基于“交互课堂”理念的的工业机器人实践教学思考.docVIP

第 PAGE 页 基于“交互课堂”理念工业机器人实践教学思考 　　【基金项目】省级教改课题（kg2019651）。 　　随着产业升级及集约化程度提高，制造业设备自动化与柔性化程度也在不断提升，工业机器人技术在制造业中应用日趋广泛。据调查，全国范围内工业机器人领域人才年需求量达41万人，年毕业生数为20.8万人，年度缺口20万人，缺口量巨大。高职教育作为培养高素质技能型人才前沿阵地，如何适应以自动化设备加工为主高端先进制造企业对人才需求，提高毕业生工业机器人综合应用能力，成为当前高职院校积极剖析与推进教学课题。 　　一、工业机器人实践教学存在问题 　　为了迎合制造业发展趋势，培养工业机器人领域人才，高职院校均已开设工业机器人相关理论与实践课程，但现阶段工业机器人课程教学，尤其是实践教学环节，普遍存在以下问题：（1）课程项目任务与企业生产实际脱轨，成为“空中楼阁”；（2）项目难度未呈现出阶梯化分层教学；（3）分组教学没有切实解决“个别同学做、其余同学看”问题。以上问题导致了毕业生工业机器人综合应用能力较弱，不得不从事一些技术含量较低工作岗位，最终造成毕业生工作档次、工作薪酬下降，职业发展前途受限等严重后果。 　　二、基于“交互设计”概念“交互课堂” 　　针对现阶段工业机器人实践教学存在上述问题，为了提升学生工业机器人综合应用能力，提高高素质技能型人培养质量，提高毕业生对于“机器换人”趋势适应能力，提出以“交互设计”概念引领工业机器人课程教学，以“交互课堂”方式改变目前实践教学中存在不足。 　　交互设计是一种目标导向设计，所有工作内容都是围绕着用户行为去设计，是通过设计用户行为，让用户更方便更有效率地去完成产品业务目标，获得愉快用户体验。而“交互课堂”则是以“交互设计”概念为基础课堂教学模式，包括了教师与企业交互教学项目、与学生交互教学层次，教学组与组之间交互操作能力，组内组长与组员交互责任分工等涵盖教学各个方面交互。 　　三、基于“交互课堂”工业机器人实践教学方法 　　针对现阶段工业机器人实践教学中存在问题，引入“交互课堂”，具体教学方法有以下三点： 　　1.教学内容“上下左右”四方位交互，实现难易结合、教学企业兼顾 　　“上下交互”是指项目应包括难度阶梯式子任务。对于一般同学，只需其掌握相关设备基础操作技巧与操作原理；对于较为优秀同学，在此基础上，增加部分有一定难度、综合性训练项目，培养其综合应用能力，使其在面对不同设备时，能快速剖析出其操作原理，缩短这类学生就业后学习期与适应期。“左右交互”则是指教学内容应充分考虑企业生产实际，将实际生产中涉及到技术技能纳入教学项目中，使学有余力学生能体会到企业生产与学生教学不同，以便其工作后能尽早适应工作岗位。以“焊接机器人”项目为例，项目中学习焊接图形应遵循 “点、线”、“规则二维图形”、“不规则二维图形” 、“规则三维图形”、“不规则三维图形”，最终是“企业中复杂焊接图形”难度顺序。而在不同难度中，均插入企业实际焊接图形，以供学生学习与练习。 　　2.摒弃“看似面面俱到、实则顾此失彼”教学现状，针对学生接受能力与学习兴趣，分组教学，实现与学生“交互” 　　考虑到工业机器人操作原理相似性及企业机器人设备应用局限性，大部分学生只需完全掌握一类工业机器人操作技巧，即可通过短时间培训，完成对其余设备触类旁通。在实际教学中，让学生根据自身水平、兴趣选择不同“核心项目”，而其余项目则作为“附加项目”。因此，不同教学组“核心项目”不同，其教学重点也有所区别。由于“核心项目”是学生按照兴趣自由选取，在学习过程中，也能充分调动学生学习积极性与学习热情。例如：某位同学选择焊接机器人作为其“核心项目”，在教学中，将这位同学归为“焊接机器人小组”，焊接机器人操作技巧与操作原理则使其重点教学内容，搬运机器人、码垛机器人与视觉识别等内容是在其完全掌握焊接机器人操作技巧基础上，再进行进一步教学。 　　3.改革考核评价方法，以“核心项目考核”为基础分，“附加项目考核”为加分项，注重组内成员分工协作，提高考核有效性 　　考虑到不同项目组“核心项目”有所区别，在考核过程中，将其“核心项目”教学内容作为其考核成绩基础分，而“附加项目”则作为加分项目。因此，学生必须首先通过自选“核心项目”考核，如该学生想在最终考核上获得更高分数，则需在“附加项目”考核中有所斩获。除此之外，课程考核将采用过程与结果相结合考核方式，不仅注重对任务实施结果，更注重组内成员分工完成部分评价。内容主要是考勤情况、任务完成情况、组长对于任务分配情况与组员子任务完成情况进行评价。改变目前项目化教学结果往往只停留在结果情况，相比以往评价更具可信度。 　　四、开展基于“交互课堂”工业机器人实践教学需要解决关键问题及解决方法