工業(yè)機(jī)器人實(shí)踐課程創(chuàng)新教學(xué)研究

謝真真

摘 要：在創(chuàng)新教育、新工科、“工業(yè)4.0”“中國制造2025”等一系列大背景下，將“項(xiàng)目引領(lǐng)+與分組合作學(xué)習(xí)”創(chuàng)新地引入工業(yè)機(jī)器人實(shí)踐課程建設(shè)中，針對中等職業(yè)院校工業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)課程的問題提出解決方案和措施，并在《工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)線綜合實(shí)訓(xùn)》實(shí)踐課程實(shí)踐中實(shí)施，收效顯著。

關(guān)鍵詞：分組合作學(xué)習(xí);行動(dòng)導(dǎo)向項(xiàng)目引領(lǐng);創(chuàng)新教育

1 工業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)背景

國內(nèi)外機(jī)器人研究熱火朝天，我國倡導(dǎo)創(chuàng)新教育理念，并在 “工業(yè)4.0”、“中國制造2025”一系列大背景下，各高校紛紛開設(shè)機(jī)器人相關(guān)專業(yè)，職業(yè)院校響應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)型人才，即“雙創(chuàng)人才”，擔(dān)負(fù)直接給企業(yè)輸送應(yīng)用型職業(yè)人才的重要使命。中等職業(yè)學(xué)校也在其中，承擔(dān)工業(yè)自動(dòng)化車間機(jī)器人編程和操作人才的培養(yǎng)工作。

2 工業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 生源特點(diǎn)與安全隱患

實(shí)踐教學(xué)模擬工業(yè)生產(chǎn)線，學(xué)生人數(shù)和實(shí)踐課程場地以及課時(shí)的限制導(dǎo)致實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)更多停留在觀看和淺嘗輒止地操作，不能很好地實(shí)踐掌握技能。

中等職業(yè)院校學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人實(shí)踐操作熱情高，自控能力相對薄弱，操作容易失控，安全隱患大。

2.2 缺乏清晰的任務(wù)引領(lǐng)的課程設(shè)置

隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人已涉足國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)，如碼頭搬運(yùn)、汽車焊接、產(chǎn)品分揀、柔性裝配和打磨拋光等;但現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)課程，大多忽略了工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用背景分析、工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡程序編寫及調(diào)試、典型工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用案例教學(xué)，影響了學(xué)生主觀能動(dòng)性，不利于學(xué)生工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用能力的提高。

3 合理的整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與材料

借鑒德國雙元制教學(xué)理念，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與課程體系，融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體。形成以工作過程為導(dǎo)向，以關(guān)鍵能力培養(yǎng)為核心，通過實(shí)際項(xiàng)目教學(xué)情境，以真實(shí)工作任務(wù)為項(xiàng)目載體，不斷創(chuàng)新教學(xué)方法和手段。以提高教學(xué)質(zhì)量為根本目標(biāo)。通過教學(xué)試驗(yàn)、教材試用，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建適應(yīng)職業(yè)教育新形勢、具有創(chuàng)新思路的課程體系。為課程編制配套的課程教學(xué)大綱、教學(xué)方案、教學(xué)輔助資料（包括教案、校本教材、課件、實(shí)驗(yàn)室管理制度等），規(guī)范和完善實(shí)踐教學(xué)條件，成為實(shí)踐教學(xué)的典范。

4 創(chuàng)新教學(xué)方法與教學(xué)手段

依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和企業(yè)實(shí)際崗位需求，堅(jiān)持以學(xué)生為主體，能力為本位的思想。在有限的課時(shí)時(shí)間內(nèi)更好的完成教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)方法采用模塊化任務(wù)引領(lǐng)教學(xué)，分組合作，組員再分組承擔(dān)不同的項(xiàng)目，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并采用創(chuàng)新性評價(jià)反饋機(jī)制對學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)與幫助他們更好地了解自己和增強(qiáng)自信。

