工业机器人课程实践教学模式改革探究

工业机器人课程实践教学模式改革探究

吴辉

文华学院 湖北 武汉 430074

摘要：改革开放以来，职业教育为我国经济社会发展提供了有力的人才和智力支撑。科学技术迅猛发展，产业升级速度加快，社会需要大批量具备创新能力、技术技能的复合型高素质人才。随着制造业的不断发展，技能人才的培养已经成为当务之急，而实训基地则是人才培养的核心。为了满足市场的需求，构建一个既符合实际情况，又具有产学研结合特色的实训基地，以期达到全面提高技术型人才的培养水准，已经成为当前制造业的一大挑战。随着科技的飞速发展，工业机器人专业的技术人才已经成为当今中国制造业的核心支柱。本文章分析了工业机器人课程实践教学模式改革，以期为业内相关工作人员提供一定的参考。

关键词：工业机器人；课程实践；教学模式；改革

引言

现代制造业中的工业机器人在生产自动化和智能化方面发挥着重要的作用。然而，当前工业机器人市场竞争日益激烈，企业对具备实际应用能力的工业机器人人才需求越来越高。传统的工业机器人课程实践教学模式主要注重理论知识的灌输，而在实际操作中却缺乏实践机会，导致学生对实际应用了解不足，从而难以满足企业对人才的需求。因此，如何改革工业机器人课程实践教学模式，使之更加符合实际应用需求，已成为当前工业机器人教育领域的一个重要课题。该模式以项目实践为主，注重学生实践能力和团队协作能力的培养，通过实践提高学生的实际操作技能和应用能力。

1工业机器人课程实践教学概述

“工业机器人”课程是工业机器人技术专业的基础专业课，需要学生实践操作，而非纸上谈兵，在前期的在线教学研究中还发现，与课堂学习相比，单纯的线上学习导致学生在网上获得的信息远远超出了学生消化、吸收和理解的能力。新媒体时代，学生在互联网上接收的信息很多，首先，根据网络的传播特点，学生不断在网络上被灌输知识，从长远来看，其很难进行深入的研究和思考。其次，线上教学需要更高水平的基本计算机技能、自我控制、人机交互和学习动机。最后，在线课程需要打破原有的教学模式，探索新的模式。在实践教学过程中，还发现传统实验教学存在学生对专业课程的思考深度不足、实操内容拓展创新不足等突出问题。

2传统工业机器人课程实践教学存在的问题

工业机器人编程实践需要学生在学习本课程前有一定的计算机编程基础。另外，学生在编程实践前，还需要掌握工业机器人系统组成、工业机器人控制基础等相关知识。如果没有学习过相关知识，就很难理解工业机器人编程的特点。但如果教师为了给学生打好基础，讲解过多的理论内容，学生对课程失去兴趣，对于后续的实践课程更加不利。工业机器人采购成本比较高，大部分学校一般都是采购几台工业机器人用于学生实践。对于人数较多的班级，在学生实践的环节，往往六七个学生共用一台机器人，甚至机器人数量少的情况下，10多个学生轮流使用一台机器人，这大大影响了课程的效率。为了提升实践教学的效率，教师不得不给学生们演示工业机器人的操作过程，将实训课程变为理论课程，甚至部分学校的生源较多，几个班级共用有限的实践教学资源。学生真正动手少之又少，这阻碍了工业机器人专业的顺利发展，时间一长，学生对于这种形式化的“实践课程”开始不感兴趣，实践课程最终流于形式，失去了真正的意义。

3工业机器人课程实践教学改革发展方向

3.1统筹整合，深挖专业群系统课程思政元素

以人才培养方案和课程标准修订为抓手，继续坚持培养具有理想信念、爱岗敬业、工匠精神、职业道德和规范的高素质工业机器人技术技能人才。课程思政培养目标以“敬业”“精技”为魂，继续挖掘包括政治制度、国情观念、价值信仰、审美情趣、爱岗敬业、吃苦耐劳、工匠精神等工业机器人高素质技术技能人才应具备的思想政治核心素养和创新性解决问题能力、团队合作能力等关键能力，并落实在人才培养方案和课程标准中。

