“項(xiàng)目教學(xué)法”教學(xué)實(shí)訓(xùn)模式，較好地解決了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)教學(xué)中的能力培養(yǎng)問題。[2]

項(xiàng)目教學(xué)法即是教師與學(xué)生通過共同完成一個(gè)項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。通過學(xué)生本人參與制訂項(xiàng)目計(jì)劃，參與項(xiàng)目的實(shí)施和評(píng)估，從而完成教學(xué)任務(wù)，是以任務(wù)為導(dǎo)向的教學(xué)方法。項(xiàng)目教學(xué)法較少的約束學(xué)生的思維，通過學(xué)生的自主探索、相互合作來完成教學(xué)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，讓學(xué)生具備自學(xué)能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新能力，并提高學(xué)生綜合素質(zhì)。[3]

筆者將項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用于本校14工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)G5班的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)安裝與調(diào)試的課程教學(xué)中，經(jīng)過實(shí)踐，取得較好效果，現(xiàn)以工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)組裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程與調(diào)試為例，說明項(xiàng)目教學(xué)法的具體實(shí)施過程。

一、明確項(xiàng)目

明確項(xiàng)目為：工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)組裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程與調(diào)試，本案例的任務(wù)內(nèi)容在生產(chǎn)企業(yè)中已有著廣泛的應(yīng)用，常用于自動(dòng)組裝控制系統(tǒng)中，很具有代表性。

二、勘查現(xiàn)場

通過勘察現(xiàn)場，了解項(xiàng)目實(shí)施現(xiàn)場是否具備項(xiàng)目實(shí)施條件。學(xué)生應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施的香腸按照標(biāo)準(zhǔn)逐一勘察，最終確定是否具備項(xiàng)目實(shí)施條件，如不具備條件則應(yīng)提出不符合項(xiàng)及解決措施，教師負(fù)責(zé)相關(guān)條件的補(bǔ)充和現(xiàn)場勘察指導(dǎo)。

三、制定工作計(jì)劃

由各個(gè)小組分組討論，確定項(xiàng)目實(shí)施步驟，小組之間也可以互相討論，教師進(jìn)行適時(shí)的指導(dǎo)，最終確定機(jī)器人的組裝工序?qū)嵤┓桨负椭贫ò踩胧〗M內(nèi)部在組長的安排下進(jìn)行有效的分工合作。

四、項(xiàng)目實(shí)施

1.繪制流程圖，根據(jù)任務(wù)的控制要求機(jī)器人的軌跡，繪制程序控制流程圖。

2.制作I/O表，根據(jù)任務(wù)的控制需求，制作I/O表。

3.繪制PLC電氣原理圖，根據(jù)I/O信號(hào)繪制機(jī)器人外部電氣控制原理圖。

4.完成機(jī)器人工作流程設(shè)計(jì)并在此基礎(chǔ)上編制程序，在電腦上進(jìn)行仿真模擬，確定程序的正誤。

5.按圖接線，此步驟操作的目的和作用：在實(shí)訓(xùn)臺(tái)上找到相關(guān)設(shè)備，了解機(jī)器人、電磁閥的工作情況，電磁閥根據(jù)工作方式、電壓等級(jí)接線。

6.程序調(diào)試方法，根據(jù)任務(wù)描述用仿真軟件調(diào)試程序，首先按電氣圖檢查好線路，然后編程軟件的通訊設(shè)置是否受到激活接著調(diào)試好通訊程，檢查通訊鏈路是否正常，最后根據(jù)功能流程圖進(jìn)行調(diào)試。

7.實(shí)訓(xùn)臺(tái)的安全操作，接線前要關(guān)閉操作臺(tái)電源，并檢查是否己關(guān)閉，若實(shí)訓(xùn)臺(tái)的電源空氣開關(guān)跳閘或發(fā)現(xiàn)操作臺(tái)漏電、運(yùn)行過程有異味、有異響應(yīng)立即關(guān)閉控制電源、急停按鈕，只有確保安全情況下才能進(jìn)行通電。

五、項(xiàng)目評(píng)價(jià)

項(xiàng)目評(píng)估如果只注重項(xiàng)目作品的評(píng)價(jià)，忽略對(duì)學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過程的評(píng)估，會(huì)傷害學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。所以既對(duì)學(xué)生的項(xiàng)目作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)也關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)態(tài)度、動(dòng)手能力及參與度等等，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。建立評(píng)價(jià)表，由自我、小組和教師分別評(píng)價(jià)，各占分權(quán)的0.2、0.3、0.5，每一次評(píng)價(jià)匯總在一起，就是該生的成績。

六、項(xiàng)目總結(jié)

以小組為單位，各小組選擇演示文稿、展板、海報(bào)、錄像等形式中的一種或幾種，向全班展示其項(xiàng)目成果、匯報(bào)項(xiàng)目成果。匯報(bào)的內(nèi)容應(yīng)包括：

1.設(shè)計(jì)的過程及內(nèi)容完成情況。

2.準(zhǔn)備活動(dòng)完成情況，具體組員的工作分配及完成情況。

3.安裝與調(diào)試過程，有什么問題？有哪些優(yōu)點(diǎn)？

4.檢查驗(yàn)收情況。

5.總結(jié)：通本任務(wù)的安裝學(xué)到了什么（專業(yè)技能和技能之外的東西）？

七、效果與反思

在本校14工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)G5班專業(yè)推廣項(xiàng)目教學(xué)法近一年的過程中，效果顯著，筆者深切地體會(huì)到了項(xiàng)目教學(xué)法的優(yōu)勢。例如，學(xué)生的理論基礎(chǔ)、職業(yè)素養(yǎng)、編程能力、安裝與調(diào)試能力得到了很大提高，同時(shí)交流能力、管理能力、協(xié)作能力等能力也得到提升，另外也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也更加全面地評(píng)價(jià)學(xué)生。

但在項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施過程中，我們也應(yīng)注意到以下問題：以學(xué)生為主體，在整個(gè)教學(xué)過程中也應(yīng)重視教師的引導(dǎo)和組織的作用。同時(shí)在分組教學(xué)中，教師要時(shí)刻并充分關(guān)注學(xué)習(xí)較差的學(xué)生，避免兩極分化現(xiàn)象發(fā)生。

總之，項(xiàng)目教學(xué)法有效的激發(fā)了同學(xué)們的學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人課程的興趣和動(dòng)力，成績也得到了很大的提高，也培養(yǎng)了同學(xué)們的多種能力。

參考文獻(xiàn)

[1]于楚泓.《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》課程教學(xué)改革探索[J].科技風(fēng).2017年第8期：54-54.

[2]趙志群.職業(yè)教育與培訓(xùn)學(xué)習(xí)新概念[M].北京：科學(xué)出版社.2003.

[3]焦?jié)刹钇G.項(xiàng)目教學(xué)法在高職教學(xué)中的實(shí)施研究[J].中國林業(yè)教育.2003，（4）.