高职工业机器人教学的创新与实践研究

发表时间:2021/5/25   来源:《科学与技术》2021年5期   作者:朱飞宇
[导读] 随着国家经济的蓬勃发展,各行业开始将新技术融入企业生产,
        朱飞宇
        云南技师学院(云南工贸职业技术学院)云南省昆明市   650300

        
        摘要:随着国家经济的蓬勃发展,各行业开始将新技术融入企业生产,提高生产效率和生产质量。在工业行业也是如此。工业机器人诞生了基于科学和技术有效地解决传统的人力生产效率低的问题。与此同时,对于行业中一些高风险的职位,工业机器人可以发挥巨大的作用,从而保护人们的生命。目前,工业机器人在工业生产中应用广泛,离不开专业人才的支持。高职院校肩负着培养高素质工业机器人人才的重任。
        关键词:高职;工业机器人;教学;创新;实践
        引言
        机器人技术是当前新兴技术发展的重要方向之一。是一种综合性的高新技术,它是各种新兴技术的交叉融合和机械技术由微电子技术。机器人在提高产品质量、提高生产效率、提高制造灵活性等方面发挥着重要作用。随着工业机器人领域对人才的需求,相关人才的培养已成为当务之急。
        1课程思政的重要意义
        大学生是未来国家发展的主力军,肩负着民族振兴的重要历史使命。它的主要职责是高等学校建立正确的人生观,世界观和价值观对大学生。仅仅依靠思想政治课是一个独白很难实现的理想目标,从各行各业只有走到一起,把握住了一切可以利用教育机会的机会,从专业特点挖掘专业隐藏的思想元素,能够影响大学生的思想,不断地在渗透、根本转变,最终实现了与中国特色社会主义建设相适应的从数量到质量的变化,成为建设者和接班人的目标。
        2教学现状分析
        机器人是一种可以通过编程自动完成任务的自动机器设备。机器人学的必修课程包括机械设计、机械原理、理论力学、线性代数和控制工程等。学生必须具备一定的数学基础和基本知识储备。因此,学生在学习一门学科时,往往会有一种涉及面广、理论扎实的感觉,在学习初期会产生较大的挫折感,严重影响到后续的学习热情。在机器人教学过程中,主要存在以下不合理点:
        2.1传统机器人学的课程设置繁杂且内容陈旧
        在传统的机器人教学,教学的主要内容包括数学的基本知识,运动学,机械结构,动力学,雅可比矩阵、传感和控制,运动规划等等。传统的基本内容太陈旧了,大多数学生,和老师经常未能引入主题的前沿进展和最新成果。同时,在课程设置方面,机器人每一章的内容相对独立,这使得它很难学习上面的教学内容在一个有限的课堂时间,和大多数学生表达课程内容难以理解。
        2.2教学环节固定,偏重理论传授
        机器人课程原有的教学方法主要是“填鸭式”教学,属于“师生”的单向教学模式。学生在课堂上没有参与感,属于被动接受陌生知识的一方。教学内容以理论知识为主的情况下,基础一般的学生很难学习,从而影响整体教学质量。
        2.3实践教学较少,且与课堂理论教学相关性较小
        由于工业机器人的高成本和实验设备的数量有限,课程在很大程度上阻碍了实践教学环节。实践环节在课程设置上相对较小,大多为验证性实验,很难真正提高学生的机器人实践能力和创新能力。总之,有许多问题在传统的课程设置,教学方法、教学内容和实践链接的机器人,和很难满足现阶段培养创新人才的需要。机器人教学改革应注重教学环节和实践环节的比例。引入教学模式和新的教学内容,为学生提供更合适的实验平台和方法。
        3有效提升高职院校工业机器人教学水平的具体措施
        3.1明确高职院校工业机器人课程的培养目标
        课程目标是教学的核心内容,之后设定出科学合理的课程目标,后续的人才培养工作才能顺利进行,高职院校也能切实为社会培养出可用之才,高职院校为社会培养的是技能型人才,因此其教学的主要目的就是提高学生的动手能力,让学生能把所学知识运用于岗位工作中。所以,高职院校应该立足于岗位需求,着重提升学生的基础知识水平,培养学生的实践操作能力。此外,学校也需要培养学生的创新精神、艰苦奋斗精神等,只有这样,学生才能成为献身一线的高精尖工业机器人才。