3.2打造平台，推动专业群思政资源共建共享

对于新型教育技术的应用和推广还存在一定的局限性，没有充分地利用新型技术和工具来优化和整合教学资源[，造成教学资源整合和优化的大量人力和财力的重复投入。本团队以虚拟示教和视频演示作为载体，致力打造专业化、系统化、高质量、高融合的课程思政示范平台，并链接到学院官网专栏，集课程思政资源建设、学习和共享于一体，面向专业群教师和社会开放，拓宽教师课程思政建设思路、丰富教学课程思政素材、梳理专业课程思政脉络。

3.3结合专业技能，培养工匠精神

工匠精神是一种精益求精、追求完美、勇于创新的精神。工匠精神在于工作过程中的一丝不苟、精益求精、专注务实，这些能力的培养需要在课堂上逐步渗透，需要努力营造尊崇工匠精神的氛围。本门课有较多实践环节，需要学生做到手眼协调，并且能够静下心、沉住气、细致严谨。例如，在工具坐标四点法标定的过程中，待标定的TCP需要通过四个不同姿态与参照点相接触，对点位的精度要求很高，点位示教的好坏会直接影响标定质量，在任务实施的过程中，可以培养学生精益求精、严谨细致的工匠精神。此外，由于标定时对姿态要求较高，部分同学第一次标定往往失败，甚至有多次标定失败的情况，通过此过程让学生感受到机器人操作调试没有捷径可走，必须要做到专心致志、锲而不舍，同时教师通过亲身示范操作技巧、引导学生找问题，让学生给自己树立信心，培养他们战胜困难和承受挫折的能力。

3.4强化安全意识，筑牢安全防线

随着机器人产业的发展，工业机器人在助力企业智能化转型的同时，使用过程中的安全性是需要重点关心的话题。因不重视安全生产而引发的事故，将给社会、企业和家庭带来巨大的灾难和无法挽回的损失。教师通过课堂讲授、演示，结合工业机器人实训室的实训设备和工业机器人安全操作规程进行逐点解析，提高学生对不安全因素的认识，筑牢操作前安全教育第一道防线；学生在操作过程中规范穿着工作服、佩戴安全帽，设置安全员、操作员，各司其职，严格遵守安全操作规程，筑牢安全生产第二道防线；实训后反思总结分享操作过程中出现的问题，再次敲响安全操作警钟，让安全生产深入学生内心。

3.5以机器人前沿应用需求为导向，丰富课堂教学内容

课程教学内容不应局限于理论知识层面，在教学过程中要结合工程项目背景，在工程需求中开展理论知识讲解与讨论，否则教学过程过于单调枯燥，学生的兴趣不高，也就导致学习效果不佳的问题。以机器人前沿应用需求为导向，将应用需求、教学内容和信息化手段融合起来，有效地提高学生的兴趣，为专业学生提供更加贴近企业需求的实验教学环境，设计更加真实的应用性实验环节。

结束语

本文主要研究了工业机器人课程实践教学模式的改革，并以项目驱动法为理论基础，提出了一种基于项目驱动的工业机器人课程实践教学模式。文章分析了传统工业机器人课程实践教学存在的问题，包括缺乏实践性、理论与实践脱节等，并结合项目驱动法，提出了教学目标、教学方案、教学评估等具体内容，最后探讨了工业机器人课程实践教学改革的发展方向，包括教学方法创新、教学资源共享、标准制定和认证等。文章还通过具体教学案例分析，进一步阐述了基于项目驱动的工业机器人课程实践教学模式的实施效果。本文的研究成果对于推动工业机器人课程实践教学改革，提高教学质量和学生实践能力具有一定的参考价值。

参考文献

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