高職院校工業機器人課程開發與教學任務設計

劉金南

摘 要：近些年隨著市場經濟的不斷優化，工業行業正處于快速發展階段。對于職業教育而言，機器人專業也是近些年選擇率較高的專業之一。在學校教育中，工業機器人屬于機器人專業的重點課程之一，同時因為在教學內容方面的枯燥、乏味以及固定等特征，所以整體教學效果并不理想。對此，為了更好的提高職業教育水平，本文簡要分析高職院校工業機器人課程開發與教學任務設計，希望可以為相關教育者提供一定幫助。

關鍵詞：工業機器人;高職院校;課程開發;教學設計

隨著經濟的快速發展，促使工業行業的經濟效益也在隨之提升，同時整個行業對于人才的需求量也在隨之提高，這也間接提高了工業機器人專業教育價值。企業目前正面臨著技能型勞動人力資源稀缺的現狀，人工費用較高、生產效率較低等問題直接阻礙著工業企業的持續性發展。工業機器人市場的引入對于工業企業的經濟發展有著顯著的推動作用，同時也間接增多了專業性人才方面的需求量。對此，探討高職院校工業機器人課程開發與教學任務設計具備顯著的教育價值。

1 課程開發

工業機器人技術的專業教育中，課程開發過程中需要考慮四個方面的因素，分別為專業人才的培養目標、用人企業的需求、其他專業的課程設置以及課程之間的關聯性等。按照上述的因素和工業機器人相關技術創建實訓平臺，同時做好基礎結構與功能的設計，要求學生準確掌握這一平臺當中工業機器人的基礎構成、系統的參數以及示教器的使用方式、工業機器人的裝配和調試等。[1]除了工業機器人的技術基礎這一理論性課程以外，需要做好多方面的實踐性課程開發，實踐性課程應當包括PLC變成技術、機器人編程技術、系統綜合調試和使用、裝配和調試技術、虛擬仿真技術。不同課程中需要按照教學的特殊性和特征，劃分為多個章節以及相應的教學任務。對于裝配和調試技術而言，其可以開始關于典型工業機器人的安裝和調試實訓教學，或者是以示教和再現進行教學。[2]

2 教學任務設計

下面以工業機器人裝配與調試技術當中的“工業機器人示教與再現”為例分析教學任務的設計方式。

工業機器人在生產過程中的核心環節之一為搬運和碼垛，在生產環節中工業機器人可以實現工作效率與工作質量的提高，并且可以有效減少人力資源的投入成本。在具體教學過程中，可以將任務借助“示教與再現”的方式進行表現。在變化以往傳統教育方式當中教師為核心的教學現象，需要在教學中突出重視學生的學本地位，并以只講解基礎性知識點為主要教學方式，讓學生自主性的探究和分析其中所涉及到的各種問題，并引導學生自主性的解決。[3]在教學中，教師之講解機械結構以及電氣結構兩個方面的知識，之后讓學生以小組合作的方式完成工業機器人的編程以及具體操作。在教學中以流水線的工件微工具，讓學生按照相關要求進行操作。工業機器人在工作過程中需要先提供指令，并完成相應的工作內容，這一過程便是對工業機器人的一種示教以及離線編程的操作方式。工業機器人在線的示教過程應當由學生借助示教盒實現操作，并由計算機記憶不同關節在移動過程中的位置以及程度。

在示教過程中，需要先打開電源，同時借助登陸系統，調整為手動模式，做好坐標系校準，并設定工業機器人的運行速度，借助示教盒的方式操作工業機器人并讓其從機械的原點抓取相應的物體，完成吸件操作之后回到原點并完成整個操作過程。[4]之后根據學生的學習情況開展實踐性操作、答疑解惑以及總結分析等教學，在實踐性學習過程中根據學生的實際情況選擇小組合作或者是獨立操作的方式進行學習，讓學生完成示教和再現的操作過程。在學生操作過程中教師需要及時發現學生所存在的各種問題，并及時解答學生在實踐性操作過程中所遭遇的問題，對于大多數學生都存在的問題應當及時叫停操作，同時以統一性講解的方式解惑，保障課堂教學的效率。在所有小組完成操作任務之后進行教學內容的總結，以小組總結或自我評價的方式做好課堂教學核心內容的總結，并提出問題尋找相應的原因，從而保障問題不會再次出現。

3 結語

綜上所述，工業機器人專業屬于一個全新的教育專業，對于教學課程的開發以及教學任務的設計要求相對較高。對此，在今后一方面需要高度重視實訓設備的開發或引入，高度重視實訓類課程的開設，強化實訓課程教學合理性以及教學任務的可執行性。另一方面在教學任務執行中必然會出現各種問題，例如在教學中部分內容會超出學生的理解范圍，此時便需要適當的調整和優化教學方式，讓學生自主操作、思考探索從而實現知識儲備與操作技能的有效培養，更好的解決在具體應用中所存在的各種問題，從而實現人才的高質量培養目的。

參考文獻：

[1]蔣正炎，檀祝平.高職工業機器人技術專業課程教學資源開發路徑研究[J].中國職業技術教育，2018，23（11）：47-52.

[2]李園園.翻轉課堂與工業機器人專業整合教學革新研究[J].遼寧高職學報，2018，20（09）：32-34+92.

[3]金凌芳.職業教育信息化背景下專業課程教學資源建設的實踐研究[J].中國職業技術教育，2017，14（8）：50-53.

[4]檀盼龍，邵欣，張建新，等.基于CBE+CDIO理念的工業機器人技術實訓項目設計[J].實驗技術與管理，2018，35（11）：199-203.