基于實踐能力培養的自主移動機器人教學改革分析

劉人豪

摘 要：隨著我國科學技術的快速發展，機器人廣泛應用于各個領域中，其中自主移動機器人的發展速度越來越快。職業學校的教學目的就是培養應用技能型人才，所以為了適應社會發展的需求，職業學校應該加強對學生實踐能力的培養，能夠快速掌握對于自主移動機器人的操作和控制。文章對職業學校基于實踐能力培養的自主移動機器人教學改革進行分析，為提升學生理論聯系實踐水平奠定良好的基礎。

關鍵詞：自主移動機器人;實踐能力;教學方法;項目;仿真

機器人技術是我國制造業中的尖端技術，在改善人們生活方式以及促進國民經濟發展中發揮了重要的作用。自主移動機器人主要是在非結構化環境中工作的服務機器人，通過傳感器、信息處理以及自動化控制等技術能夠與環境進行交互，集環境感知、動態決策與規劃、行為控制與執行等多種功能于一體，目前已在我國的諸多領域中得到應用。隨著自主移動機器人的出現，對移動機器人的控制和維護人才產生了大量的需求，所以職業學校應該看準市場發展的契機，加快對移動機器人專業人才的培養。為了讓學生能夠充分了解移動機器人的理論和實踐知識，應該對傳統的教學方法進行改革，注重對學生實踐能力的培養，提高學生的綜合素質和在機器人領域內的創新實踐能力。

一、實物直觀了解，拓寬知識渠道

為了能夠讓學生對自主移動機器人有更加全面而直觀的了解，學校可以購置一款擁有廣大用戶群的移動機器人產品，不需要投入太多的成本，只需要具有比較完整的組件即可。通過對真實版的機器人進行觀察和了解，學生能夠對機器人硬件組成的基本概念和原理了解的更加透徹和全面，在此基礎上，再講解相類似的機器人知識，學生理解起來會更加容易。在直觀了解機器人構造的同時，還可以充分利用網絡平臺對機器人的運行原理和相關知識有更加深入的了解。在網絡中一般都會有與該款機器人相關的社區平臺，在社區平臺中會有很多的用戶在此交流討論，學生在學習的過程中，有不明白的問題可以在此提問，同時也可以查看別人的留言來拓展自己的知識面。教師通過這種方式進行教學，可以有效激發學生的學習興趣，讓學生在實踐中進行理論知識的學習，有利于更加扎實的掌握理論知識，并且加深對機器人實體的了解。

二、仿真和實物相結合，提升學生軟件測試和調試能力

為了提升學生軟件測試和調試能力，可以將仿真技術和實物相結合進行教學。在課堂教學中，為了讓學生能夠直觀的了解機器人的內部構造以及運行原理等知識，可以使用仿真軟件，讓學生對機器人理論知識應用于實踐有直觀的理解。此外，為了加強對學生實踐能力的培養，教師可以安排學生在仿真器中進行軟件的測試和調試，在不需要TurtleBot實物的情況下，學生可在仿真器中對軟件模塊和整體軟件系統進行調試，在操作比較熟練后，學生可在TurtleBot實物上進行移動機器人的自主導航功能。通過仿真與實物的有機結合，可充分鍛煉學生的實踐操作能力。

三、采用項目教學法，全面提升學生的綜合能力

對學生實踐能力的培養還需要學生親自動手參與到實際項目中，所以教師可以將學生分成若干小組，然后為其設置項目，以小組的形式來完成項目。項目的內容可以根據不同的教學階段合理設置，主要目的就是讓學生通過項目的執行，能夠對自主移動機器人的知識有更加深入的了解，增強學生理論聯系實踐的能力。在完成項目的過程中，學生遇到不懂的問題還可以查閱相關資料，由此就會拓寬學生的知識面。同時，還可以鍛煉學生的邏輯思維能力、團隊合作能力、組織協調能力，溝通交流能力等，全面提升學生的綜合素質。

四、校企合作，提高學生實踐操作能力

校企合作是職業學校重要的教學方式，通過與專業對口的企業進行合作，能夠為學生提供重要的實習場所。尤其是對于自主移動機器人制造業而言，學生在社會上對這個行業的信息涉獵不會太多，只有到企業中進行真實的體驗，才能夠對自主移動機器人的知識有更加全面和精準的了解。通過在企業中的實踐，能夠讓學生對將來的工作崗位有更加深入的了解，能夠讓學生更加明確自己努力的目標，同時還能夠發現自身存在的不足，這樣就能夠有針對性的進行改進和提升。校企合作是提高學生實踐操作能力的重要途徑，教師要合理安排學生在學校和企業之間的時間比例和學習內容。

五、結語

職業學校的學生畢業后基本從事生產一線工作，對學生的實踐能力要求較高，所以在教學方式上需要進行相應的調整。在理論課程教學中，應該適當增加具體內容在實踐中如何用程序代碼實現，讓學生更多的參與到實踐情境中，而不是過多的停留在理論化層面。只有加強對學生實踐能力的培養，才能夠為學生將來走入社會打下良好的基礎。

參考文獻：

[1]王保軍.中職學校開展“工業機器人應用”教學設想[J].科技資訊，2017-05-23.

[2]王晨.中職“智能機器人”課程的教學探究[J].亞太教育，2016-08-25.

[3]劉勇.中職學校機器人技術應用教學探究[J].職業，2018-10-01.