淺析機電一體化與工業(yè)機器人結(jié)合教學

廖書琴

摘要：隨著科技智能化的發(fā)展，制造也在逐漸實現(xiàn)智能化的發(fā)展。而其中工業(yè)機器人的高效率更是得到了大眾的認可。因此在培養(yǎng)復合型機械人才時，除了需要學習好工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域智能控制的基礎(chǔ)學科—機電一體化，更需要把握市場需求，行業(yè)未來發(fā)展，將工業(yè)機器人課程加入教學目標中，才能使得自動化專業(yè)學生的專業(yè)技能得到快速提升，培養(yǎng)出符合企業(yè)的人才。本文將對機電一體化與工業(yè)機器人結(jié)合教學進一步探討。

關(guān)鍵詞：機電一體化? 工業(yè)機器人? 教學改革

工業(yè)機器人是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的一種機械手，在生產(chǎn)過程代替人工生產(chǎn)。而機電一體化作為工業(yè)機器人的理論基礎(chǔ)，但是實際卻是將兩門課程進行分開教學，使得學生與教師進行重復知識的傳播，浪費了不必要的時間，因此本文將研究兩門課程結(jié)合教學的課程設(shè)計與趨勢。

1 機電一體化與工業(yè)機器人結(jié)合教學的優(yōu)勢

1.1減少交叉知識的教學時間，提高教學效率

一門課程常常是由淺及深，而機電一體化和工業(yè)機器人的課程就存在交叉重合的知識點，而往往兩門課程由不同的教師上課，下一位教師不知道上一位教師的教學深淺，只能按照自己的進度重新講課，這樣重復性知識的教學嚴重的拖慢了教學進度，也浪費了不必要的時間。將兩門課結(jié)合教學可以由一位老師建立一個理論體系，有效的整理重合知識點，可以提高教學效率。

1.2提高設(shè)備利用率

工業(yè)機器人的實訓室中需要機電一體化設(shè)備，單獨學習的兩門課程需要不同的教室分開購置設(shè)備，導致學校固定資產(chǎn)的成本浪費，資金的浪費也不利于學院開展本專業(yè)的課外活動。因此兩門課程的結(jié)合可以提高設(shè)備的使用率，為本專業(yè)學生開展更多有趣、實用的活動，為就業(yè)打好基礎(chǔ)。

1.3有利于學生了解未來就業(yè)前景

在智能制造行業(yè)和企業(yè)中所需要的的技能和知識不是單獨出現(xiàn)的，而是結(jié)合使用，而單獨開課會讓學生認為這是沒有關(guān)聯(lián)的兩門學科，因此課程與課程的結(jié)合能夠讓學生對于未來行業(yè)有一個整體概念和規(guī)劃，形成一個完整的體系，企業(yè)對于人才的需求，行業(yè)未來的發(fā)展都能一目了然。

2 基于工業(yè)機器人與機電一體化的混合教學模式

2.1混合式教學的重點

混合教學模式是以課程的關(guān)聯(lián)性、前景動態(tài)、合作性為核心，進行線上+線下的課堂教學，學生、老師、企業(yè)、技術(shù)是混合在一起的，加深學生對于兩門課程關(guān)聯(lián)性的理解和認知，促進高效的學習。充分考慮各方面因素，使得教學效度達到最大。傳統(tǒng)的教學將兩門學科并行在一起，會導致學生的思維出現(xiàn)混亂，不能有效的學習好兩門課程。因此混合教學模式需要關(guān)注兩門課之間的聯(lián)系以及學生、老師、企業(yè)、技術(shù)四者之間的互動與交流。

2.2建立工業(yè)機器人與機電一體化的混合式教學模型

2.2.1基于教學內(nèi)容、學生、環(huán)境設(shè)計的教學設(shè)計依據(jù)

教學內(nèi)容為依照企業(yè)需求和技術(shù)更新選擇工業(yè)機器人課程，學習任務(wù)主要為掌握機電一體化的相關(guān)知識技能以及工業(yè)機器人工作程序的編寫，并可以操作工業(yè)機器人進行工作。機電一體化是自動化控制的基礎(chǔ)知識，屬于理論為主，而工業(yè)機器人作為一種執(zhí)行裝置，主要注重操作，因此需要格外注意學生的綜合能力培養(yǎng)。學生屬于對于科技信息化教學興趣正濃的時期，動手操作能力較強，且在本課程開展之前已經(jīng)了解過相關(guān)內(nèi)容，并具備一定的知識操作技能。教學在線上線下同時進行，建立虛擬與現(xiàn)實的結(jié)合，網(wǎng)上開展機器人學習課程，線下建立機器人的實訓場地。

2.2.2應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動實現(xiàn)課程體系的建設(shè)

