导练式教学在技工院校工业机器人课中的应用

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  摘要:工业机器人课是一门应用性和动手实践操作性很强的课程,目前技工院校教学改革倡导一体化教学,学生的实际动手操作活动所占比例逐渐提升。在工业机器人课程中,教师采用导练式的教学方式,可达到学生在完成相应的任务项目理论知识学习的同时,增加动手操作能力训练。导练式教学将学生作为教学的中心,能够帮助教师调动学生的学习积极性。本文主要围绕着导练式教学在技工院校工业机器人课中的应用展开叙述。
  关键词:导练式教学;技工院校;工业机器人课
  引言
  目前一个国家机器人制造水平的高低已经成为该国家制造业水平高低的主要标志,而机器人也应用在生产的各个领域中。随着科学技术的发展,制造企业对技术型机器人的要求也越来越高。技工院校在工业机器人课的教学重点是以实际案例作为主要切入点,提取工作中的典型工作任务帮助学生掌握有关工业机器人保养和维修的技术要点。
  一、技工院校目前机器人课的教学现状
  工业机器人操作是一门动手操作性比较强的课程,也是技工院校自动化专业的一门主干课程,这门课程学生需要学习的主要理论内容包括以下几个方面:工业机器人的机械结构、传感器在工业机器人的应用,机器人的驱动系统以及控制系统等。尽管不同的学校会使用不同的课本,但是基本内容大致都是相同的。技工院校开设工业机器人课的主要目标是为了实现学生对工业机器人的保养、维修以及基本操作技术的掌握。为了更好的实现这一目标,需要开设更多相关的实践课程,但是又与学校要求学生扎实掌握理论知识相矛盾。在这种情况下,需要学校不单纯的只教授理论知识,还要与实践操作结合起来。因为理论过于抽象,会影响学生的理解情况。比如:在学习传感器方面的知识时,如果学生不知道如何将传感器安装到机器人上,就会导致学生被动的接受知识,无法举一反三。工业机器人课涉及的学科内容比较广泛,需要学生有积饱满的热情和积极的学习主动性。但是,目前由于技工院校多数学生自主学习理论知识能力较弱,对于书本上知识不愿深入了解,如果不能为学生留出足够的思考空间,将导致学生产生厌学的情绪。
  二、导练式教学的设计要点
  (一)依据教学目标,设置项目任务
  根据书本学习的主要内容,为学生设置学习目标和任务是教师的主要工作内容之一。教师需要提前仔细研究相关课程和理论知识点,利用“学习通”“蓝墨云班课”等网络教学平台为学生设计问题、布置课前预习任务,实现课堂翻转调动学生学习积极主动性。并且与实际生活相联系,查看哪些地方需要运用该理论知识和实践知识解决问题,再据此设定教学项目任务。同时教师还要结合学生当前的学习进度和对理论知识的掌握情况,合理的安排教学计划和方案,并将工作页以书面形式下发给学生。
  例如:在学习《模块化机器人与工业机器人的认识》这一项目时,教师需要提前依据课本内容,为学生设置学习目标和项目任务。该项目的学习目标是了解什么是机器人以及机器人目前的发展现状和未来的发展趋势。根据这一目标,让学生掌握机器人的整体结构和相关参数就是本节课的主要学习任务。这样可以引导学生有目的、有计划的完成课程的学习。
  (二)制定实施项目任务的具体计划
  由于班内学生的实际情况不尽相同,比如学生会有不同的兴趣、爱好以及知识的技能水平,因此,在实施具体计划的设置时要将学生的实际水平考虑在内,将整个计划分为不同的部分:基础部分、提高部分以及发挥部分等,以此适应班内不同学生的不同情况。学生应该根据自己的实际水平选择不同层次的任务量和任务难度,若工作量和难度远远超过学生的实际能力,学生就难以完成;反之,学生就会提前完成任务,达不到巩固知识点的效果。在實施具体计划的过程中,教师可以明确列出学生需要在学习的过程中掌握哪些知识点,查阅哪些相关书籍。如果这项任务需要同学组成小组共同完成的话,教师需要明确好职责。
  例如:在学习《模块化机器人与工业机器人的认识》这一项目时,教师需要提前查阅大量的资料,对机器人的由来发展趋势以及结构等材料进行详细整合,并且通过对这些材料的分类、整理和对比,将学生需要学习的理论知识带导入到课堂中,让学生对整个任务设计有所了解,并在规定的时间内完成任务的执行。
  (三)项目和任务的实施
  在教学过程中,项目的实施就是教学的重点和难点,也是教师、学生和设备的互动阶段,需要教师边操作设备,边对学生讲解;而学生需要边听课边记录,以便后续能够顺利操作。学生在动手阶段,教师需要充分发挥学生的自主性和积极性,实现“教学做”一体化教学模式。
  教学中教师起的作用就是协同作用,多设置几个并非技术的问题,让学生们在小组之间讨论,并将讨论的结果写下来,整个小组推荐一位同学到讲台上展示,既可以锻炼同学们的总结能力,还可以促进学生表达能力的提升。对于具体问题,比如:机器人的结构是什么?
  最后是对项目进行评估和总结,也就是对整个教学环节的反思。教师需要根据教学目标设置几个考核点,并根据同学们的表现进行打分,可以分为同学自评、同学互评以及教师评分等,让学生在认识自我能力的基础上,学习他人的长处。
  总结:导练式教学在工业机器人课中的应用能够让学生在实践操作中完成对新知识和新技能的学习和掌握。任务就是以学生为重点和中心,让学生积极主动的探索知识,形成良性循环。
  参考文献:
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