基于混合學習的工業機器人實踐教學模式

李錦華

（廣東創新科技職業學院，廣東 東莞 523960）

在現代化的教育理念的指引之下，互聯網線上教學模式的優勢也逐漸得到了有效的顯現，并逐漸成為現代教育中一個非常重要的組成部分。雖然互聯網在線教學這一教學模式可以綜合提升學生的素養，并為學生提供更加優質的教學平臺和教學資源，但是也存在著一定程度的弊端和問題，例如，對實際的教學監督和管理的難度比較大、忽視了教師在實際教學中的作用等，使得實際課堂教學的質量得不到有效保證。所以，利用混合式的教學模式，將傳統的教育方式和現代的教育方式有機的融合在一起，從而為學生建立起一個能夠相互促進且相互彌補的教學模式，才可以有效提升實際的教學質量和教學效率。

一、工業機器人實踐操作人才培養的重要性

（一）實踐操作人員培養的必要性

隨著我國社會經濟和科學技術的飛速發展，人們也正式進入了現代化的機器人時代，工業機器人時代的到來徹底改變了人們傳統的生活方式和工作模式，推動社會文明得到前所未有的發展和飛躍。工業機器人自動化生產這種方式也逐漸成為了現代工業在自動化生產和自動化制造方面的主要發展方向[1]。在工業的實際生產和制造過程中有效的利用工業機器人，不僅可以有效實現自動化的生產模式，也可以大幅度提升實際的生產效率和生產質量，且可以從多個方面推動企業和社會的高速發展，在高校的人才培養中全方面的實施工業機器人的實踐能力和操作能力的培養，可以為我國的自動化工業發展打下人才的基礎進而從多個方面滿足社會在發展上的各種需求，與此同時，在混合式的教學模式下鍛煉學生的實踐能力和操作能力，也可以切實提升學生對于相關知識的應用能力，從而促進學生綜合能力的全面發展[2]。

（二）工業機器人實踐教學現狀

有關工業機器人的實際實踐教學的相關設施并不完善，相關配套資源也比較短缺[3]。由于工業機器人的相關技術實際涉及到的學科是非常多的，不僅僅有機械學、機電學，還包含微電子學領域的相關知識。另外，由于工業機器人的實際造價是非常高的，許多學校沒有條件配置一套完整的工業機器人，尤其是對于一些有著特殊使用需求的工業機器人來講，其造價更是一筆可觀的數目。因為工業機器人的實際設備采購資金和教學場地及實際操作中的安全性等多方面問題，現階段許多高校的工業機器人實踐教學的相關設備都不夠完善，從而導致工業機器人的應用和實踐環節都出現了硬件設備嚴重短缺的現象。

二、基于混合學習的工業機器人實踐教學策略

（一）優化師資隊伍

教師是教學的主導者，教師自身的綜合素養和實際教學能力往往影響著實際的教學質量，也會影響著人才培養的發展方向[4]。在實際進行工業機器人的實踐人才培養中，高校應該為其人才培養匹配專業的混合式師資力量，以保證教師的實踐技能水平，并為實踐教學提供優質的師資力量，這樣大力培養專業人才會讓相關專業得到迅猛發展，教學質量也會有著質的飛躍。當然相關教學策略還有許多，例如學校方面可以根據相關工業人才的實際需求，招聘一些專業的混合模式教學的教師或者師資團隊，也可以通過多種方式和手段強化校內教師的相關技能培訓，從本質上提升本學校的工業機器人實踐教學質量，也會在社會中產生積極的聲譽。專業化的團隊和師資力量不僅僅可以充分結合學生的實際能力情況和社會發展變化為學生制定符合本校學生發展的教學計劃，還可以將實踐教學中的相關重點和要點進行有效總結與提煉，為學生設計實踐教學項目和相關教學內容，進而為學生提供豐富且受學生喜歡的課堂教學形式。與此同時，學校方面也可以和一些社會上的優質自動化工業企業進行校企合作，利用企業中的相關專業技術人員和操作人員，彌補學校在實踐操作方面的不足，深化教學資源的合作能力。