教育技術(shù)手段的應(yīng)用，隨著校園網(wǎng)的建成以及眾多多媒體實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的投入使用，為更好地提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上積極探討運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段服務(wù)教學(xué)。利用多媒體教學(xué)設(shè)備生動(dòng)、形象、直觀的特點(diǎn)，通過視覺和聽覺，全方位的展示過程、增強(qiáng)互動(dòng)，進(jìn)一步為學(xué)生專業(yè)技能提高創(chuàng)造條件。

5 實(shí)施過程（以《工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)線綜合實(shí)訓(xùn)》為例）

本課程從任務(wù)布置（實(shí)物、樣機(jī)展示）、知識鏈接（多媒體）、任務(wù)分解與訓(xùn)練（多媒體、現(xiàn)場指導(dǎo)）、目標(biāo)檢驗(yàn)與點(diǎn)評（學(xué)生演示，教師評判）等學(xué)校教學(xué)的基本環(huán)節(jié)出發(fā)，引入企業(yè)參觀、工作現(xiàn)場體驗(yàn)等教學(xué)模式，建設(shè)一套較為完善的項(xiàng)目訓(xùn)練體系。

我們以行動(dòng)導(dǎo)向任務(wù)引領(lǐng)教學(xué)為施教根本，以工業(yè)機(jī)器人學(xué)習(xí)工作頁和典型工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用視頻為輔.以學(xué)生完成給定的任務(wù)為主線。提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，項(xiàng)目引領(lǐng)教學(xué)，使學(xué)生以行動(dòng)為導(dǎo)向進(jìn)行學(xué)習(xí)，接收任務(wù)后分組制定任務(wù)計(jì)劃，教師從主導(dǎo)成為輔助引領(lǐng)，學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主導(dǎo)，并再輻射其他項(xiàng)目小組，相互合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)在整個(gè)課程學(xué)習(xí)過程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性和積極性。

通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生在完成任務(wù)過程中掌握工業(yè)機(jī)器人柔性生產(chǎn)線中各種機(jī)器人以及部件的使用和操作;掌握利用工業(yè)機(jī)器人示教盒進(jìn)行示教編程，使學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)從軟件、硬件等方面有全面的認(rèn)識和理解。利用我校現(xiàn)有工業(yè)機(jī)器人工作站，不斷完善教學(xué)內(nèi)容，增加工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用案例。

評價(jià)反饋機(jī)制上引入創(chuàng)新：總評分以自評與組員互評的偏差定，偏差越小總評越接近滿分。

并采用線上教學(xué)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋的收集，教師在課前課后進(jìn)行集中答疑和項(xiàng)目的清單資料引環(huán)節(jié)。

6 結(jié)論

針對中等職業(yè)院校的工業(yè)機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)情況中的難點(diǎn)與矛盾，創(chuàng)新性采用行動(dòng)導(dǎo)向任務(wù)引領(lǐng)教學(xué)，讓學(xué)生有的放矢，與企業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目緊密結(jié)合。同時(shí)將任務(wù)清單在實(shí)踐課堂之前去在線發(fā)放和發(fā)散思維以及頭腦風(fēng)暴，讓學(xué)生積極性極大調(diào)動(dòng)，在實(shí)踐課程中能夠更清晰明白實(shí)踐任務(wù);課前進(jìn)行在線互質(zhì)分組，小組組長輪流充當(dāng)，并且小組長觀摩，組長操作組員觀摩，教師巡回指導(dǎo)的形式。讓學(xué)生可控，保持學(xué)習(xí)熱情與積極性，每一位組員都將是組長，分工協(xié)作，有序進(jìn)行。將安全隱患降到最低。

參考文獻(xiàn)

[1]Lotze. The German dual system： Formal policy， theory and practice，and legitimation.the United States can learn from an apprenticeship model in context [J].2005.

[2]Stefan Hummelsheim and Dieter Timmerman. The Financing of Vocation Education and Training in Germany，2008.

[3]Wilson D N. A Much-Replicated but Oft-Failed Transfer[J].Oxford Review of Education，2001.

[4]Waleed F.Faris， Fazidah Saad. Dynamic characterization of elastomeric engine mounts of different geometry used in automotive industry[J]. International Journal of Vehicle Noise and Vibration， 2010， 6（1）：1-39.