李東安

（河池市職業(yè)教育中心學(xué)校，廣西 河池 547000）

隨著智能制造產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)制造業(yè)走向自動化生產(chǎn)，這與工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。估計到2025年，我國各型企業(yè)中工業(yè)機(jī)器人技術(shù)人才需求量將達(dá)到30萬以上。目前，據(jù)不完全統(tǒng)計，全國開設(shè)了工業(yè)機(jī)器人或機(jī)器人方向?qū)I(yè)的職業(yè)院校大約458所，其中廣西地區(qū)高職、本科學(xué)校開設(shè)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)約有18所，中職學(xué)校約50所。為了適應(yīng)市場人才需求，針對其工作崗位要求，培養(yǎng)方向的關(guān)注點(diǎn)更多的是放在教學(xué)信息化手段的實現(xiàn)方面，理實一體化是在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上整合起來的一種教學(xué)方式，將傳統(tǒng)單一的理論教學(xué)方式改變成為理論與實際教學(xué)相符合的一種教學(xué)形式，結(jié)合了傳統(tǒng)的面授教學(xué)、現(xiàn)代線上教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)授課等，充分結(jié)合信息化手段的教學(xué)。當(dāng)前該模式在中、高職院校的運(yùn)用非常普遍，用以提升學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程的理論知識水平與調(diào)試維護(hù)的實踐操作能力，為以后從事工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。

1 理實一體化教學(xué)在中職機(jī)器人專業(yè)教學(xué)中的必要性

中等職業(yè)學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)不僅僅要求學(xué)生掌握機(jī)器人專業(yè)方面的理論知識，更主要是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，讓學(xué)生在實踐動手過程中累積豐富的經(jīng)驗，同時有自己的想法與見解，具備實際操作能力，完成學(xué)習(xí)。在中職工業(yè)機(jī)器人教學(xué)中運(yùn)用理實一體化教學(xué)模式將學(xué)生真正培養(yǎng)成為優(yōu)秀的應(yīng)用型人才，有效推動工業(yè)機(jī)器人在當(dāng)前教育領(lǐng)域內(nèi)的研究，深入發(fā)展促進(jìn)實際運(yùn)用，對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有很重要意義。在實際的教學(xué)過程中，引入現(xiàn)代化教學(xué)理論、培訓(xùn)方式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體地位，引導(dǎo)學(xué)生自己動手與獨(dú)立思考、學(xué)習(xí)、實踐，讓學(xué)生在實際操作過程中學(xué)會編程、調(diào)試、維護(hù)、保養(yǎng)等，在實際的操作中，可以檢驗學(xué)生的理論知識掌握情況，教師可以根據(jù)這種情況開展特殊指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)。理實一體化教學(xué)可以幫助學(xué)生將學(xué)習(xí)的理論知識完全運(yùn)用在機(jī)器人的實操中，鍛煉學(xué)生的動手能力。中職工業(yè)機(jī)器人理實一體化教學(xué)模式能夠把理論知識以更直觀的方式展示給學(xué)生，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中可以充分發(fā)揮本身的主觀能動性，保證學(xué)生掌握更扎實的理論知識，讓學(xué)生可以更好地使用未來的發(fā)展崗位，為社會輸送更多優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用型人才。

2 理實一體化教學(xué)模式開展的建議

2.1 多樣化教學(xué)模式

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)的知識抽象復(fù)雜，更過于專業(yè)性，也因這種復(fù)雜與專業(yè)性特征的存在使得學(xué)生無法全面了解理論知識要點(diǎn)，甚至還會打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，降低學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，從而影響工業(yè)機(jī)器人課程的理論知識教學(xué)質(zhì)量研究。在實際教學(xué)中，建議專業(yè)教師采取多樣化的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，進(jìn)而要求專業(yè)教師在這個過程中需要充分使用教學(xué)一體機(jī)、移動終端設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人實訓(xùn)室設(shè)備等，運(yùn)用視頻展示、微課、機(jī)器人工作站實訓(xùn)操作教學(xué)等方式，讓學(xué)生能夠充分理解機(jī)器人理論知識，將機(jī)器人理論知識與實踐相結(jié)合起來，真正了解機(jī)器人專業(yè)課程的魅力。多樣化的教學(xué)模式也更加能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力，讓學(xué)生始終對這一門課程保持良好的熱情以及正確的認(rèn)識，借助現(xiàn)代設(shè)備給學(xué)生講解工業(yè)機(jī)器人的理論知識，讓學(xué)生參與實踐學(xué)習(xí)中。

