面向工程对象的工业机器人专业教学方法略谈

赖伟华

摘 要 随着数字化技术的不断发展，机器人科技不断应用到生产生活的各个方面。机器人专业教学也不断受到相应的重视，面向对象的工程教学方法在专业机器人教学中的应用能够更好地提升教育教学效果，激发学生学习兴趣，让学生真正参与到机器人实践中。本文先阐述了面向工程对象的教学方法内涵解读，面向工程对象的工业机器人专业教学方法的特点及体系结构，接着提出了完善面向工程对象的工业机器人专业教学方法体系制定，以便更好地提升教育教学效果。

关键词 面向工程对象 工业机器人 教学方法

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.07.050

A Brief Talk on Professional Teaching Methods of Industrial

Robots for Engineering Objects

LAI Weihua

（Guangdong Lingnan Industry and Commerce First Technician College， Guangzhou， Guangdong 510800）

Abstract With the continuous development of digital technology， robotics technology has been applied to all aspects of production and life. The professional teaching of robots has also received corresponding attention. The application of object-oriented engineering teaching methods in professional robot teaching can better enhance the effect of education and teaching， inspire students' interest in learning， and enable students to truly participate in robot practice. This article first elaborates the interpretation of the teaching methods for engineering objects， the characteristics and system structure of professional robot teaching methods for engineering objects， and then proposes perfecting the professional robot teaching method system for engineering objects so as to better improve education and teaching effect.

Keywords for engineering objects； industrial robots； teaching methods

高職院校中工业机器专业的教育教学改革已经成为当前行业发展的需求。通过面向对象的工程教学方法在专业机器人教学中的应用可以使得机器人教学更加具有针对性，让学生积极参与到机器教学中，并将自身学习的理论知识纳入其中，在让学生学习到相关理论知识的同时，还能够提升学生的实践能力。学生在这种教学方法中能够通过自身实践并了解企业需求，以此更好地提升机器人教育教学效果。

1 面向工程对象的教学方法内涵解读

面向工程对象的教学方法是基于具体的工程项目进行教育教学，通过对相关的教学资料进行准备，并在实际教学中结合项目进行理论知识教学，开展实验以及创新活动等，针对性相对比较强的工程教学方法。工程领域教学中项目教学法、案例教学法是其典型的教学方式。面向对象的工程机器人教学中教学方法的应用要注重培养社会需求人才，只有满足社会的发展需求才能够更好地推进教育教学方法的应用，以此更好地提升教学效果。机器专业教学的目的是培养德智体美劳全面发展的人，也要能够积极学习科学文化知识，以便更好地完善自身结构。学生只有获取一定的新知识、新技能，以此不断地适应工作需求。学生在学习中可以到实际企业中进行实习，对企业生产流程进行熟悉，并具有一定的安全防护意识，按照相关的规章流程进行具体操作，严格遵守各种生产流程，注重环境保护，并具有独立解决问题的能力。学生在学习中应该能够掌握最基本的机器人操作，并对维护、调试等方面的知识进行熟知，具备机械结构设计、控制、操作等技能，还要能够对机器系统进行模拟，对系统进行维修和管理，以此更好地为生产进行服务，培养高素质的技能人才。

2 面向工程对象的工业机器人专业教学方法的特点及体系结构

面向工程对象的教学模式是面向具体的工程目标，主要表现出以下几个特点：在教育教学中利用任务驱动的教学方式对知识点进行讲解，然后按照实践、归纳、推理、再实践的方式对知识进行验证。这种教学方式中教师更多地是对学生进行指导，教学内容也更加具有针对性，学生在具体实践中学习相关的知识内容，具有明确的目标也能够更好的激发学生学习的积极性，提升教学效果。为了实现更好的教学效果，在教育教学中需要按照一定的教学大纲，对教学内容进行钻研制定相应的教学计划。可以结合工程对象的具体教学内容设计相应的问题，要将课程内容和技能分开讲解，对知识进行重新组合，根据具体任务讲解相关知识内容，对于知识的设置要能够覆盖大纲中知识点的内容。面向工程的对象教学方法注重教学各个环节之间的联系，不仅包括相应的课程内容，工程实践训练，科技创新活动，学生的毕业设计等，以此通过各个环节之间的相互联系，相辅相成，促进学生掌握科学的世界观和方法论。

3 完善面向工程对象的工业机器人专业教学方法体系

为了更好地推进面向工程对象的教学方实施，在教育教学中要注重采用开放式的教学模式，通过和先进技术相结合推进教育教学的开展。在教育教学中通过引进德国比较先进的教材和技术，在结合自身发展的基础上对产品进行本土化融合，以此在教育教学中进行应用，此外，还要形成具有自主知识产权的附属品，例如教案、教材等。还要注重和相关企业进行合作，制定出典型的工程对象，针对性地制定出适合教育教学开展的教材、设备等，以此更好地提升教育教学效果。

