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对《工业机器人技术》课程教学改革的实践探索

时间:2022-04-01 10:02:44 浏览次数:

摘 要:《工业机器人技术》课程是当前我国中职院校机械类相关专业开设的一门基础专业课,不仅涉及的理论知识繁多复杂,而且学科综合性十分之强。因此,本文基于《工业机器人技术》课程的概述,结合其教学现状,重点探究了《工业机器人技术》课程的教学改革措施,以期为相关教学工作者提供参考借鑒。

关键词:《工业机器人技术》 教学改革 实践探索

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)01(c)-0196-02

随着科学技术的不断进步以及产业结构的优化升级,社会和国家对技术型人才的需求日益高涨,而《工业机器人技术》就是工业等专业的基础课程。但由于《工业机器人技术》具有较强的综合性和实践性,因而在实际教学中也出现了诸多问题,因此,本文对该课程的教学改革措施探究就具有十分积极的现实意义。

1 《工业机器人技术》课程的概述

《工业机器人技术》课程是当前我国中职学校工科专业的一门基础课程,主要教学内容为工业机器人的基本构造、机器人动力学和运动学方程、自动控制系统框架以及传感器等多个领域专业知识,目的乃在于帮助学生在完成课程学习后能对工业机器人技术有一个系统完整的认识,并掌握较为扎实的机电一体化综合技术,从而为学生未来的职业发展打下坚实的基础[1]。

工科专业学生的专业课程主要包括了工程力学、机械设计、工程绘图、制造工艺以及电机优化等,而上述课程都与《工业机器人技术》课程之间存在着十分紧密的联系,即想要教好《工业机器人技术》课程,就必须以上述课程为基础,换句话说就是,《工业机器人技术》就是对专业课程的综合应用,从而能够大大提升学生的综合实践能力。

2 《工业机器人技术》课程的教学现状

现阶段,《工业机器人技术》课程在教学过程中存在的主要问题有:第一,教学内容陈旧;第二,重视理论学习而轻视实践教学;第三,严重缺乏典型的案例教学。总的来说,当前各个学校的《工业机器人技术》课程教学方法极为落后,不仅无法有效激发学生的学习兴趣,学生反而会因为该门课程自身的复杂性和综合性而望而却步,逐渐丧失对其的学习热情,因而在学习过程中学生无法真正了解和掌握学习内容和实践技术,课程教学效果较差[2]。因此,基于目前的教学资源,如何实现《工业机器人技术》课程的教学改革,激发学生的学习积极性,合理分配理论和实践教学时间,真正提升学生的理论水平和实践能力已成为各个学校所面临的重要问题。

3 《工业机器人技术》课程的教学改革

3.1 重构教学内容

众所周知,工业机器人技术指的就是机电一体化技术。基于原有课程设置基础,《工业机器人技术》课程只有50个学时左右,因此,学科教师必须做到在有限的教学时间内输出更多有意义的教学内容,所以教师必须对课程内容进行精选和充足,以保证学生能够在限定的学时内最大限度地掌握理论知识,以此来为学生的未来发展奠定坚实基础。与此同时,教师也应根据重组的教学内容对教学目标进行调整,即基于工业机器人技术的经典应用案例,帮助学生提升机械分析、设计和构建能力,掌握工业机器人行业的基本实践技能。课程具体的教学内容如下所示:第一,引入经典案例,如安装机械装配手臂等,基于案例,将学生分为若干学习小组进行交流讨论,并让各个小组提出各自的设计方案,在此过程中,教师应给予学生适当地指导,以帮助学生顺利完成方案设计任务;第二,结合机械设计和工程力学等相关理论知识,对方案中的各个零部件的选择和设计原则进行详细讲解,引导学生根据相关设计标准对本小组的设计方案进行优化设计,使得学生能够进一步掌握正确选择和设计气压缸、齿轮或控制阀等零部件的方法;第三,将以往的答卷考核形式转变为设计工业机器人图纸和答辩形式,要求学生上交符合课程要求和相关标准的机器人设计图纸,在这一设计过程中,学生的制图能力和知识综合应用能力将得到有效提高。

总的来说,由于《工业机器人技术》课程的课时十分有限,因而教师在教学过程中应重点突出机械内容,摒弃电子控制内容,同时积极引入典型的机器人应用案例。在每一课时中,教师都应根据相应的机械技术训练内容,向学生下发具体的学习任务和目标,并结合联系内容详细传讲相关的理论知识,使得学生能够同时掌握理论知识和实践技能,以此来达到预期的教学目标。

3.2 革新教学模式

在以往的《工业机器人技术》课程教学过程中,教师往往占据着课堂主体地位,学生被迫处于被动接受状态,而这使得学生的主观能动性难以得到有效激发,进而大大影响了课程教学效果。针对这一问题,专业教师应积极引入新型的教学模式,凸显学生的课堂主体地位,发挥学生的积极能动性。例如,教师可在《工业机器人技术》课程教学中引入任务教学法,即以教学任务为基础,辅以经典工业机器人应用案例和工业机器人学习工作页,让学生根据任务要求完成相对应的学习任务,在这一过程中,教师只起到指导作用,而主要强调的是学生自身的创造性和主动性。学生在任务的完成过程中,能够进一步了解和掌握工业机器人技术的基础原理,如驱动系统和控制系统等,掌握应用示教盒实施视角编程,以此来让学生对工业机器人技术有一个全方位的系统了解。此外,教师也应积极鼓励学生参加国家或学校组织的机器人设计大赛等实践活动,以让学生能够在实践过程中不断加强自身的技术水平。

3.3 创新教学手段

在教学过程中,教师应在讲解理论知识时,积极引入教学实物,以让学生切实了解和掌握教学内容。第一,学校可根据《工业机器人技术》课程的教学要求,建设专门的教学一体化教师,并配置相应的教学实物,以为学生营造良好的教学环境。第二,教师可积极应用虚拟技术,自行构建课程教学所必备的数据库,利用计算机实现动态仿真。而想要充分发挥虚拟技术的积极教学作用,教师便应提前向学生详细说明ADAM软件或者PRO/E软件的动态仿真技术的应用手段,使得学生能够在学习过程中,能够有效利用动态仿真技术进行机器人的设计和优化,通过应用动态仿真技术,学生可有效观察到他们所设计的机器人的具体结构形式以及各个零部件的运作状态,以此来切实感受结构参数对最终运动效果的影响,进而大大加深了学生对于工业机器人的直观感受,从而最大限度地激发了学生的学习兴趣[3]。

4 结语

总而言之,对《工业机器人技术》课程的教学改革势在必行。专业教师必须提高对《工业机器人技术》这门基础课程的重视程度,紧跟时代发展潮流,积极关注机器人技术的发展趋势,同时重组教学内容,不断融入全新教学理念,创新教学手段,革新教学模式,以此来有效提升该课程的教学效率与效果。

参考文献

[1]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[N].宁波工程学院学报,2015,27(4):104-108,118.

[2]李中林,马爱军,黄永新.襄阳技师学院实施校企合作推进《工业机器人技术》课程教学改革[J].中国培训,2015(11):12-13.

[3]周宇,陈一峰,张晶.高职院校《工业机器人技术》课程教学改革的探索[J].武汉船舶职业技术学院学报,2012,11(1):98-100.

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