2.2 實訓(xùn)與虛擬仿真

工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展快速與仿真技術(shù)相結(jié)合，中職學(xué)校在不斷投入對機(jī)器人專業(yè)重視程度的同時，投資建設(shè)到了機(jī)器人實訓(xùn)場所，建設(shè)虛擬仿真基地。在實際開展工業(yè)機(jī)器人理實一體化教學(xué)過程中，教師應(yīng)該有效運(yùn)用實訓(xùn)設(shè)備加強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)知識的掌握，通過3D仿真軟件、實訓(xùn)、課程三者相結(jié)合的混合式教學(xué)進(jìn)行教學(xué)。這種教學(xué)方式不會讓中職學(xué)生覺得學(xué)習(xí)枯燥乏味，甚至也不會讓理論知識生疏，而是學(xué)生能夠掌握工業(yè)機(jī)器人的理論知識，積累豐富經(jīng)驗不斷實踐，將學(xué)習(xí)過的理論知識運(yùn)用到實際操作中，可以為社會、行業(yè)發(fā)展培養(yǎng)復(fù)合型人才。

2.3 充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源

中等職業(yè)學(xué)校的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)的教學(xué)開展，應(yīng)該充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化資源提升中職學(xué)生的教學(xué)質(zhì)量。在實際的發(fā)展過程中，我們認(rèn)識到機(jī)器人時代真正來臨，人們研究的重點(diǎn)在智能、AI方面，但是，該領(lǐng)域在我國的發(fā)展比較晚，導(dǎo)致我國在工業(yè)機(jī)器人研究方面一直無法取得質(zhì)的飛躍。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)平臺加強(qiáng)學(xué)習(xí)，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生掌握最先進(jìn)的機(jī)器人知識，而且還可以將先進(jìn)的知識運(yùn)用在實際操作中。通過鍛煉學(xué)生的實際動手能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，讓學(xué)生快速掌握最新的技術(shù)，實現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

2.4 校企合作辦學(xué)

新技術(shù)人才急缺的大環(huán)境下，構(gòu)建能夠在工業(yè)機(jī)器人專業(yè)領(lǐng)域獨(dú)當(dāng)一面的專業(yè)骨干教師顯得特別重要，尤其是在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)課程中實施理實一體化教學(xué)模式，對專業(yè)教師的理論水平、技能操作水平和職業(yè)素養(yǎng)都有著普遍高的要求。運(yùn)用校企合作的模式，在企業(yè)建立教師工作站、學(xué)生校外實習(xí)實訓(xùn)基地，在學(xué)校建立工程師工作站。此外，一方面，可通過招聘引進(jìn)優(yōu)秀師資力量的方式；另一方面，可通過校企合作模式，專業(yè)教師下企業(yè)實踐鍛煉或企業(yè)掛職的方式來提升理實一體化教學(xué)的實踐操作技能水平。通過學(xué)校與企業(yè)共同培養(yǎng)學(xué)生、員工技術(shù)培訓(xùn)和新技術(shù)推廣應(yīng)用等形式加強(qiáng)校企合作，形成“互利共贏、共建共用”長效機(jī)制，建立穩(wěn)定、合作良好的校外實訓(xùn)基地。實訓(xùn)基地能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)課程理實一體化教學(xué)，可縮短學(xué)生將理論知識運(yùn)用在實踐操作方面的時間，提前適應(yīng)就業(yè)崗位。通過校企合作學(xué)校達(dá)到人才輸出的目標(biāo)，企業(yè)得到專業(yè)技術(shù)人才，雙方實現(xiàn)雙贏。

3 理實一體化模式在工業(yè)機(jī)器人課程中的應(yīng)用探索

3.1 混合式理實一體化教學(xué)模式

為確保理實一體化教學(xué)模式達(dá)到理想的效果，在上課前可布置學(xué)生在移動終端設(shè)備中閱讀任務(wù)與實際操作說明書，之后讓學(xué)生根據(jù)說明書中的意見與看法進(jìn)行操作。運(yùn)用微課、視頻來展示機(jī)器人實操演示過程與步驟，為實訓(xùn)課堂的實際操作演練做準(zhǔn)備。學(xué)生在實訓(xùn)結(jié)束的過程中，能夠完成實踐操作、編程調(diào)試任務(wù)等，這樣可以帶領(lǐng)學(xué)生閱讀任務(wù)指導(dǎo)書、進(jìn)行虛擬軟件仿真操作、用機(jī)器人示教器進(jìn)行程序編輯并實際操作調(diào)試，實現(xiàn)對課程的理實一體化教學(xué)。

3.2 互動教學(xué)

理實一體化教學(xué)模式的特點(diǎn)在于空間非常大，容納性很強(qiáng)，學(xué)生在下課后，可以運(yùn)用不同的方式進(jìn)行互動式學(xué)習(xí)，比如，在現(xiàn)代化的發(fā)展過程中，運(yùn)用移動終端設(shè)備就可以完成互動，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)討論區(qū)提出自己所遇到的相關(guān)問題，也可以在學(xué)習(xí)討論區(qū)回復(fù)相關(guān)問題的獨(dú)立見解，這樣，學(xué)生之間即可相互進(jìn)行問題的討論與分析；教師每天在約定時間內(nèi)分析解答疑惑，或者是在QQ群、微信群等聊天平臺上回答學(xué)生的疑惑，簡單、方便、快捷。學(xué)生亦可借助互聯(lián)網(wǎng)平臺討論與分析，搜索并研究大家感興趣的話題，調(diào)動大家的學(xué)習(xí)積極性。

