专业与课程建设•武汉船舶职业技术学院学报2021年第1期 潘懿
(武汉船舶职业技术学院，湖北武汉 ！30050)
气浮导轨摘要介绍了工业机器人离线编程与仿真课程的信息化教学过程。结合RobotStudio计算机仿真软件，以实际项目为驱动，开发和完善课程体系，利用超星慕课平台丰富在线教学资源；借助学习通APP实现智慧课堂教学，构建线上线下 相结合的考核模式。 关键词工业机器人离线编程与仿真；信息化教学
中图分类号G712 文献标志码A文章编号1671 —8100(2021)01 —0057 —0!
计算机技术的发展助力于系统科学研究不断
深人，信息处理技术及仿真技术也得到迅速发展。现实中工业自动生产设计过程中对于产品质量、可靠
性的要求不断提高，通过一定的计算机软件 进行仿真已经成为不可或缺的一步，明显可以缩 短产品的设计周期，减小故障率。一般在工业机 器人仿真系统中，仿真主要应用于模型设计，离线 系统程序设计，现场Layout布局设计，工作站节 拍设计，工业机器人碰撞监控等等。手机盒
机器人离线编程与仿真作为分析和研究系统 运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种 重要手段和方法。《机器人离线编程与仿真》是工 业机器人专业设置的一门专业必修课，是学生具 备了《工业机器人技术基础》《工业机器人现场编 程与调试》等基础知识后而开设的课程。该门课 程强调以学定教，学生主体，理实结合的基本理 念。以A B B品牌工业机器人仿真软件RobotS-tudio为载体，以搬运、码垛物料等程序创建为例 在教学过程中引导学生使用学习通客户端，使信 息化技术可以较好地把理论知识具体形象化、细致完整地呈现出操作过程，丰富了课程教学方法、引导学生自主学习，提高学习兴趣，帮助学生突破 了教学环节的重点难点，从而使其更好地掌握 知识。1 课程教学信息化的流程 1.1课程体系信息化应用
在人才培养中，为适应教育体制的改革，结合 应用技术型人才培养，力争让培养的人才适应社 会需要，将项目式教学方法融人课程体系设计，此 项建设通过项目式教学方法，结合ABB公司开发 的RobotStudio计算机仿真软件，以实际项目为 驱动，开发和完善课程体系。ABB开发的Robot-Studio
是一个适用于机器人寿命周期各个阶段的 软件产品家族。该课程体系对工业机器人的虚拟 操作、建模、Smart组件的使用、轨迹离线编程、动 画效果的制作、模拟工作站的构建、仿真验证以及 在线操作进行了全面的讲解。该课程还不断完善 丰富了网络教学资源，使课程的信息化建设更加 符合网络教学规律。通过多媒体辅助教学，通过 课堂多样化及多媒体互动的教学形式，完成原创 性教学资源设计与制作，包括：教学视频、动画、PPT、课程简介、授课计划、教学设计、考核方案。
具体的课程实施过程由任务引人、跟学、自学及学习反馈四个阶段构成。任务引人阶段学生可 利用课程资源工业机器人离线工作站真实案例视 频，虚拟工作站视频等相关任务信息，熟悉信息化 教学环境。跟学阶段首先提供支撑信息，如概念、
收稿日期！020 —06 —02
作者简介：潘懿（1983 —（男，硕士，副教授，研究方向：机械创新设计与智能制造。
•武汉船舶职业技术学院学报2021年第1期
原理等，引导学生知道是什么，之后完成教学载体 的机器人离线工作站虚拟仿真案例，学生跟着教 师行动的每一步完成训练载体任务，实现学生知 道怎么做的教学目标。自学的过程中，为帮助学 生理解支撑性信息，如离线轨迹生成、smart组件 编辑定义等，教学过程中不仅提供动画资源，也提 供
必要的数字模型库文件。同时，根据学生学习 需求，开发了自主学习课件。学生还可以登陆在 线课程网站资源库下载相关课程资源，便于课下 自主学习及知识巩固。学习反馈环节中，学生可 在课程知识学习后登陆在线课程，由教师发布的 课后作业与讨论习题进行自我测试，也可利用平 台的讨论功能由教师进行在线答疑，帮助学生了 解知识掌握情况。!2基于“MOOC+SPOC”应用信息化技术强化教学方法
