基于实践能力培养的自主移动机器人教学改革分析

刘人豪

摘 要：随着我国科学技术的快速发展，机器人广泛应用于各个领域中，其中自主移动机器人的发展速度越来越快。职业学校的教学目的就是培养应用技能型人才，所以为了适应社会发展的需求，职业学校应该加强对学生实践能力的培养，能够快速掌握对于自主移动机器人的操作和控制。文章对职业学校基于实践能力培养的自主移动机器人教学改革进行分析，为提升学生理论联系实践水平奠定良好的基础。

关键词：自主移动机器人;实践能力;教学方法;项目;仿真

机器人技术是我国制造业中的尖端技术，在改善人们生活方式以及促进国民经济发展中发挥了重要的作用。自主移动机器人主要是在非结构化环境中工作的服务机器人，通过传感器、信息处理以及自动化控制等技术能够与环境进行交互，集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体，目前已在我国的诸多领域中得到应用。随着自主移动机器人的出现，对移动机器人的控制和维护人才产生了大量的需求，所以职业学校应该看准市场发展的契机，加快对移动机器人专业人才的培养。为了让学生能够充分了解移动机器人的理论和实践知识，应该对传统的教学方法进行改革，注重对学生实践能力的培养，提高学生的综合素质和在机器人领域内的创新实践能力。

一、实物直观了解，拓宽知识渠道

为了能够让学生对自主移动机器人有更加全面而直观的了解，学校可以购置一款拥有广大用户群的移动机器人产品，不需要投入太多的成本，只需要具有比较完整的组件即可。通过对真实版的机器人进行观察和了解，学生能够对机器人硬件组成的基本概念和原理了解的更加透彻和全面，在此基础上，再讲解相类似的机器人知识，学生理解起来会更加容易。在直观了解机器人构造的同时，还可以充分利用网络平台对机器人的运行原理和相关知识有更加深入的了解。在网络中一般都会有与该款机器人相关的社区平台，在社区平台中会有很多的用户在此交流讨论，学生在学习的过程中，有不明白的问题可以在此提问，同时也可以查看别人的留言来拓展自己的知识面。教师通过这种方式进行教学，可以有效激发学生的学习兴趣，让学生在实践中进行理论知识的学习，有利于更加扎实的掌握理论知识，并且加深对机器人实体的了解。

二、仿真和实物相结合，提升学生软件測试和调试能力

为了提升学生软件测试和调试能力，可以将仿真技术和实物相结合进行教学。在课堂教学中，为了让学生能够直观的了解机器人的内部构造以及运行原理等知识，可以使用仿真软件，让学生对机器人理论知识应用于实践有直观的理解。此外，为了加强对学生实践能力的培养，教师可以安排学生在仿真器中进行软件的测试和调试，在不需要TurtleBot实物的情况下，学生可在仿真器中对软件模块和整体软件系统进行调试，在操作比较熟练后，学生可在TurtleBot实物上进行移动机器人的自主导航功能。通过仿真与实物的有机结合，可充分锻炼学生的实践操作能力。

三、采用项目教学法，全面提升学生的综合能力

对学生实践能力的培养还需要学生亲自动手参与到实际项目中，所以教师可以将学生分成若干小组，然后为其设置项目，以小组的形式来完成项目。项目的内容可以根据不同的教学阶段合理设置，主要目的就是让学生通过项目的执行，能够对自主移动机器人的知识有更加深入的了解，增强学生理论联系实践的能力。在完成项目的过程中，学生遇到不懂的问题还可以查阅相关资料，由此就会拓宽学生的知识面。同时，还可以锻炼学生的逻辑思维能力、团队合作能力、组织协调能力，沟通交流能力等，全面提升学生的综合素质。

四、校企合作，提高学生实践操作能力

校企合作是职业学校重要的教学方式，通过与专业对口的企业进行合作，能够为学生提供重要的实习场所。尤其是对于自主移动机器人制造业而言，学生在社会上对这个行业的信息涉猎不会太多，只有到企业中进行真实的体验，才能够对自主移动机器人的知识有更加全面和精准的了解。通过在企业中的实践，能够让学生对将来的工作岗位有更加深入的了解，能够让学生更加明确自己努力的目标，同时还能够发现自身存在的不足，这样就能够有针对性的进行改进和提升。校企合作是提高学生实践操作能力的重要途径，教师要合理安排学生在学校和企业之间的时间比例和学习内容。

五、结语

职业学校的学生毕业后基本从事生产一线工作，对学生的实践能力要求较高，所以在教学方式上需要进行相应的调整。在理论课程教学中，应该适当增加具体内容在实践中如何用程序代码实现，让学生更多的参与到实践情境中，而不是过多的停留在理论化层面。只有加强对学生实践能力的培养，才能够为学生将来走入社会打下良好的基础。

参考文献：

[1]王保军.中职学校开展“工业机器人应用”教学设想[J].科技资讯，2017-05-23.

[2]王晨.中职“智能机器人”课程的教学探究[J].亚太教育，2016-08-25.

[3]刘勇.中职学校机器人技术应用教学探究[J].职业，2018-10-01.