基于六步法教学的ABB机器人实训课程

林祖盛

【摘要】当前形势对机器人人才需求极为迫切，同时机器人教学是一门新兴多专业融合的课程，必须引导学生将各专业知识融会贯通，对多专业耦合的复杂情景，创造性解决各种故障难题。针对以上情况，本文提出依据“六步法”的ABB机器人实训教学思想，并将“六步法”逐一解剖，针对性提出在机器人实训过程中的特点，最后以典型ABB机器人实训案例为对象，论证了“六步法”教学的应用过程。

【关键词】ABB机器人 六步法教学 多专业耦合 创造思维

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）23-0232-02

引言

随着人力成本增加，制造业面临必须转型升级的局面，在此机器人自动化系统需求极为迫切。同时，机器人相关操作及维修等工作需要的专业技术水平较高，传统技工难以掌握，需大量专业人才。

机器人教学难点在于它是一门新兴多专业融合课程，教学需培养学生将电气控制、机械安装、机械传动等知识融会贯通。同时机器人构造复杂，控制系统精密，实际工作将面临诸多问题及难题，需学生提高创造性和开拓性，应对各种复杂工作。

“六步法”教学模拟真实工作环境，依据学生思维方式，锻炼学生养成信息、计划、决策、实施、控制、评价等六个工作步骤，参与工作过程中，将各专业知识进行整合，形成自身工作能力，掌握从全局出发分析、解决问题的能力，创造性解决各种疑难。本文以ABB机器人为对象，论证六步法教学在机器人实训课程中的应用。

1.六步法在机器人实训课程中的特点

根据思维活动特点，解决问题需经获取信息、制订方案、方案评审选优、实施方案、实施过程控制、效果评价等六个环节。通过不断重复这些环节解决遇到的问题，我们才能不断提升解决问题的能力和素养，以此习得并积累相关工作经验，进而解决新问题，即提升“行动能力”。六步法教学在各个传统专业教学中均有典型应用，但在机器人这种新兴课程教学过程中，具有与传统课程不同的特点。

机器人实训教学中遇到的难题都是各专业知识融合的问题，学生难以找到具体案例做参考，因此需要引导学生，充分发挥学生创造力。通过不断调整，让学生思路具有开放性，并鼓励实施。

2.ABB机器人搬运实训课程中六步法的应用

2.1 信息

ABB机器人搬运项目中包含伺服电机、机械传动、传感器、编程等专业信息。各专业领域信息此前课程已有学习，因此需将案例的关键知识进行回顾。伺服电机的定位功能、机械传动的传送、传感器中光电传感器等是本案例中的关键知识点。

2.2 计划

按照人数进行分组，每小组3～5人，设组长1名。对于大班教学，每组人数可适当增加，或增加指导教师，以保证有效的教学控制和指导力度。为保证较好的教学效果，促使学生开展竞争与协作习惯，分组可采用報数法、抽签法等。采用计划书、进度表等形式记录小组讨论的结果。

2.3 决策

在小组成员充分讨论后，形成一种或多种可行方案。每种方案应附有论证过程，讨论过程中应鼓励创新思维，对独特的方案教师应予以指正和引导。学生可能会存在错误决策，但要肯定错误决策本身也是学习过程，在修正方案、改正错误的过程中，能够获得更大提升空间。

2.4 实施

实施阶段先要进行角色分工，组内讨论决定具体实施的各个部分，可根据项目需要设置组长、操作员、记录员、报告员等。学生在实施方案时要记录所遇到的问题、解决方法和最终结果。遇到不可解决的问题，可向教师申请，回到计划和决策阶段，重新对方案进行完善、修改和补充。修正后，再次进入实施阶段，从而达成项目目标。

2.5 控制

控制贯穿信息、计划、决策和实施阶段，在该过程中，教师和学生均是控制主体。教师可通过提问、布置作业、监督检查、评价等形式，引导、控制，督促学生完成工作任务，也可通过轮流作业、竞赛、组内/组间互评等形式达到控制目的。组长、计时员、监督员等成员也负有监督、控制职责，以规范小组成员的行动方向。其中，计时员、监督员、协调员也可以进行组间计时、监督和协调工作。

2.6 评价

对于教师，评价的最终目在于修正教学过程中的不当之处，并为下一阶段教学打下基础。对于学生，评价阶段的目的在于复习、总结教学内容，检查、拓展在实训学习中的得失，同时掌握正确的学习方法。评价活动可以通过课业收集、成果展示、汇报演讲、小组自评/互评、教师点评、学生反馈等形式开展，其中学生反馈主要是对教学设计、教学组织及实施控制等方面的评价。

3.结论

六步法教学的特点在机器人实训等这类新兴课程中发挥越来越重要的作用，在模拟真实的工作环境下，六步法教学主要优势有：

（1）学生主体性得到最大程度的发挥，自主探索学习能力得到提升。为以后在工作中，解决各种新型问题打下基础。

（2）小组分工有利学生培养团队协作，通过角色的训练，使学生在未来工作中能够更好的给自己定位，完成自己本职工作。

（3）养成从全局出发分析问题、解决问题的习惯，提高学习自觉性和实现有效地学习。

参考文献：

[1]焦名海. 魏书生“六步法”教学模式的心理学分析[J]. 深圳信息职业技术学院学报， 1999（2）：49-51.

[2]唐艳华， 张庆玲. 机器人技术基础实验教学的改革与实践[J]. 教学研究， 2015（2）：103-105.