3.3 測評方式

理實一體化教學(xué)模式中，考核測評非常關(guān)鍵，既是難點(diǎn)也是重點(diǎn)，如何開展考核并讓考核更具有真實性、科學(xué)性、有效性非常重要。首先，針對實訓(xùn)過程的培訓(xùn)，教師一定要以鼓勵和引導(dǎo)為主，不可以言辭令色與批判學(xué)生；教師布置的任務(wù)要在指定時間內(nèi)提交，教師根據(jù)作業(yè)情況、作業(yè)內(nèi)容來觀察學(xué)生對知識的掌握情況，以及分析學(xué)生當(dāng)前對科目學(xué)習(xí)的認(rèn)識；教師可以在網(wǎng)絡(luò)平臺上布置作業(yè)，考核學(xué)生項目學(xué)習(xí)情況；教師還可以根據(jù)學(xué)期學(xué)習(xí)情況來進(jìn)行評價，不再依賴單一的方式來完成教學(xué)滿意度，促進(jìn)測評方式的多樣化發(fā)展。

4 實際應(yīng)用

以《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用基礎(chǔ)》中“涂膠任務(wù)編程與操作”教學(xué)為例，探討理實一體化教學(xué)模式在專業(yè)課程中的實際應(yīng)用。

4.1 教學(xué)任務(wù)設(shè)計

涂膠操作是工業(yè)機(jī)器人在汽車企業(yè)生產(chǎn)與制造過程中的一個重要應(yīng)用，在該環(huán)節(jié)中，運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人能有效地降低勞動者的勞動強(qiáng)度和提高生產(chǎn)效率，尤其是化學(xué)性膠水氣味對人體呼吸道的危害極大，通過工業(yè)機(jī)器人完成涂膠任務(wù)大大減少人體的傷害。在“涂膠任務(wù)編程與操作”教學(xué)中，采用理實一體化教學(xué)模式，將學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，采用“示教與再現(xiàn)”的方式進(jìn)行教學(xué)。專業(yè)教師在講授完基本知識后，指導(dǎo)學(xué)生在實訓(xùn)環(huán)節(jié)中解決實踐操作出現(xiàn)的問題及機(jī)器人涂膠時出現(xiàn)的問題。

4.2 教學(xué)任務(wù)示例

如圖1工藝流程圖中所示，在教學(xué)時，教師首先為學(xué)生示范操作，使用示教器控制工業(yè)機(jī)器人拾取吸盤夾具來對汽車模型的前窗和后窗兩種不同部位的車窗進(jìn)行涂膠，然后裝配到汽車模型車窗安裝位置。工藝流程為：機(jī)器人上電，回零，在物料盤中吸取前窗，移動到涂膠槍口，進(jìn)行涂膠，然后移動到汽車模型前窗位置點(diǎn)，放置前窗，再移動到物料盤吸取后窗，移動到涂膠槍口，進(jìn)行涂膠，然后移動到汽車模型后窗位置點(diǎn)，放置后窗，最后回到零點(diǎn)等待下一次涂膠信號的到來。

圖1 工業(yè)機(jī)器人涂膠工藝流程圖

4.3 教學(xué)任務(wù)分析總結(jié)

教師示范結(jié)束后，學(xué)生按照教師的教學(xué)示例獨(dú)立完成工業(yè)機(jī)器人涂膠任務(wù)的操作，并記錄下在涂膠操作過程中所遇到的編程、操作等問題。任務(wù)結(jié)束后，教師對學(xué)生的實踐操作結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析。指出學(xué)生在進(jìn)行涂膠任務(wù)操作過程中所存在的問題，有目的性地引導(dǎo)學(xué)生之間通過互動討論方式分析涂膠過程中出現(xiàn)問題的原因并及時糾正錯誤，幫助學(xué)生更好地理解和鞏固理論知識點(diǎn)，提升實踐操作能力。

5 結(jié)語

綜上所述，工業(yè)機(jī)器人理實一體化教學(xué)的開展，教師除了充分運(yùn)用學(xué)校資源之外，還需要加強(qiáng)和學(xué)生之間的互動，聽取學(xué)生的反饋意見，解答學(xué)生的疑惑并及時糾正容易出現(xiàn)的錯誤點(diǎn)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過程變得更真實，幫助學(xué)生更好地鞏固理論知識以及提高實踐操作技能，在實際崗位中也“好用”，真正地解決用人市場的人才荒等問題。當(dāng)然，這仍然比較困難，在當(dāng)前的實踐當(dāng)中還需要繼續(xù)深入研究。