浅析机电一体化与工业机器人结合教学

廖书琴

摘要：随着科技智能化的发展，制造也在逐渐实现智能化的发展。而其中工业机器人的高效率更是得到了大众的认可。因此在培养复合型机械人才时，除了需要学习好工业生产领域智能控制的基础学科—机电一体化，更需要把握市场需求，行业未来发展，将工业机器人课程加入教学目标中，才能使得自动化专业学生的专业技能得到快速提升，培养出符合企业的人才。本文将对机电一体化与工业机器人结合教学进一步探讨。

关键词：机电一体化  工业机器人  教学改革

工业机器人是工业生产领域的一种机械手，在生产过程代替人工生产。而机电一体化作为工业机器人的理论基础，但是实际却是将两门课程进行分开教学，使得学生与教师进行重复知识的传播，浪费了不必要的时间，因此本文将研究两门课程结合教学的课程设计与趋势。

1 机电一体化与工业机器人结合教学的优势

1.1减少交叉知识的教学时间，提高教学效率

一门课程常常是由浅及深，而机电一体化和工业机器人的课程就存在交叉重合的知识点，而往往两门课程由不同的教师上课，下一位教师不知道上一位教师的教学深浅，只能按照自己的进度重新讲课，这样重复性知识的教学严重的拖慢了教学进度，也浪费了不必要的时间。将两门课结合教学可以由一位老师建立一个理论体系，有效的整理重合知识点，可以提高教学效率。

1.2提高设备利用率

工业机器人的实训室中需要机电一体化设备，单独学习的两门课程需要不同的教室分开购置设备，导致学校固定资产的成本浪费，资金的浪费也不利于学院开展本专业的课外活动。因此两门课程的结合可以提高设备的使用率，为本专业学生开展更多有趣、实用的活动，为就业打好基础。

1.3有利于学生了解未来就业前景

在智能制造行业和企业中所需要的的技能和知识不是单独出现的，而是结合使用，而单独开课会让学生认为这是没有关联的两门学科，因此课程与课程的结合能够让学生对于未来行业有一个整体概念和规划，形成一个完整的体系，企业对于人才的需求，行业未来的发展都能一目了然。

2 基于工业机器人与机电一体化的混合教学模式

2.1混合式教学的重点

混合教学模式是以课程的关联性、前景动态、合作性为核心，进行线上+线下的课堂教学，学生、老师、企业、技术是混合在一起的，加深学生对于两门课程关联性的理解和认知，促进高效的学习。充分考虑各方面因素，使得教学效度达到最大。传统的教学将两门学科并行在一起，会导致学生的思维出现混乱，不能有效的学习好两门课程。因此混合教学模式需要关注两门课之间的联系以及学生、老师、企业、技术四者之间的互动与交流。

2.2建立工业机器人与机电一体化的混合式教学模型

2.2.1基于教学内容、学生、环境设计的教学设计依据

教学内容为依照企业需求和技术更新选择工业机器人课程，学习任务主要为掌握机电一体化的相关知识技能以及工业机器人工作程序的编写，并可以操作工业机器人进行工作。机电一体化是自动化控制的基础知识，属于理论为主，而工业机器人作为一种执行装置，主要注重操作，因此需要格外注意学生的综合能力培养。学生属于对于科技信息化教学兴趣正浓的时期，动手操作能力较强，且在本课程开展之前已经了解过相关内容，并具备一定的知识操作技能。教学在线上线下同时进行，建立虚拟与现实的结合，网上开展机器人学习课程，线下建立机器人的实训场地。

2.2.2应用任务驱动实现课程体系的建设

对两门课程的特征、知识点、技能进行分析和整理知识点和技能点进行整理，最终编排出教学体系，主要分为任务导入—任务分析—实施—课下扩展—考核六个板块，实现学生高效率的掌握工业机器人的理论与操作。将实际操作、虚拟设计、理论学习相结合，建立一个线下和线上的教学环境，实现两门课程结合的协同作用。

任务的导入：以机电一体化为教学基础，进行相关理论知识的学习后引入工业机器人的教学，观看工业机器人在各行各业中的应用视频，让学生对于工业机器人有个基础认识。

任务分析：对教学目标进行分析，比如工业机器人的原理探究，机电一体化的原理等。工业机器人的学习需要学生对于机电一体化的知识有一定的了解，因此教师需要寻找两门课程的共通性，使得学生能够将两门课程结合起来学习。

任务的实施：将理论转化成实际操作，引导学生根据机动一体化的原理设计机器人的运动轨迹和流程设计，在采用虚拟的操作平台进行模拟演示最后进行实际平台的展示。

课后扩展：课内课外需要进行衔接，将课程操作转化成实际操作，可以进行课后任务的扩展，布置开放式任务，让学生根据所学知识进行设计，寻找在线教学资源进行辅助完成课后作业。

多维评价考核：因为是混合式的学习因此考核需要进行过程和结果的考核，理论知识与操作能力的综合考核，不光要对工业机器人进行掌握，对于机电一体化也要进行理论考核。

3 实现机电一体化与工业机器人产学研的共同体

机电一体化与工业机器人课程的结合教学就是为了适应社会，因此需要强调以就业为导向的课程学习，进行校企合作。构建两者的产学研体系可以有利于学生对于行业的了解，也影响着课程的专业化、应用性和可操作性。

3.1针对性培养学校人才，提供实操环境

除了对于学生机电一体化和工业机器人的理论知识培养，更需要注重培养的人才符合企业要求，因此需要进行针对性培养，这与建立的课程体系息息相关，丰富课程的内容，提高学生的学习效率，达到实用性的目的。企业与学校的实训合作，有利于工业机器人的实操环境的建立，使得学生的实践能力得到提升。

3.2企业的合同制培养

校企合作就是资金和研究技术的紧密结合，学校与企业签订合同，学校输送符合标准的人才，企业进行进一步的培养，在生产车间进行实践教学，达到实训目的。这种方式是有利于学校解决学生的就业难问题，将学校与企业无缝衔接，促使学生能够在实际操作中学会解决问题的能力，适应本行业和社会。校企合作进行工业机器人教学的操作技能培养模式，才能培养出符合企业需求的人才。

3.3校企进行联合科研

校企的合作模式对于工业机器人的创新和发展是有意义的，学生能够将理论知识转化成实际的操作是离不开实践的。学校输送专业人才，进行研究的实操性，有利于人才的研发。企业也可以引进最新的研究技术，提升自身的技术基础。达到双赢的局面，不仅让学生适应了社会，提供继续科研的环境，也可以改进企业的技术，促进行业技术与的发展。

4 结束语

将机电一体化与工业机器人的课程进行结合教学，可以减少学生重复学习理论知识的时间，增加实际操作时间，提高教学效率。学校与企业的合作也有利于机电一体化和工业机器人的有机结合，不仅让学生将理论与现实结合，提高学生的学习能力，更对于学生的未来就业有重要意义，提高专业的教学效果。

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