基于混合学习的工业机器人实践教学模式

李锦华

（广东创新科技职业学院，广东 东莞 523960）

在现代化的教育理念的指引之下，互联网线上教学模式的优势也逐渐得到了有效的显现，并逐渐成为现代教育中一个非常重要的组成部分。虽然互联网在线教学这一教学模式可以综合提升学生的素养，并为学生提供更加优质的教学平台和教学资源，但是也存在着一定程度的弊端和问题，例如，对实际的教学监督和管理的难度比较大、忽视了教师在实际教学中的作用等，使得实际课堂教学的质量得不到有效保证。所以，利用混合式的教学模式，将传统的教育方式和现代的教育方式有机的融合在一起，从而为学生建立起一个能够相互促进且相互弥补的教学模式，才可以有效提升实际的教学质量和教学效率。

一、工业机器人实践操作人才培养的重要性

（一）实践操作人员培养的必要性

随着我国社会经济和科学技术的飞速发展，人们也正式进入了现代化的机器人时代，工业机器人时代的到来彻底改变了人们传统的生活方式和工作模式，推动社会文明得到前所未有的发展和飞跃。工业机器人自动化生产这种方式也逐渐成为了现代工业在自动化生产和自动化制造方面的主要发展方向[1]。在工业的实际生产和制造过程中有效的利用工业机器人，不仅可以有效实现自动化的生产模式，也可以大幅度提升实际的生产效率和生产质量，且可以从多个方面推动企业和社会的高速发展，在高校的人才培养中全方面的实施工业机器人的实践能力和操作能力的培养，可以为我国的自动化工业发展打下人才的基础进而从多个方面满足社会在发展上的各种需求，与此同时，在混合式的教学模式下锻炼学生的实践能力和操作能力，也可以切实提升学生对于相关知识的应用能力，从而促进学生综合能力的全面发展[2]。

（二）工业机器人实践教学现状

有关工业机器人的实际实践教学的相关设施并不完善，相关配套资源也比较短缺[3]。由于工业机器人的相关技术实际涉及到的学科是非常多的，不仅仅有机械学、机电学，还包含微电子学领域的相关知识。另外，由于工业机器人的实际造价是非常高的，许多学校没有条件配置一套完整的工业机器人，尤其是对于一些有着特殊使用需求的工业机器人来讲，其造价更是一笔可观的数目。因为工业机器人的实际设备采购资金和教学场地及实际操作中的安全性等多方面问题，现阶段许多高校的工业机器人实践教学的相关设备都不够完善，从而导致工业机器人的应用和实践环节都出现了硬件设备严重短缺的现象。

二、基于混合学习的工业机器人实践教学策略

（一）优化师资队伍

教师是教学的主导者，教师自身的综合素养和实际教学能力往往影响着实际的教学质量，也会影响着人才培养的发展方向[4]。在实际进行工业机器人的实践人才培养中，高校应该为其人才培养匹配专业的混合式师资力量，以保证教师的实践技能水平，并为实践教学提供优质的师资力量，这样大力培养专业人才会让相关专业得到迅猛发展，教学质量也会有着质的飞跃。当然相关教学策略还有许多，例如学校方面可以根据相关工业人才的实际需求，招聘一些专业的混合模式教学的教师或者师资团队，也可以通过多种方式和手段强化校内教师的相关技能培训，从本质上提升本学校的工业机器人实践教学质量，也会在社会中产生积极的声誉。专业化的团队和师资力量不仅仅可以充分结合学生的实际能力情况和社会发展变化为学生制定符合本校学生发展的教学计划，还可以将实践教学中的相关重点和要点进行有效总结与提炼，为学生设计实践教学项目和相关教学内容，进而为学生提供丰富且受学生喜欢的课堂教学形式。与此同时，学校方面也可以和一些社会上的优质自动化工业企业进行校企合作，利用企业中的相关专业技术人员和操作人员，弥补学校在实践操作方面的不足，深化教学资源的合作能力。

