基于混合学习的工业机器人实践教学模式研究

    王烁

    

    摘 要：随着科学技术的发展，机器人在工业生产制造领域的应用也越来越广泛。为了迎合工业行业发展需求，高校教育需要培养具备机器人实践操作能力的人才，优化学生创新实践思维，才能强化学生的就业技能，占据人才市场竞争优势。在此基础上，本文将基于混合学习模式，落实线上线下的综合教学内容，丰富工业机器人应用实践教学模式，全面促进应用实践人才培养质量的发展。

    关键词：混合学习; 工业机器人; 实践教学模式

    中图分类号：TP242.2-4? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A? ? 文章编号：1006-3315（2019）05-120-001

    在新时代的教育理念下，网络在线教学模式的优势逐渐凸显，逐步成为教育课堂中非常重要的部分。虽然网络在线教学模式可以实现学生综合素养教学，为学生提供更加优质的学习平台，但是也存在一定弊端，如：教学监控难度较大、忽视教师作用，导致无法真正确保课堂教学质量。因而通过利用混合式教育，将传统教育和在线教育进行融合，构建出相互促进、相互弥补的教学模式，才能提升实践课堂教学的质量。

    一、工业制造机器人实践操作人才培养的现状和重要性

    （一）实践操作人员培养的必要性

    随着科技革命的深入，机器人时代已经悄无声息地到来，工业机器人自动化生产线逐渐成为自动化生产制造的主流发展方向。在工业生产制造中利用工业机器人，不仅可以实现自动化生产模式，提升工业生产效率和质量，而且还是推动企业和社会经济发展的重要环节。在高校教育中全面实施工业机器人实践操作能力培养，可以为自动化工业发展奠定人才基础，满足社会发展需求。同时，在混合式教学下锻炼学生实践操作能力，还可以提升学生的知识应用能力，促进学生综合性发展。

    （二）工业机器人实践教学现状

    工业机器人实践教学设施不够完善，配套资源短缺。工业机器人技术所涉及的学科非常多，不仅包括机械学、机电学，而且还有微电子学。同时，由于工业机器人价格较高，大部分高校无法配备整套工业机器人，尤其是部分具有特殊应用需求的工业机器人。因为工业机器人设备采购资金、教学实践场地以及操作安全性等问题，当前大部分高校的工业机器人实践教学设备都不够完善，进而导致工业机器人应用实践环节均出现硬件设备严重缺乏的现象。

    二、基于混合学习，构建工业机器人实践教学策略

    （一）优化工业机器人实践教学教师资源，奠定良好的实践教学基础

    教师作为课堂教育的主要成员，自身的专业素养、教学能力以及教学理念直接影响着教学质量，掌控人才培养方向。在进行工业机器人实践人才培养中，高校应该配备专业的混合式教学师资资源，确保教师的实践技能水平，为实践教学提供优质的师资支撑。例如学校可以根据工业人才需求，招聘专业的混合式教师团队，或者加强本校教师技能培训，从根本上提升学校的工业机器人實践教学品质。这样专业性、高素养的教师团队不仅可以结合学生能力和社会状况，制定符合学生发展的教学目标，还能有效地将实践教学要点进行提炼和总结，划分实训项目，制作教学视频、课件及其他数字化教学内容，为学生提供丰富有趣的实践教学课堂。同时，高校可以选择优质的自动化工业生产企业进行合作，综合利用企业专业技术操作人员资源，弥补本校实践操作教师资源的短板，进一步实现教育资源层面的混合。

    （二）构建交互式网络在线教学系统，为实践操作人才培养提供学习平台

    在工业机器人实践人才培养中使用交互式教学平台，可以利用数字化资源丰富课堂教学内容，为学生在线学习提供保障。网络数字化教学资源主要包括PPT、操作视频、文档资料以及3D虚拟实验等等。教师在交互式网络教学平台中可以将网络数字化资源进行分层归类，以“项目类型”、“教学对象”为中心，构建分层组合课程。这样既可以满足各年级学生的学习需求，又能提升学生学习自主性，进一步优化学生实践操作学习质量。与此同时，高校仍然可以利用工业机器人制造企业资源，优化在线课堂的教学内容和环节，结合实际教学需求，将第三方集成企业已经制作完成的教学资源进行借鉴和组织，进一步提升学生对机器人实践操作的理解，强化学生实践操作能力。在这样的环境下，学生不仅可以利用网络教学平台中的“项目”进行反反复复的巩固学习，而且还能够与教师进行沟通和交流，进一步提升对机器人实践操作环节的掌握质量。另一方面，完善工业机器人实践教学的硬件条件，提升高校硬件教学实力。在工业机器人应用实践教学中，完善实践教学的硬件设备是必不可少的。高校可以根据教学需求，合理购置工业机器人综合实训台、编程室（离线编程软件）等设备，让学生可以进行实践和操作，进一步促进实践教学的落实。

    （三）构建混合式工业机器人实践教学框架，保障实践教学的规范性

    在确保工业机器人基础实践教学资源完善之后，教师还可以根据教学任务，制定合理的混合式教学规划，如图1所示。

    在机器人实践操作人才培养中，落实这样的教学规划，可以利用实训课堂、开放式课堂等多种模式进行实现，这样就能更加全面确保学生实践操作能力的培养质量。与此同时，教师还可以落实一讲二练三考核的教学课堂，有效利用网络在线数字资源，充实培养内容，让学生能够掌握更加全面的实践操作技巧。

    总而言之，在工业机器人操作人才需要供不应求的环境下，高校通过完善自身教学资源，强化学生实践操作能力的培养，优化工业机器人实践操作教学环境，可以进一步提升学生就业竞争优势，促进高校综合实践人才教育品质的发展。

    参考文献：

    [1]唐灵爽.中职院校工业机器人创新实践教学研究[J]现代职业教育，2016（26）