浅谈机电一体化与工业机器人结合教学

2024.03.30

吴洪兵

[摘要] 工业机器人是面向工业生产领域的多关节机械手，它能在生产环节替代人工完成生产活动。随着国家智能制造政策的引领，工业机器人技术受到企业的广泛关注；机电一体化是电气自动化专业重要的专业课，是工业生产领域自动控制的基础课程，学生在全面地掌握了上述两门课程后，其电气自动化专业相关技能才能得到快速提升。这两门课程有区别但又有相通性，如果将这两门课程有机地结合起来，将大大提升专业影响力，提高教学效率。将从机电一体化与工业机器人结合教学模式入手，探讨机电一体化与工业机器人结合教学的方式方法。

[关键词] 机电一体化；工业机器人；结合教学

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）13-0130-01

作为职业院校来讲，在教学过程中要积极运用一体化教学方法，使课堂教学从传统的讲授法转变为学生为主体、老师辅助学习的模式，在理论知识学习的同时，注重学生的动手能力、语言表达能力、沟通能力、团队协作能力的培养，快速提高学生的综合素质，从而满足企业对人才的需求，让学生也能更好地适应社会岗位需要。机电一体化与工业机器人都属于动手操作性较强的课程，将两门课程结合在一起进行学习，有助于提高学生对自动化控制领域相关知识的理解，快速提升学生技能。

一、机电一体化与工业机器人结合教学的原因

作为智能制造的两大热门课程，机电一体化与工业机器人结合教学，它的好处体现在：（1）知识点整合，提高教学效率。在教学过程中，两门课程有很多知识点存在重复，学习进度存在不合理性。将机电一体化和工业机器人结合教学，促使两门课程形成一个理论系统，进行有效的整理后，最终形成合理的教学计划，使两门课程联系更加紧密，教学效果也能得到提高。（2）提高设备利用率。工业机器人实训室里面，机电一体化设备不可或缺，如果作为两门单独的课程进行学习，那么实训设备肯定会出现重复购置，造成不必要的浪费，使用率也不高，结合教学可以减少设备投入，提升实训设备使用率。（3）促进教师提高。工业机器人作为新知识，懂专业教学的教师很少。结合教学可以促使教师在教学过程中不断学习该知识，教学生的同时也提升了自己。

二、机电一体化与工业机器人结合教学的具体方法

（一）突出能力本位，制订教学计划

在机电一体化与工业机器人结合的教学活动中，教学目标是让学生掌握机电一体化、工业机器人的相关知识技能，利用综合实训平台完成从原料到成品再到打包的整个生产过程控制。机电一体化作为自动化控制基础，工业机器人作为执行装置，将学生综合能力的提升作为教学重点，以此为依据确定课程的知识结构和教学内容。将知识点和技能点进行整理，结合两门课程的特征进行有序编排，最终确定教学计划。

作为自动化控制领域的两门重要课程，机电一体化与工业机器人相辅相成，缺少了机电一体化，工业机器人的自动生产也就成为空谈。在开展两门课程的教学过程中，以机电一体化作为教学主体，对其核心内容比如PLC编程、传感器、气动、变频器等内容有了大概认识后，引入工业机器人教学，两者结合教学，提高学生兴趣的同时，促进学生相关知识与技能的提升。

在教学过程中，首先进行PLC相关知识的学习，例如：PLC的基本指令、常开常闭触点、输入输出信号等，再慢慢引入传感器的相关内容，然后让学生摸索工业机器人的控制信号，试探性地让他们用PLC的输出信号控制工业机器人的运行、停止。PLC触点及输入输出指令的知识较為抽象，学生学起来比较吃力，而通过这种结合、摸索的学习方式，有助于加深学生对知识的理解。

（二）实行一体化教学，理论联系实际

中职院校的学生普遍学习能力不强，主动学习意识差。传统课堂的教学模式，教师滔滔不绝地在讲台上讲课，学生在下面听得昏昏欲睡，长此以往学生对课堂产生了厌烦感，学习效率难以提高。一体化教学模式将课堂还给学生，让他们做学习的主人，教师起到辅助的作用。通过分组学习、小组分工等形式充分调动学生积极性，查询资料、制订计划、方案展示、小组评价等活动，让不同层次的学生都在课堂上找到自己的位置，大家的学习兴趣高了，效率自然也就提高了。

同时一体化教学在理论知识学习的同时，注重动手操作能力的培养，以及学生职业素养的养成。懂理论会操作，同时具备一定的职业素养，能够满足企业和社会对人才的需求，积极推行一体化教学，理论联系实际的教学模式是非常必要的。

工业机器人课程要求学生能够根据任务要求，编写出机器人运行程序，并配合PLC、传感器、气动系统、变频器/伺服驱动系统等外围设备，完成调试工作，使设备正常可靠运行。学习该课程的前提是学生要对电类专业课有一定的基础，当学生基础较差时，学习起来较为困难，教学效果和教学质量也不理想。同时，该课程的学习任务普遍较大，一名学生可能要耗费很长时间才能完成，但往往是顾此失彼，最后的成果并不理想。行之有效的教学方法，是该课程教学的前提。

专业教师要在教学过程中不断摸索机电一体化与工业机器人结合教学的方式方法，寻找课程的相通性。运用合理的教学方法，理论联系实践，督促学生学习进步，促使学生综合能力得到快速提升。

参考文献：

[1]叶辉，管小清.工业机器人实操与应用技巧[M].北京：机械工业出版社，2010.