（二）建立教学系统

在工业机器人的实践教学中，使用交互式的教学模式和教学平台，可以有效利用数字化的资源来丰富实际的教学形式和教学内容，并为学生的线上学习提供必要保障[5]。互联网的教学资源主要包括实际的操作视频、相关资料和3D的虚拟化操作资料等等。教师在这样的交互式互联网教学平台中，可以将互联网的相关数字化资源根据实际的教学内容进行分类，并以项目类型和教学对象为主要教学对象，建立一个分层的教学模式。这样的教学模式，不仅可以满足学校中各个年级学生的实际学习需求，也可以切实提升学生在学习方面的主动性，从而有效优化学生在实践操作中的整体质量。另外高校还可以利用工业机器人制造企业方面的资源，来优化互联网线上课堂的实际教学内容和教学模式，并结合实际教学中的不同需求将企业中已有的、可以为学校所利用的相关教学资源进行综合的借鉴。以此提升学生对工业机器人在实践操作方面的理解能力，并强化学生对于实际操作的能力[6]。教师可以在这样的互联网教学平台中以“项目”为单位为学生制作不同种类的教学资料，理论结合实践让学生能够亲身体检和增强解决问题的能力，并根据不同的教学对象，将此类“项目”组合成课程内容，以有效支持不同的实践教学需求。实际的教学形式可以包括课件形式、操作视频形式、相关文档的资料形式、虚拟性的实验等等。在这样的教学中，学生不仅可以利用互联网教学平台中的相关教学资源进行反复的巩固和练习，还可以利用这样的方式和教师之间进行沟通，以切实提升学生对机器人实践操作能力的实际掌握程度。另一方面也要在不断完善学校中相关工业机器人实践教学的硬件条件的同时，提升学校在硬件教学方面的综合实力。在工业机器人的应用实践教学中，完善实践教学的相关硬件设备是必不可少的一个重要环节。学校可以根据本校的实际教学需求，在条件允许的情况下购置工业机器人综合实训设备、相关程序软件等等，让学生可以在这样的设备中进行实践与操作，从而有效促进学校工业机器人实践教学模式的落实。

（三）构建教学框架

在保证学校相关工业机器人的基础实验教学相关资源得到有效完善之后，教师还可以根据不同的教学内容和教学计划，为学生制定一个合理的混合式的教学目标和教学内容[7]。在机器人实践操作的人才培养中切实落实此类的教学计划，可以利用学校中的实训课堂、开放式课堂等多种教学模式进行实现。这样可以从多个方面保证学生的综合实践操作能力得到有效培养。另外，教师还可以落实讲解、练习、考核三种模式相结合的教学模式，积极利用互联网在线教学的相关资源，不断充实实际教学内容，让学生在这样的教学中更加全面的掌握工业机器人的实际操作技巧并锻炼学生的综合操作能力[8]。

（四）重在应用，可利用分层次项目式教学方法

实践教学是需要在一定的理论好知道之下，并利用引导学生进行相关实践活动，进而获得相关实践知识、获得相关技能，发展学生的实践能力，最终提升学生综合素养的教学活动[9]。工业机器人的应用教学是属于实践教学环节中的，重点的教学内容就是要培养学生利用已经掌握的相关理论知识，将其实际应用在工业机器人中，去解决在实际生产中遇到的问题的一种能力。根据此教学理念，可以将高校的工业机器人应用类的时间教学分为以下几个层次。

1.大致了解工业机器人的实际组成方式、结构、控制方式和原理、相关软件的编程方式和流程；

2.可以有效的操作工业机器人完成相关预先设定好的动作；

3.可以利用相关编程软件模拟工业机器人的实际操作过程；

4.可以为工业机器人制定一个相关加工工艺和加工方案；

5.可以为工业机器人的相关工作站制定一个集成的配套方案。

根据此种实践教学的层次关系，每一个层次都可以氛围若干个实训项目进行实际的项目教学。

结束语：综上所述，混合式的教学模式这一现阶段教学改革的主要研究方向和发展方向，可以将传统教学和线上教学进行优势上的互补，让教师的主导作用和学生的主体地位在实际教学中得到最佳的展现。工业机器人的实际应用实践教学环节是非常注重实践能力和动手能力的培养的，也提倡实际的教学和社会生产紧密结合起来。混合式工业机器人的应用实践教学模式在传统的混合式教学的基础上，引入了学校教师与企业专业技术人员相关之间的优势互补。其不仅从师资队伍的建设和教学资源的组织上实现了混合式的教学，也根据不同的教学环节和教学内容，提出以实际项目为主的教学模式和教学结构，让学生可以在这样的教学中根据自身的实际需要进行自主式的学习，打破了传统教学的教学方法，体现出了现代教学的层次性，并为工业机器人的应用实践教学整体质量提升打下了坚实的基础。