基于项目引领任务驱动的中职工业机器人技术教学中的探索

李悦

[摘 要]中等职业学校以培养应用型人才为目标。为了能更好地帮助学生提升自身能力，就需要教师深入研究教学策略，用更好的教学理念、更恰当的教学手段有效地开展教学工作，最大限度地帮助学生，使学生得到更加全面的培养，收获更加熟练的技能。现基于项目引领，探讨适合中职工业机器人这门学科的教学理念、教学方法、教学策略及教学手段。

[关键词]项目引领任务驱动;中等职业学校;工业机器人技术

工业机器人是由综合电子工程技术、自动化控制技术、计算机技术、信息传感技术等多学科组成的高新技术，是一个国家工业自动化水平的重要标志。在中国制造2025大背景下，工业机器人得以广泛应用，工业机器人技术的发展更是日新月异。为了更好地服务经济，职业院校培养技术人才迫在眉睫。

一、有效结合CDIO工程教育理念和模式

CDIO代表构思、设计、实现、运作，提出了系统的能力培养、全面的实施指导以及实施检验等，这种理念与模式很适合中等职业学校：

1.强调“做中学”，通过项目引领任务驱动，使学生在实践中获得真知。

2.通过集成化教学使学生获得专业知识的同时收获自身能力和团队合作能力等多方面的提升。

3.建立并探索多学科之间的关联，使专业目标得到多门课程的共同支持。

二、项目引领任务驱动教学法

陶行知先生“教学做合一”的教学理念为“项目引领任务驱动”的教学方法提供了理论依据，通过分析工业机器人的典型工作任务，将教学内容有机整合，实现项目引领。根据项目给定的引导性问题，培养学生的发散性思维，以任务驱动学生主动学习，自主提出解决方案并通过工业机器人在线示教编程进行实操验证。

三、虚拟仿真教学法

建立虚拟仿真实训室，在工业机器人实训设备不足的情况下，可以通过虚拟实训平台，解决教学资源不足的窘境，同时可以满足学生课后练习拓展的需求，使学生掌握工业机器人应用编程与调试。

四、探索校企合作

随着工业机器人产业结构的升级和调整，要求专业人才能具备更全面的综合职业能力，特别是在对机器人专业的人才培养时，中等职业学校应探索工学结合的人才培养模式，顺利推进校企合作的深度融合。使学生在校内接受系统的知识体系学习，在校外接受有针对性的实践操作训练，最终实现校企无缝对接，使受教育者能真正将理论知识应用于生产。

接下来，以工业机器人技术课程中“管与板的焊接”项目为例，谈谈对“项目引领，任务驱动”教学法的实践与反思。

（一）温故知新，引入任务

1.如何新建基坐标系？

2.什么是点到点移动（PTP）？

3.什么是线性移动（LIN）？

任务描述：

完成如图管与板的焊接

（二）学习知识，化解任务

圆周运动的定义：圆周运动是指机器人沿圆形轨迹以定义的速度将TCP移动至目标点，圆形轨道是通过起点、辅助点和目标点定义的。

起始点：是上一条运动指令以精确定位方式抵达的目标点。

辅助点：是圆周所经历的中间点。

目标点：是圆弧轨迹的结束点。

子任务一：完成一段圆弧轨迹的示教编程。

子任务二：完成一个完整圆周轨迹的示教编程。

子任务三选做：完成如图轨迹的示教编程。

（三）引导探究，实施任务

创建CIRC运动的操作步骤：

1.将TCP移向应被示教為目标点的位置。

2.将光标置于其后应添加运动指令的那一行中。

3.选择菜单序列指令> 运动> CIRC。

圆形轮廓轨迹规划

运动路径：

机器人HOME点->P1（安全点）;

P1（安全点）->P2（轮廓起始点）;

P2（圆弧起始点）->P3（辅助点）->P4（轮廓中间点）;

P4（圆弧起始点）->P5（辅助点）->P6（圆弧终点）;

P6（圆弧终点） -> P7（安全点）;

P7（安全点）->机器人HOME点。

（四）概括、评价任务

1.圆周运动的定义

2.创建圆周运动的操作方法

项目引领任务驱动教学法实施的关键在于项目的设计和任务的分解，而其真正的价值则应体现在学生探究任务和实践任务的过程中，从而实现以学生为主体、以教师为主导、以探究为方法、以应用为目的的教学理念。

参考文献：

[1]赵志群.职业教育工学结合—一体化课程开发指南[M].北京：清华大学出版社，2009.

[2]邵泽强.机电一体化概论[M].北京：机械工业出版社，2010.

[作者单位]

吉林机械工业学校

（编辑：温子超）