（二）建立教學系統

在工業機器人的實踐教學中，使用交互式的教學模式和教學平臺，可以有效利用數字化的資源來豐富實際的教學形式和教學內容，并為學生的線上學習提供必要保障[5]。互聯網的教學資源主要包括實際的操作視頻、相關資料和3D的虛擬化操作資料等等。教師在這樣的交互式互聯網教學平臺中，可以將互聯網的相關數字化資源根據實際的教學內容進行分類，并以項目類型和教學對象為主要教學對象，建立一個分層的教學模式。這樣的教學模式，不僅可以滿足學校中各個年級學生的實際學習需求，也可以切實提升學生在學習方面的主動性，從而有效優化學生在實踐操作中的整體質量。另外高校還可以利用工業機器人制造企業方面的資源，來優化互聯網線上課堂的實際教學內容和教學模式，并結合實際教學中的不同需求將企業中已有的、可以為學校所利用的相關教學資源進行綜合的借鑒。以此提升學生對工業機器人在實踐操作方面的理解能力，并強化學生對于實際操作的能力[6]。教師可以在這樣的互聯網教學平臺中以“項目”為單位為學生制作不同種類的教學資料，理論結合實踐讓學生能夠親身體檢和增強解決問題的能力，并根據不同的教學對象，將此類“項目”組合成課程內容，以有效支持不同的實踐教學需求。實際的教學形式可以包括課件形式、操作視頻形式、相關文檔的資料形式、虛擬性的實驗等等。在這樣的教學中，學生不僅可以利用互聯網教學平臺中的相關教學資源進行反復的鞏固和練習，還可以利用這樣的方式和教師之間進行溝通，以切實提升學生對機器人實踐操作能力的實際掌握程度。另一方面也要在不斷完善學校中相關工業機器人實踐教學的硬件條件的同時，提升學校在硬件教學方面的綜合實力。在工業機器人的應用實踐教學中，完善實踐教學的相關硬件設備是必不可少的一個重要環節。學校可以根據本校的實際教學需求，在條件允許的情況下購置工業機器人綜合實訓設備、相關程序軟件等等，讓學生可以在這樣的設備中進行實踐與操作，從而有效促進學校工業機器人實踐教學模式的落實。

（三）構建教學框架

在保證學校相關工業機器人的基礎實驗教學相關資源得到有效完善之后，教師還可以根據不同的教學內容和教學計劃，為學生制定一個合理的混合式的教學目標和教學內容[7]。在機器人實踐操作的人才培養中切實落實此類的教學計劃，可以利用學校中的實訓課堂、開放式課堂等多種教學模式進行實現。這樣可以從多個方面保證學生的綜合實踐操作能力得到有效培養。另外，教師還可以落實講解、練習、考核三種模式相結合的教學模式，積極利用互聯網在線教學的相關資源，不斷充實實際教學內容，讓學生在這樣的教學中更加全面的掌握工業機器人的實際操作技巧并鍛煉學生的綜合操作能力[8]。

（四）重在應用，可利用分層次項目式教學方法

實踐教學是需要在一定的理論好知道之下，并利用引導學生進行相關實踐活動，進而獲得相關實踐知識、獲得相關技能，發展學生的實踐能力，最終提升學生綜合素養的教學活動[9]。工業機器人的應用教學是屬于實踐教學環節中的，重點的教學內容就是要培養學生利用已經掌握的相關理論知識，將其實際應用在工業機器人中，去解決在實際生產中遇到的問題的一種能力。根據此教學理念，可以將高校的工業機器人應用類的時間教學分為以下幾個層次。

1.大致了解工業機器人的實際組成方式、結構、控制方式和原理、相關軟件的編程方式和流程；

2.可以有效的操作工業機器人完成相關預先設定好的動作；

3.可以利用相關編程軟件模擬工業機器人的實際操作過程；

4.可以為工業機器人制定一個相關加工工藝和加工方案；

5.可以為工業機器人的相關工作站制定一個集成的配套方案。

根據此種實踐教學的層次關系，每一個層次都可以氛圍若干個實訓項目進行實際的項目教學。

結束語：綜上所述，混合式的教學模式這一現階段教學改革的主要研究方向和發展方向，可以將傳統教學和線上教學進行優勢上的互補，讓教師的主導作用和學生的主體地位在實際教學中得到最佳的展現。工業機器人的實際應用實踐教學環節是非常注重實踐能力和動手能力的培養的，也提倡實際的教學和社會生產緊密結合起來。混合式工業機器人的應用實踐教學模式在傳統的混合式教學的基礎上，引入了學校教師與企業專業技術人員相關之間的優勢互補。其不僅從師資隊伍的建設和教學資源的組織上實現了混合式的教學，也根據不同的教學環節和教學內容，提出以實際項目為主的教學模式和教學結構，讓學生可以在這樣的教學中根據自身的實際需要進行自主式的學習，打破了傳統教學的教學方法，體現出了現代教學的層次性，并為工業機器人的應用實踐教學整體質量提升打下了堅實的基礎。