工業(yè)機(jī)器人課程開發(fā)與教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)

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摘要:近些年隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷優(yōu)化，工業(yè)行業(yè)正處于快速發(fā)展階段。對于職業(yè)教育而言，機(jī)器人專業(yè)也是近些年選擇率較高的專業(yè)之一。在學(xué)校教育中，工業(yè)機(jī)器人屬于機(jī)器人專業(yè)的重點(diǎn)課程之一，同時(shí)因?yàn)樵诮虒W(xué)內(nèi)容方面的枯燥、乏味以及固定等特征，所以整體教學(xué)效果并不理想。對此，為了更好的提高職業(yè)教育水平，本文簡要分析高職院校工業(yè)機(jī)器人課程開發(fā)與教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)，希望可以為相關(guān)教育者提供一定幫助。

關(guān)鍵詞:工業(yè)機(jī)器人;高職院校;課程開發(fā);教學(xué)設(shè)計(jì)

1課程開發(fā)

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的專業(yè)教育中，課程開發(fā)過程中需要考慮四個(gè)方面的因素，分別為專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)、用人企業(yè)的需求、其他專業(yè)的課程設(shè)置以及課程之間的關(guān)聯(lián)性等。按照上述的因素和工業(yè)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)創(chuàng)建實(shí)訓(xùn)平臺，同時(shí)做好基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與功能的設(shè)計(jì)，要求學(xué)生準(zhǔn)確掌握這一平臺當(dāng)中工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)構(gòu)成、系統(tǒng)的參數(shù)以及示教器的使用方式、工業(yè)機(jī)器人的裝配和調(diào)試等。［1］除了工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)基礎(chǔ)這一理論性課程以外，需要做好多方面的實(shí)踐性課程開發(fā)，實(shí)踐性課程應(yīng)當(dāng)包括PLC變成技術(shù)、機(jī)器人編程技術(shù)、系統(tǒng)綜合調(diào)試和使用、裝配和調(diào)試技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)。不同課程中需要按照教學(xué)的特殊性和特征，劃分為多個(gè)章節(jié)以及相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)。對于裝配和調(diào)試技術(shù)而言，其可以開始關(guān)于典型工業(yè)機(jī)器人的安裝和調(diào)試實(shí)訓(xùn)教學(xué)，或者是以示教和再現(xiàn)進(jìn)行教學(xué)。［2］

2教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)

下面以工業(yè)機(jī)器人裝配與調(diào)試技術(shù)當(dāng)中的“工業(yè)機(jī)器人示教與再現(xiàn)”為例分析教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)方式。工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)過程中的核心環(huán)節(jié)之一為搬運(yùn)和碼垛，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中工業(yè)機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)工作效率與工作質(zhì)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(xué)過程中，可以將任務(wù)借助“示教與再現(xiàn)”的方式進(jìn)行表現(xiàn)。在變化以往傳統(tǒng)教育方式當(dāng)中教師為核心的教學(xué)現(xiàn)象，需要在教學(xué)中突出重視學(xué)生的學(xué)本地位，并以只講解基礎(chǔ)性知識點(diǎn)為主要教學(xué)方式，讓學(xué)生自主性的探究和分析其中所涉及到的各種問題，并引導(dǎo)學(xué)生自主性的解決。［3］在教學(xué)中，教師之講解機(jī)械結(jié)構(gòu)以及電氣結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面的知識，之后讓學(xué)生以小組合作的方式完成工業(yè)機(jī)器人的編程以及具體操作。在教學(xué)中以流水線的工件微工具，讓學(xué)生按照相關(guān)要求進(jìn)行操作。工業(yè)機(jī)器人在工作過程中需要先提供指令，并完成相應(yīng)的工作內(nèi)容，這一過程便是對工業(yè)機(jī)器人的一種示教以及離線編程的操作方式。工業(yè)機(jī)器人在線的示教過程應(yīng)當(dāng)由學(xué)生借助示教盒實(shí)現(xiàn)操作，并由計(jì)算機(jī)記憶不同關(guān)節(jié)在移動(dòng)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(shí)借助登陸系統(tǒng)，調(diào)整為手動(dòng)模式，做好坐標(biāo)系校準(zhǔn)，并設(shè)定工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行速度，借助示教盒的方式操作工業(yè)機(jī)器人并讓其從機(jī)械的原點(diǎn)抓取相應(yīng)的物體，完成吸件操作之后回到原點(diǎn)并完成整個(gè)操作過程。［4］之后根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況開展實(shí)踐性操作、答疑解惑以及總結(jié)分析等教學(xué)，在實(shí)踐性學(xué)習(xí)過程中根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況選擇小組合作或者是獨(dú)立操作的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓學(xué)生完成示教和再現(xiàn)的操作過程。在學(xué)生操作過程中教師需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生所存在的各種問題，并及時(shí)解答學(xué)生在實(shí)踐性操作過程中所遭遇的問題，對于大多數(shù)學(xué)生都存在的問題應(yīng)當(dāng)及時(shí)叫停操作，同時(shí)以統(tǒng)一性講解的方式解惑，保障課堂教學(xué)的效率。在所有小組完成操作任務(wù)之后進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的總結(jié)，以小組總結(jié)或自我評價(jià)的方式做好課堂教學(xué)核心內(nèi)容的總結(jié)，并提出問題尋找相應(yīng)的原因，從而保障問題不會(huì)再次出現(xiàn)。

3結(jié)語

綜上所述，工業(yè)機(jī)器人專業(yè)屬于一個(gè)全新的教育專業(yè)，對于教學(xué)課程的開發(fā)以及教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)要求相對較高。對此，在今后一方面需要高度重視實(shí)訓(xùn)設(shè)備的開發(fā)或引入，高度重視實(shí)訓(xùn)類課程的開設(shè)，強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)合理性以及教學(xué)任務(wù)的可執(zhí)行性。另一方面在教學(xué)任務(wù)執(zhí)行中必然會(huì)出現(xiàn)各種問題，例如在教學(xué)中部分內(nèi)容會(huì)超出學(xué)生的理解范圍，此時(shí)便需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化教學(xué)方式，讓學(xué)生自主操作、思考探索從而實(shí)現(xiàn)知識儲備與操作技能的有效培養(yǎng)，更好的解決在具體應(yīng)用中所存在的各種問題，從而實(shí)現(xiàn)人才的高質(zhì)量培養(yǎng)目的。

作者：劉金南 單位：江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系