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【摘 要】随着科学技术的不断发展，以及产业结构的优化升级，我国对于技术型人才的需求日益高涨。因此，为满足社会发展需要，大多理工类学校机电专业都开设了《工业机器人技术》课程。但是，该课程不仅理论知识繁多、复杂，而且学科综合性也十分强，导致在实际教学中也出现了一些问题。本文将基于《工业机器人技术》课程的特点，有针对性地提出了一系列的教学改革措施，从而进一步激发学生的学习兴趣，培养其自主创新能力，为相关教学者提供参考借鉴。
【关键词】工业机器人;课程教学;改革
一、引言
《工业机器人技术》课程的实践性比较强，知识覆盖面也比较广，涵盖了机械原理、机械设计、电路技术、自动控制原理、线性代数等多方面的内容，而且知识点比较复杂、抽象，这使得教育工作者在进行《工业机器人技术》课程教学时遇到许多困难。因此，如何激发学生的学习兴趣，不被抽象难的理论所困，如何对该课程教学进行改革，是每位任课教师需要思考的问题。
二、《工业机器人技术》课程教学中存在的问题
（一）涉及内容广泛且零散
《工业机器人技术》课程包括：机器人的机械本体、关节机构设计、机器人的运动学方程、动力学方程、各种传感器的应用，以及对所有内容的综合控制方法等。这些内容实质上是属于不同的课程的，这就要求了学生要掌握《工业机器人技术》的内容，就必须先有一定的基础，或者需要另外花时间去复习。而且，这些知识点也比较零散，这使得在教学过程中，学生容易感到混乱，未能形成整体的认识。
（二）概念抽象且公式复杂
对于《工业机器人技术》课程的学习，离不开D—H空间坐标系的建立以及空间坐标的变换。但就算有机器人的图片等信息，也只能让学生看到实体的部分，很难直观地展现虚拟抽象的坐标系、工作空间、关节空间等概念。还有类似于动力学方程的推导、微分运动的分 析、雅可比矩阵的分析等都是该课程的重点，但是由于复杂、枯燥的数学推导，使得很多学生都无法理解，失去学习的兴趣，制约到教学的开展。
（三）缺乏适合教材且条件缺乏
《工业机器人技术》课程的学习，要求学生要具有一定的理论素养，才能满足科技创新 的需要，同时也要求学生掌握本专业相关技术，拥有较强的实践能力。但是，目前工业机器人的教材有的偏重理论讲解，有的教材流于产品说明或用户指南，难以适应学生的特点与教学需求。另外，由于机器人目前造价比较贵，受资金以及场地等的限制，大多学校的相关实验设备还不够完善，使得该课程的实践环节难以展开。如果没有实际的操作机会，单靠上机模拟，难以获得预期的效果，也很难调动学生的积极性。
三、《工业机器人技术》课程教学改革措施
（一）重构教学内容，教学连贯课程主线
学科教师要在有限的教学时间内，输出更多有意义的教学内容。那么，这就需要教师对课程内容进行精选，保证学生在限定的学时内，最大化地掌握理论知识。同时，教师也应根据重构的教学内容对教学目标进行调整，教师应根据机械技术训练内容，向学生下发具体的学习任务和目标，并结合联系内容传讲相关的理论知识，加深学生对理论知识的认识，提升学生的机械分析、设计和构建能力。另外，由于该课程的内容比较零散，为让学生有整体的认识，可先从机械专业学生比较熟悉的机械结构入手，通过讲解机器人的机械、传感、控制部分的关系，来进入控制系统和环境感知技术的学习，再以典型的机器人为主线，对运动学、动力学、轨迹规划等进行讲解，让学生有一个较为明确的框架，再逐一地去分析，使整个教学连贯起来。
（二）优化教学模式，调动学生主观能动性
为有效激发学生的自主思考能力，在进行 《工业机器人技术》课程教学时，必须要注重课堂的互动性。特别该课程的实践性非常强，在每次涉及到新的知识点时，要避免一味的填鸭式教学，要提出问题引起学生的兴趣，鼓励学生进行课后的复习和相关资料的搜集，让学生自主地思考问题、寻找答案。教师可通过现场演讲的方式，与其他同学进行交流探讨，也可以采用大作业的形式，鼓励学生自己设计一套完整的机器人系统，充分调动学生的积极性。在过去的《工业机器人技术》课程教学中，教师都是占据着课堂的主体地位，这使得学生处于被动接受状态，其主观能动性难以被激发，在一定程度上影响了课程教学的效果。为此，任科教师要进一步优化的教学模式，凸显学生的课堂主体地位，发挥学生的积极能动性。比如，在教学中引入任务教学法，让学生根据任务要求来完成相对应的学习任务，整个过程中，教师只起到指导作用。这样学生在任务完成的过程中，让学生对工业机器人技术有更全面的系统了解。
（三）因材施教，创新教学手段
