李晶
摘 要：ABB工业机器人仿真课程是中职学校工业机器人技术应用专业必修的核心课程。在该门课程的实际教学当中，笔者采用的是RobotStudio离线编程教学软件，同时运用了反刍式教学法，并结合当代中职工业机器人技术应用专业学生特点和ABB工业机器人仿真课程的特点与课程要求，不断进行着教学方法方面的探究和研究，并取得了一定的教学效果。
关键词：ABB工业机器人仿真教学 反刍式教学法 RobotStudio离线编程教学
ABB工业机器人仿真课程是工业机器人技术专业的核心课程，同时也是中职工业机器人技术应用专业必修课程之一。作为深入中职机器人专业学生学习工业机器人的基础，在该门课程的教学当中所采用的是与ABB工业机器人相对应的有较强仿真效果的RobotStudio软件。此款软件可以真实工业机器人所能完成的绝大部分功能在软件当中实现。仿真软件的灵活运用，可以使得学生的编程能力及灵活性有更大的提高，且提高了设备的使用效率。在此学期的《工业机器人仿真技术》教学工作当中，针对如何使工业机器人仿真教学能够取得更好的教学效果这个问题，笔者在教学方法及教学手段上进行了部分内容的适当调整。
现从以下几个方面谈一谈在此学期《工业机器人仿真技术》教学工作中所进行的反刍式教学。
1 专业学生情况及教学需求现状
职专一年级工业机器人技术应用专业的学生与一年级下学期开设该课程。经过前一个学期的专业教学，学生已经基本具备了一定的机械基础知识、单片机（C语言）、电工基础、电子技术基础等专业课的基础知识，但对于工业机器人的了解相对较少，且学生对专业基础知识的掌握能力参差不齐。
机器人仿真技术课程始于职专一年级下学期，止于职专二年级上学期。学生所学的主要内容是仿真软件RobotStudio的使用方法。该校的机器人技术应用专业人才培养方案具体要求与需要，工业机器人的发展现况需要，学生技能竞赛对学生工业机器人仿真技术专业知识的需要，社会对机器人技术应用专业学生的人才需要，这一系列的需要引出了我们对机器人仿真这门课程的教学效果的需要。中职机器人专业学生的培养，就要培养符合工业需求现状及企业需求现状的學生。脱离需要的教学，且学生不知道自己所有何用，最终只会让学生有厌学的状态产生。机器人仿真这门课程，是中职工业机器人技术应用专业学生学生深入学习工业机器人技术的基础课程，对学生基本功的要求非常高。因此，在机器人仿真技术教学当中，需要注意狠抓学生的基本功，且在教学当中进行一定量职业意识与职业精神的渗透，在教学当中全面提高学生的综合素质。
2 原有的教学方法及教学效果
在原先的机器人仿真技术教学当中，笔者主要采用的教学流程为：“学生分组”—“教师展示实训教学效果”—“实训过程示范”—“实训过程中应注意事项”—“学生小组练习”—“实训辅导”—“实训小结”。在这种传统的实训教学模式下，学生在课堂上都能较快地根据每堂课的任务提示模仿教师的操作进行对应的实训操作，掌握对应的基本知识。但这种传统教学模式的弊端较为凸显，学生的实训学习当中处于一种被动的状态，教师教学生学，教师停学生懵，在专业实训课堂当中学生只能够被动地跟着教师和操作提示完成相应的任务，脱离了提示就不能独立完成。且在经过1～2周的教学周后，学生会将之前的教学内容忘却，此时的学生得不到成就感，很难再次完成原先的实训目标与实训任务。
机器人仿真技术这门课程当中，我们的教学目标是要求学生能够使用RobotStudio这款软件独立完成对应的实训操作任务，具备独立的ABB机器人编程能力，掌握ABB机器人的基本操作技巧，且能进行离线编程操作。上述的教学模式基本上能达成这样的教学目标，但课堂教学上偶尔也非常吃力，特别是在课堂知识点较多的情况下教学效果非常不理想。
3 反刍式教学方法的应用及教学实例
机器人仿真技术的教学内容，是一个螺旋式上升的内容，需要学生在原有旧知识的基础上进行突破与加深，是一个由浅入深的过程。在平常的教研活动及教学探索当中，笔者发现有一种教学法非常值得一试，即反刍式教学。教学中的反刍是通过对旧有知识的反刍产生新的知识，然后我们会对新的知识进行再反刍进而获得更新的知识，如此不断螺旋式循环向上，进而达到知识的不断更新与提高并成为某一知识体系。
比如，在机器人运动轨编程当中，笔者先教学生MoveL、MoveJ、MoveC指令，因此学生基本上初步掌握了直线，曲线、圆弧的轨迹编程基础。在这个基础上，笔者引导完成星型轨迹的绘制，此时学生对直线轨迹编程有了一个更加深刻的了解。另外，也让他们认识到运动指令编程的连接。再由直线的基础上加入圆弧的绘制，学生对椭圆的绘制完成非常出色。在直线与曲线都能完成的基础上，加入曲面的概念，引导学生使用MoveC指令理解机器人在曲面上绘制的轨迹。在这个过程中，学生有可能会出现机械碰撞的现象，以及奇点的产生、机械臂超出工作范围区域、路径不能完成等具体问题，此时可以引导学生如何使用原有的知识点去解决这个问题，当学生在解决这个问题的同时发现使用圆弧指令或者增加示教点数量可以解决这一问题，提高了他们的成就感。学生在理解了原先的知识点后能够通过教师的引导来解决操作过程中产生的实际问题，大大地提高了学生学习的成就感，教学效果非常理想，同时学生学习的积极性也得到了相应的提高。
4 不同教学方法的运用总结
在原有的教学方法当中，对于教师的演示操作及直接讲解都有很高的依赖性及要求，要求学生进行机械性的记忆与提高。比如，在机器人的操作轨迹中直接展示程序，与学生讲解实际操作步骤及操作过程当中可能遇到的实际操作问题与解决方法，让学生照搬全抄、死记硬背，此时学生往往不能真正地理解程序的含义，不懂得如何如调整机器人的姿态与示教点，解决机器人出现的奇点、超出单一轴的工作范围等小问题。在课堂上教师往往需要对同样的问题一提再提，很是被动，且占用了大部分的课堂时间。
在反刍式教学方法的指导下，学生充分理解程序的含义，学生与课后对指令进行充分的了解，课堂中对知识点具体运用。遵循了“认识—理解—消化”的自然法则和规律，得到了学生的欢迎与认可，同时能够有效地抵制了学生的死记硬背和被动的学习模式。
当然，在这个学期的机器人仿真技术教学当中，“反刍式”教学法还有待进一步地完善和提高，使之趋于完善，发挥更大的作用。
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