《工业机器人离线编程》授课地点在多媒体 网络机房，共60课时。教学设计取自6个课程模 块，以小智诞生记为背景，从机器人小智第一人称 自述诞生的过程出发，经历了呱呱落地、匍匍爬 行、蹒跚学步、茁壮成长到小试牛刀，小智一步步 为我们展示了它的诞生过程。课程的内容和要求 参考了教育部的专业标准及人社部的职业标准，使用了本教学团队编写的全国应用型高校工业机 器人领域人才培养“十三五”规划教材来进行授 课，体现了对从业人员工作站创建、编程、仿真的 能力要求。教学模块设置如表1所示。
表1教学模块设置
教学模块一：小智呱呱落地—RobotStudio中的建模功能从布局创建系统
使用Robotstudio建模功能创建圆锥体模型Robotstudio软件中的长度测量
创建机器人用工具
电梯井防护门
按重定位运动手动操纵机器人
创建机械装置的流程
创建工件坐标流程
创建工具数据流程
教学模块二：小智蹒跚学步一机 器人离线轨迹编程用“空路径”创建机器人的运动轨迹存放区用“示教器指令”建立目标点
骑马机
从曲线生成路径操作
机器人 行 迹
教学模块三：小智茁壮成长一Smart组件的应用设定输送链的产品源一Source
设定输送链的运动属性一LinearMover 设定输送链限位传感器一ZlaIleSeIlsor 建立属性与连接
往复运动的设定
的
体的
输送线动态仿真
教学模块四：小智茁壮成长一带 导轨和变位机的机器人系统创建与应
机器人系
创建路径并配置参数
带导轨的机器人工作站的动画效果制作
导入机器人模型以及变位机模型
带 位机的机器人系 教目标
带变位机的机器人工作站的动画效果制作
教学模块五：小智小试牛刀—Robotstudio离线仿真在典型工作站构建中的应用设 站 线的产品源
设 站的 线传感器
设定工作站末端操作器的动作
站的动画 制
移动平台机械装置设计
创建定位平台Smart组件
虹膜识别芯片激光切割工作站的动画效果制作
教学模块六：小智小试牛刀----RobotStudio在线功能备份的操作
修改等待时间指令JaitTime 增加速度设定指令VelSet
创建一个I/O单元DSQC651 创建一个数字输入信号DI00
■《工业机器人离线编程与仿真》课程信息化教学探讨潘懿_
该课程通过学习通，利用互联网的实时、交 互、多媒体远程教学的同时，在校内进行线上线下 式的 ，学生集 或者一体化机房学习，是SPOC教学 的一 。
过“理实一体化”实训场所，教师讲解典型案例，、分步骤的 线 的和，使学 线下学习的同时，也可以同时在课上或者课下利用线上资源 学 ，获得更佳的学 。同时，还通过“学 线”慕课
平台正式上线，向社会开放。
!3基于平三端”智慧教学系统的信息化教 学过程的实现
由超星公司打造的“一平三端”是一个基于总 的资源学习平台，连通“移动端”“教室端”“教学端”三大端口的 教学系统。如图1所示，《工业机器人离线 》利 端超星泛雅网络平台建设 ，并在移动端超星学 A P P同时
上线。我们可利 端或移动端 班级，将
学生名单按班 入 班课，学生下载学 7 APP?进入班级。通过手机APP，教师可以
对学生进行全面管理，跟踪学生学 ，并及时
进行评价，也可以 学生学进度，并根据学生的综合 对学生学 进行评估。
图1课程在学习通APP使用中的部分界面
设置有个黄的任务点，学 完成相应的学习，黄的知识 。我们的课程在教学过 要大量的电子资源，我们将教学内容相关的数学模型、任务存档等提前 放入了教学资料中，供学 和。我们利用该移动平台 进行包括签到、投票、选人、抢答、主题 、评分、测验、问卷、分组任务、、在线课堂 内的 式，进行有效的课
堂管理。我们 “教室端”通过投屏功能将手机？A P P内容呈现在屏幕上。也可以用手机直 接播放PPT、教案以及教学视频等，如下图2所 ，是我们将教学模块五+小智小一一Robotstudio离线仿真在典型工作站构建中的应
站的离线 的软件 利频的形式 出来。
图2码垛工作站离线仿真操作微课视频界面
及 教师根据本堂 的内容，发布 的话题。话题可以通过投屏功能及时发布 出来，同学们可以 的进行沟通，最教师进行相 应 的。
!$考核方式信息化
理 一 体 、的特点，我们对 的考核方式也提出了线上考核和线下考核相结合的 、、过 核的。考核标准“强调”实践，考核内容“强调”