        3.2优化课程教学体系,注重理实一体化教学的开展
        工业机器人行业对人才的技术性与专业性要求非常高,因此,高职院校的工业机器人课程,也应该根据行业的发展优化课程教学体系。首先,学校应该立足于本校的实际情况,合理调整实践课与理论课的比例,让两者均衡起来。其次,高职院校应该重视实践教学,做到理实一体,如此学生既能提升实践操作能力,又能深化对理论知识的理解程度。(1)让理论和实践相匹配。当前工业机器人课程理论与实践不衔接的情况十分严重,既教师教授完学生理论知识后,不能及时为学生安排实践课,巩固学生课程所学,并借此提升学生的技能操作水平,针对此问题,教师可以从以下两个方面进行调节,其一,合理安排理论课与实践课的教学内容以及学习时间,让二者的步伐一致。在教授完学生理论知识后,立马为学生安排实践课。其二,若是理论与实践的时间无法调节,那么教师就可以为学生布置任务,让学生利用课下实践自己完成实践。这就需要在理论教学时,教师采用案例教学法,将企业工业机器人生产的真实案例引入课堂,然后让学生课下自己搜集资料做进一步探究。其三,将理论课与实践课合二为一。既教师将一堂课划分为两部分,前半堂课用来教授学生理论知识,后面的时间为学生安排实践,让学生对前面所学的知识点进行实践。(2)完善教学内容改善教学内容。工业机器人知识是随着时代发展与科技进步而不断变化的,高职院校的教学内容,也不能几年如一日完全按照教材教学,不只变通,科学、合理的教学内容应该包含以下三方面的内容:首先,当前工业机器人的发展现状,以及行业应用。其次,当前市场上最为常用机器人的工作原理,制作流程、开发过程等。最后当前工业机器人的维修、管理流程等。虽然教学内容需要与时俱进,但也不意味着完全脱离教材,在教学时,教师应该将行业知识与教材内容合理结合起来,这样学生才能掌握更为全面的工业机器人知识。此外,为提高学生知识的实用性,学校也需要注重校企合作,与企业建立起紧密的合作关系。(3)创新多样化的教学方法,丰富学生的认知。工业机器人课程系统性较强,学生在学习过程中会遇到较多抽象概念,这增加了学生的理解难度。如果教师不注重应用新式教学手段,依旧进行灌输式教学,就会导致学生丧失学习工业机器人课程的兴趣,学生的学习效率也会下降。因此,在素质教育背景下,教师应以培养学生的理论理解能力和实践应用能力为教学核心,采取有效教学手段,比如项目项目教学法、小组教学法、情景教学法等,切实提升授课质量。项目教学法在职业教育中有着普遍应用,教师与企业人员合作,用真实案例对学生进行教学,让学生对案例内容进行小组讨论,让每位学生都参与到项目当中,并且针对项目中出现的问题进行有效解决,提升了学生的理论应用能力和创新能力。这为日后学生走向工作岗位奠定了基础,培养了学生在工作中的各项能力,让学生认识到了团队合作的重要性,学生也对工业机器人课程有了新的理解。
        3.3利用人工智能技术,加快专业化建设
        人工智能的不断发展,给信息技术的应用带来质的飞跃,其在各个信息技术领域的不断渗透,促进了各项技术的融合,给各个领域的专业建设带来深远的影响。我们可以通过大数据的思维和技术,对处理结果和价值进行深入分析和研究,以大数据的体量和类型为基础的专业建设更加符合时代需要,同时也推动了教学领域的发展,我们可以通过互联网技术对教学方法进行创新,促使工业机器人专业的教学模式更加贴近学生的认知规律。将工业机器人教学中的难点制作成网课分享到网络空间的教学方法,给学生在课下进行预习或者复习带来极大便利,在平台的维护方面,学校要引起重视,保证平台顺利运行的同时,也要对课程内容进行处理与筛选,学校和教师可以对教学资料或者国家工业机器人相关的政策进行解读之后,发布到网课平台供学生学习使用。当然,对于行业前瞻信息的发布也是必不可少的,教师可以将自己收集到的相关信息进行整理发布,促使学生对新一轮工业革命有更加深刻的认知。如此,便大大增加了学生获取专业知识的渠道,缩短了前沿信息的传播路径,让学生可以更快地获得最新的技术知识和行业信息,突出课程的实效性和实用性。
        结语
        对高职工业机器人技术课程实践教学进行研究,发现高职院校对于工业机器人技术相关人才的培养力度不够,没有形成相关教学体系,课程设置通常是以理论课程为主,实践经验较少。需从实践教学模式、实践教学流程这两方面来对工业机器人技术的课程体系进行完善。提出了高职工业机器人技术课程的实践教学方法:开展企业调研,引入企业车间管理模式,讲解教学项目中各项任务,加强学生的责任意识,发挥组长的带头作用,建设实训场所。学生要在学会了相关理论知识的基础上能够熟练操控机器人,明确机器人的操作规程以及参数设置,提高实践动手能力。
        参考文献
        [1]战强,闫彩霞,蔡尧.机器人教学改革的探索与实践[J].现代教育技术,2020,20(3):144-146,139.
        [2]李庆龄.应用型本科工业机器人课程教学改革的探索与实践[J].中国教育技术装备,2020(21):93-95.
        [3]程仙国,孙慧平,李占涛.《工业机器人技术》课程教学改革与实践[J]宁波工程学院学报,2019(4):104-108.
        [4]董翠敏,刘永强.以机器人教育为平台培养大学生创新意识和能力[J].实验室研究与探索,2020,30(9):243-244,320.
        [5]杨薇,叶晖,胡威.仿真教学应用在工业机器人技术课程教学中的必要性[J].科技视界,2020(32):18-19.
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