在《工业机器人》课程教学中，教师可以因材施教，对于深涩难懂的公式推导部分，进行概括性的介绍，而对于概念抽象的部分，同时条件允许的情况下，还可以利用实物进行教学。其次，还要创新教学手段，首先学校要根据《工业机器人技术》课程的教学要求，配置好相应的教学实物，为学生营造良好的教学环境。同时，教师应积极应用虚拟技术，构建课程教学所必备的数据库，可通过虚拟样机仿真软件、多媒体课件等方式进行多角度的剖析，使学生在学习过程中，能够利用动态仿真技术对机器人进行设计，还能有效观察到所设计的机器人的具体结构形式，以及各个零部件的运作状态，加深学生对于工业机器人的直观感受，进一步激发了学生的学习兴趣，获得更为理想的教学效果。
（四）注重實践环节，培养实用型人才
《工业机器人》 课程的实践性比较强，因此在教学过程中，要坚持理论与实践相结合，提高学生的实验能力、动手操作能力、观察分析能力、自主创新能力，从而更好地适应社会的需求。
首先，在理论的学习上，就算学生记住了一些计算公式，但在实际应用中如果不会操作是没有意义的。因此，在课后要进一步加强学生的实践机会。在学生完成了一定量的验证性实验并具有一定的实验基础后，应该适当地加入设计性和综合性实验，让学生自己完成实验的总体设计、实施等，使得学生能够充分体验到学有所用，提高学生的整体实验水平以及实际动手能力。
同时，充分利用现有的实验教学设备，建立一个专门实训基地，实验室应对学生进行开放式管理，学生可根据自身得需求申请到实验室实验。而且，对于自行进行机器人设计的同学，若设计方案可行的，应给予一定的资金支持，鼓励学生自主创新。另外，还要积极拓展校外实训基地，建立产学研紧密结合的校外实习、实训基地，形成教学、科研、生产、培训一体化的综合性教育培训基地，让学生可以直接参加到实际工作中，提高解决实际问题的能力。
最后，教师可以采用理论实践相结合的课程考核方法，在对学生考核时，注重理论知识在实践中的应用，增加实践考核的比重，从而更好地激发学生学习的主动性，进一步提高学生自主学习、分析问题、解决问题的能力。
四、结束语
现代技术的不断发展，使得劳动力市场对技术型人才的需求不断旺盛，此时《工业机器人技术》课程显得十分重要。但是由于该课程所涉及的内容十分广泛且复杂，因此必须对《工业机器人技术》课程进行教学改革，重组教学内容，创新教学手段，注重学生实践能力等，从而提升课程的教学效果。
参考文献：
[1] 于霜.高职院校工业机器新实践教学研究[J].科技创新导报，2015，12（20）：25～25.
[2] 程仙国，孙慧平，李占涛.《工业机器人技术》课程教学改革与实践[N].宁波工程学院学报，2015，2 7（4）：10 4-108，118.
[3] 于楚泓.《工业机器人技术》课程教学改革探索[J].科技风，2017（8）：54—54.
（作者单位：台山市培英职业技术学校）
【关键词】工业机器人;课程教学;改革
一、引言
《工业机器人技术》课程的实践性比较强，知识覆盖面也比较广，涵盖了机械原理、机械设计、电路技术、自动控制原理、线性代数等多方面的内容，而且知识点比较复杂、抽象，这使得教育工作者在进行《工业机器人技术》课程教学时遇到许多困难。因此，如何激发学生的学习兴趣，不被抽象难的理论所困，如何对该课程教学进行改革，是每位任课教师需要思考的问题。
二、《工业机器人技术》课程教学中存在的问题
（一）涉及内容广泛且零散
《工业机器人技术》课程包括：机器人的机械本体、关节机构设计、机器人的运动学方程、动力学方程、各种传感器的应用，以及对所有内容的综合控制方法等。这些内容实质上是属于不同的课程的，这就要求了学生要掌握《工业机器人技术》的内容，就必须先有一定的基础，或者需要另外花时间去复习。而且，这些知识点也比较零散，这使得在教学过程中，学生容易感到混乱，未能形成整体的认识。
（二）概念抽象且公式复杂
对于《工业机器人技术》课程的学习，离不开D—H空间坐标系的建立以及空间坐标的变换。但就算有机器人的图片等信息，也只能让学生看到实体的部分，很难直观地展现虚拟抽象的坐标系、工作空间、关节空间等概念。还有类似于动力学方程的推导、微分运动的分 析、雅可比矩阵的分析等都是该课程的重点，但是由于复杂、枯燥的数学推导，使得很多学生都无法理解，失去学习的兴趣，制约到教学的开展。
（三）缺乏适合教材且条件缺乏
《工业机器人技术》课程的学习，要求学生要具有一定的理论素养，才能满足科技创新 的需要，同时也要求学生掌握本专业相关技术，拥有较强的实践能力。但是，目前工业机器人的教材有的偏重理论讲解，有的教材流于产品说明或用户指南，难以适应学生的特点与教学需求。另外，由于机器人目前造价比较贵，受资金以及场地等的限制，大多学校的相关实验设备还不够完善，使得该课程的实践环节难以展开。如果没有实际的操作机会，单靠上机模拟，难以获得预期的效果，也很难调动学生的积极性。
三、《工业机器人技术》课程教学改革措施