3.1 完善教学平台

面向工程对象的工业机器人专业教学中要注重构建适宜教学、科技研究和试用比赛的学科服务平台，使得平台具有开放性、扩展性以及包容性方面的特点。可以是小组自主的机器人，主要融合了小车机械、工程机械、智能传输等协调一体，从而制定更加完善的机器人平台。通过对教学平台进行创新，能够更好地满足面向工程对象的机器人专业教学的需求，通过机电一体化，教授机器人相关专业知识。通过相关平台的建设，能够更好地满足教师的教学需求也能够极大提升学生的学习兴趣，将智能协调和无线通讯结合起来。平台要做到向所有用户进行开放，以便满足学生实践学习需求。

3.2 多层次实践载体设计

面向工程对象的工业机器人专业教学中可以将嵌入式系统作为课程学习的平台，并在学习中将各种语言学习进行集中，通过这种教学方式不仅能够大大节约教学时间，还能够最大程度上提升教学效果，对学生实践能力的提升也具有重要的作用。利用平台进行学习学生能够积极主动地参与其中，极大提升学生学习兴趣。学习平台中会涉及到不同层次的实践项目，学生通过平台的学习可以满足不同层次、不同基础的学生对机器专业知识进行学习，以此更好地满足学生在实践方面的需求。例如基于 PIC/BS/BASIC 系统机器人的设计不仅可以作为电子专业学生学习的项目也可以作为非电子专业学生进行学习的载体。C51/AVR/ARM 系列教育机器人、工业机器人可以作为创新实践的基础。自由度比较大的机器人适合基础比较好，喜欢钻研的学生开展实践活动。为此，可以将教学设计做成以下几步：第一步是进行基础知识的学习，也就是对专业知识进行认知，主要是以基础知识为主，学生进行基本操作。在学习中以基礎机器人为对象以及相应的传感器。第二步主要是进行拓展性实验的开展，学生对实验进行设计、研究，并以较为高级的机器人为学习实验的对象。第三步主要是进行创新性的实验，通过构建机器人的产学研平台，教授给学生智能化的知识体系，以此完善学生的知识体系。

3.3 多种教学模式结合

面向工程对象的机器人专业教学中主要是对传统教学方式进行突破，与传统教学方式相比，这种教学方法在教学、实践等方面都做出了一定的改进。在教育教学中机器人教学的工程对象主要是采用C51/C 语言进行教学，并以具体的项目为核心，将教学中将理论知识和实践结合起来。学生在学习中可以将自己学习的知识体系应用到实践中，也能够在实践中及时检验自己学习的理论知识。学生如果在课上没有完成也可以在课下根据自己的进度继续实践。对于学生的评价方式也做出了相应的改革，对学生的评价不仅仅是成绩的获得，还根据学生的实践效果进行评价，这种对学生的评价方式可以在一定程度上激发学生学习的积极性，提升教育教学效果。

3.4 结合实际就业进行教学

学生学习的最终成果是毕业设计，这也是学生在校的最后环节。毕业设计是对自身学习知识的综合应用，毕业设计的制作一般时间比较长，应用知识比较广泛，也是反映教师教育教学质量的重要一环。面向工程对象的机器人专业教学中注重培养技能型人才，为此，在毕业设计中可以和实际的就业需求结合起来，毕业设计的选题可以直接与企业发展对接。即毕业设计的内容可以来源于企业的实际生产需求，可以是学生的实习企业选择相应的题目让学生进行设计，对毕业设计的过程可以按照相关生产的需求进行。学生在做毕业设计时教师和企业工程师都可以作为指导，学生最终的毕业设计成果也可以在企业生产中进行应用检验。通过将毕业设计和实际生产需求结合起来，可以更好地加大产学研的结合力度，极大的提升学生的实践效果。将学生的毕业设计从企业自身发展实际角度出发，使得学生的设计更加符合社会发展需求，更好地实现教学目标。对学生的毕业设计进行考核时，比较注重过程考核，对学生能力以及创新等方面的考核。毕业设计的考核一般包括三个阶段，每个阶段占到不同的比例，最终组成对学生的考核分数。对学生创新性进行考核的指标主要是是否考虑到设计产品的可靠性、技术以及结构的应用等，每个阶段的考核都有一定的指标，通过这种方式能够更好提升学生的竞争创新意识。当前机器人专业教学的毕业设计一般和工业园公司相结合，通过这种方式能够极大地提升学生毕业设计的效果。

4 结论

面向工程对象的教学方法是基于具体的工程项目进行教育教学，通过对相关的教学资料进行准备，并在实际教学中结合项目进行理论知识教学，开展实验以及创新活动等，针对性相对较强的工程教学方法。为了更好地推进面向工程对象的教学方实施，在教育教学中要注重采用开放式的教学模式，通过和先进技术相结合推进教育教学的开展。在教育教学中通过引进德国比较先进的教材和技术，在结合自身发展的基础上对产品进行本土化融合，以此在教育教学中进行应用，此外，还要形成具有自主知识产权的附属品，例如教案、教材等。还要注重和相关企业进行合作，制定出典型的工程对象，针对性地制定出适合教育教学开展的教材、设备等，以此更好地提升教育教学效果。在工业机器人专业教学中还要不断探索教学方法的应用措施，以便更好地提升教育教学效果。

参考文献

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