對兩門課程的特征、知識點、技能進行分析和整理知識點和技能點進行整理，最終編排出教學體系，主要分為任務(wù)導入—任務(wù)分析—實施—課下擴展—考核六個板塊，實現(xiàn)學生高效率的掌握工業(yè)機器人的理論與操作。將實際操作、虛擬設(shè)計、理論學習相結(jié)合，建立一個線下和線上的教學環(huán)境，實現(xiàn)兩門課程結(jié)合的協(xié)同作用。

任務(wù)的導入：以機電一體化為教學基礎(chǔ)，進行相關(guān)理論知識的學習后引入工業(yè)機器人的教學，觀看工業(yè)機器人在各行各業(yè)中的應(yīng)用視頻，讓學生對于工業(yè)機器人有個基礎(chǔ)認識。

任務(wù)分析：對教學目標進行分析，比如工業(yè)機器人的原理探究，機電一體化的原理等。工業(yè)機器人的學習需要學生對于機電一體化的知識有一定的了解，因此教師需要尋找兩門課程的共通性，使得學生能夠?qū)砷T課程結(jié)合起來學習。

任務(wù)的實施：將理論轉(zhuǎn)化成實際操作，引導學生根據(jù)機動一體化的原理設(shè)計機器人的運動軌跡和流程設(shè)計，在采用虛擬的操作平臺進行模擬演示最后進行實際平臺的展示。

課后擴展：課內(nèi)課外需要進行銜接，將課程操作轉(zhuǎn)化成實際操作，可以進行課后任務(wù)的擴展，布置開放式任務(wù)，讓學生根據(jù)所學知識進行設(shè)計，尋找在線教學資源進行輔助完成課后作業(yè)。

多維評價考核：因為是混合式的學習因此考核需要進行過程和結(jié)果的考核，理論知識與操作能力的綜合考核，不光要對工業(yè)機器人進行掌握，對于機電一體化也要進行理論考核。

3 實現(xiàn)機電一體化與工業(yè)機器人產(chǎn)學研的共同體

機電一體化與工業(yè)機器人課程的結(jié)合教學就是為了適應(yīng)社會，因此需要強調(diào)以就業(yè)為導向的課程學習，進行校企合作。構(gòu)建兩者的產(chǎn)學研體系可以有利于學生對于行業(yè)的了解，也影響著課程的專業(yè)化、應(yīng)用性和可操作性。

3.1針對性培養(yǎng)學校人才，提供實操環(huán)境

除了對于學生機電一體化和工業(yè)機器人的理論知識培養(yǎng)，更需要注重培養(yǎng)的人才符合企業(yè)要求，因此需要進行針對性培養(yǎng)，這與建立的課程體系息息相關(guān)，豐富課程的內(nèi)容，提高學生的學習效率，達到實用性的目的。企業(yè)與學校的實訓合作，有利于工業(yè)機器人的實操環(huán)境的建立，使得學生的實踐能力得到提升。

3.2企業(yè)的合同制培養(yǎng)

校企合作就是資金和研究技術(shù)的緊密結(jié)合，學校與企業(yè)簽訂合同，學校輸送符合標準的人才，企業(yè)進行進一步的培養(yǎng)，在生產(chǎn)車間進行實踐教學，達到實訓目的。這種方式是有利于學校解決學生的就業(yè)難問題，將學校與企業(yè)無縫銜接，促使學生能夠在實際操作中學會解決問題的能力，適應(yīng)本行業(yè)和社會。校企合作進行工業(yè)機器人教學的操作技能培養(yǎng)模式，才能培養(yǎng)出符合企業(yè)需求的人才。

3.3校企進行聯(lián)合科研

校企的合作模式對于工業(yè)機器人的創(chuàng)新和發(fā)展是有意義的，學生能夠?qū)⒗碚撝R轉(zhuǎn)化成實際的操作是離不開實踐的。學校輸送專業(yè)人才，進行研究的實操性，有利于人才的研發(fā)。企業(yè)也可以引進最新的研究技術(shù)，提升自身的技術(shù)基礎(chǔ)。達到雙贏的局面，不僅讓學生適應(yīng)了社會，提供繼續(xù)科研的環(huán)境，也可以改進企業(yè)的技術(shù)，促進行業(yè)技術(shù)與的發(fā)展。

4 結(jié)束語

將機電一體化與工業(yè)機器人的課程進行結(jié)合教學，可以減少學生重復學習理論知識的時間，增加實際操作時間，提高教學效率。學校與企業(yè)的合作也有利于機電一體化和工業(yè)機器人的有機結(jié)合，不僅讓學生將理論與現(xiàn)實結(jié)合，提高學生的學習能力，更對于學生的未來就業(yè)有重要意義，提高專業(yè)的教學效果。

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