（一）重构教学内容，教学连贯课程主线
学科教师要在有限的教学时间内，输出更多有意义的教学内容。那么，这就需要教师对课程内容进行精选，保证学生在限定的学时内，最大化地掌握理论知识。同时，教师也应根据重构的教学内容对教学目标进行调整，教师应根据机械技术训练内容，向学生下发具体的学习任务和目标，并结合联系内容传讲相关的理论知识，加深学生对理论知识的认识，提升学生的机械分析、设计和构建能力。另外，由于该课程的内容比较零散，为让学生有整体的认识，可先从机械专业学生比较熟悉的机械结构入手，通过讲解机器人的机械、传感、控制部分的关系，来进入控制系统和环境感知技术的学习，再以典型的机器人为主线，对运动学、动力学、轨迹规划等进行讲解，让学生有一个较为明确的框架，再逐一地去分析，使整个教学连贯起来。
（二）优化教学模式，调动学生主观能动性
为有效激发学生的自主思考能力，在进行 《工业机器人技术》课程教学时，必须要注重课堂的互动性。特别该课程的实践性非常强，在每次涉及到新的知识点时，要避免一味的填鸭式教学，要提出问题引起学生的兴趣，鼓励学生进行课后的复习和相关资料的搜集，让学生自主地思考问题、寻找答案。教师可通过现场演讲的方式，与其他同学进行交流探讨，也可以采用大作业的形式，鼓励学生自己设计一套完整的机器人系统，充分调动学生的积极性。在过去的《工业机器人技术》课程教学中，教师都是占据着课堂的主体地位，这使得学生处于被动接受状态，其主观能动性难以被激发，在一定程度上影响了课程教学的效果。为此，任科教师要进一步优化的教学模式，凸显学生的课堂主体地位，发挥学生的积极能动性。比如，在教学中引入任务教学法，让学生根据任务要求来完成相对应的学习任务，整个过程中，教师只起到指导作用。这样学生在任务完成的过程中，让学生对工业机器人技术有更全面的系统了解。
（三）因材施教，创新教学手段
在《工业机器人》课程教学中，教师可以因材施教，对于深涩难懂的公式推导部分，进行概括性的介绍，而对于概念抽象的部分，同时条件允许的情况下，还可以利用实物进行教学。其次，还要创新教学手段，首先学校要根据《工业机器人技术》课程的教学要求，配置好相应的教学实物，为学生营造良好的教学环境。同时，教师应积极应用虚拟技术，构建课程教学所必备的数据库，可通过虚拟样机仿真软件、多媒体课件等方式进行多角度的剖析，使学生在学习过程中，能够利用动态仿真技术对机器人进行设计，还能有效观察到所设计的机器人的具体结构形式，以及各个零部件的运作状态，加深学生对于工业机器人的直观感受，进一步激发了学生的学习兴趣，获得更为理想的教学效果。
（四）注重實践环节，培养实用型人才
《工业机器人》 课程的实践性比较强，因此在教学过程中，要坚持理论与实践相结合，提高学生的实验能力、动手操作能力、观察分析能力、自主创新能力，从而更好地适应社会的需求。
首先，在理论的学习上，就算学生记住了一些计算公式，但在实际应用中如果不会操作是没有意义的。因此，在课后要进一步加强学生的实践机会。在学生完成了一定量的验证性实验并具有一定的实验基础后，应该适当地加入设计性和综合性实验，让学生自己完成实验的总体设计、实施等，使得学生能够充分体验到学有所用，提高学生的整体实验水平以及实际动手能力。
同时，充分利用现有的实验教学设备，建立一个专门实训基地，实验室应对学生进行开放式管理，学生可根据自身得需求申请到实验室实验。而且，对于自行进行机器人设计的同学，若设计方案可行的，应给予一定的资金支持，鼓励学生自主创新。另外，还要积极拓展校外实训基地，建立产学研紧密结合的校外实习、实训基地，形成教学、科研、生产、培训一体化的综合性教育培训基地，让学生可以直接参加到实际工作中，提高解决实际问题的能力。
最后，教师可以采用理论实践相结合的课程考核方法，在对学生考核时，注重理论知识在实践中的应用，增加实践考核的比重，从而更好地激发学生学习的主动性，进一步提高学生自主学习、分析问题、解决问题的能力。
四、结束语
现代技术的不断发展，使得劳动力市场对技术型人才的需求不断旺盛，此时《工业机器人技术》课程显得十分重要。但是由于该课程所涉及的内容十分广泛且复杂，因此必须对《工业机器人技术》课程进行教学改革，重组教学内容，创新教学手段，注重学生实践能力等，从而提升课程的教学效果。
参考文献：
[1] 于霜.高职院校工业机器新实践教学研究[J].科技创新导报，2015，12（20）：25～25.
[2] 程仙国，孙慧平，李占涛.《工业机器人技术》课程教学改革与实践[N].宁波工程学院学报，2015，2 7（4）：10 4-108，118.
[3] 于楚泓.《工业机器人技术》课程教学改革探索[J].科技风，2017（8）：54—54.
（作者单位：台山市培英职业技术学校）