射击标靶，核时 “”，过 全学 过的考核，教师在线下把握 的考核评价，又可有机结合线上理 核的 式，力争对学 合评价积极、全面、有效。我校机器人技术专业为职业教育“1-X”证书制 施专业，对 过职业技 的，应 处理，满分为上限。考核 +—个学习周期布置5次过 核，以为主& 过 平台的理 ，以机考理论为主。成绩 ：总评成绩=过程考核40%+期末考试X30%+平时表现 X30%。考核 利用学 平台，跟踪学生的学习轨迹，例 堂出勤率、课程完成量、平台业完 、在线测 绩混合线下学生一体训成绩（实验报告、文（建立合理的学学习的评价指标和体系，等学习活动 ，根据学习评价指标，给出学 绩。
•武汉船舶职业技术学院学报2021年第1期
2 课程效果
该课程基于W eb的智能化网络教学，对传统 课堂教学进行了模拟及拓展。其中数字化课程和 课件上网供学生随时随地下载。课程通过线上超 星学习通平台针对校本学生开放，同时通过“学银 在线”对社会开放。截至目前，超星学习通平台及 “学银在线”平台共开设三期课程。三期课程累计 选课人数千余人，学员来源于10所学校，三期课 程累计页面浏览量％0余万次，累计互动次数万。
通过该课程的在线课程的建设，本课程被选 定为中泰职业教育联盟2019年在线课程，目前已 经筹备完成。同时，本专业学生也在各级各类相 关比赛当中获得了不俗的成绩。核心团队成员屡 获各类国家、省级技能大赛优秀指导教师殊荣，也 多次参加教学能力大赛，微课大赛获得国家、省级 奖项。在学生参赛项目中，获得“AB B杯”全国高 职院校工业机器人虚拟仿真大赛国家级二等奖，全国职业院校技能大赛“工业机器人技术应用”赛 项国家级、省级奖项若干。3 结语
教育信息化已经成为我国教育改革发展的重 要理念和方向，高校老师应主动适应网络智能环 境新时代大学生学习需求转变课堂教学理念，努 力打造更加丰富多样的、更加激发学生学习热情 的课堂资源，推动课堂教学改革、创新教育教学方 法、大力提高人才培养能力。
未来《工业机器人离线编程》课程将持续加强 信息化建设，将进一步完善课程内容，提升教学策 略，继续推动课程信息化平台建设，增强受众人 的覆盖面，力争开展培养提供适应社会需求的职 业素养高、能力强、有创新精神的高技术技能人才 为目的的信息化教学。
参考文献
1张政.工业机器人离线编程系统研究[D].杭州：浙江大学，2017.
2凌双明.信息化教学设计在《工业机器人离线编程》的应用 [J].电子世界，2019,5:26 —27.
3周宇，陈一峰，张晶.高职院校《工业机器人》课程教学改革的探索武汉船舶职业技术学院学报，2012(1)+07—112.
Information Technology Aided Teaching of “）ff-line Programming and Simulation of Industrial Robot" Course
PAN Yi
(Wuhan Institute of Shipbuilding Technology，Wuhan 430050，China)
Abstract：This p aper introduces the teaching process of ^Off-line Programming and Simulation of Industrial Robot$ course based on information technology.RobotStudio simulation software is used in developing a project-based curriculum system；Chaoxing course platform is used to enrich o nline teaching resources；Xuexitong APP is used to facilitate classroom teaching;evaluation is carried out online and offline combined.
Key words：off line programming and simulation of Industrial robot；information technology aided teaching
(责任编辑！n洁）
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