有关于培养学生在《机器人制约技术》课程中培养学生程序设计能力

摘要：在《机器人控制技术》课程的内容设置上采用项目教学法，课堂教学中采用案例教学法，任务驱动教学法，丰富实践教学活动，突出对学生编程能力的培养。
关键词：机器人；教学方法；教学实践；程序设计
中图分类号：G712文献标示码：T
机电一体化是一门新兴的边缘科学，是随着电子技术、计算机技术的高速发展应运而生的。机器人是典型的机电一体化产品。目前机器人已经走进人民的生产生活，在很多领域代类的劳动，发挥着越来越重要的作用。伴随着机器人技术的发展，机器人编程已成为机器人技术的一个重要部分，并且得到发展和完善。

1.培养程序设计能力

程序设计能力的培养是一个逐步递进的过程，不是一蹴而就的。机电一体化专业不同于计算机专业，程序设计只是一个应用工具，因此不要求学生系统掌握程序设计知识，而是打乱知识体系结构，从应用出发，以够用为原则，将知识点打散，分散到每个实际的案例中。通过具体案例的实现，掌握案例中涉及的知识点，并通过拓展案例，达到举一反三的目的。学生按照阅读程序、理解语法、编写代码、调试程序、实战应用、知识拓展的步骤，逐步学习掌握程序设计的相关知识。

1.1采用项目教学法进行课程设置

《机器人控制技术》课程在教学内容的选取上采用项目教学法：即将教学内容拆分，融入到不同的项目中，分解任务，逐步递进，降低学生的学习难度，增强学生的学习兴趣。采用机器人为平台，学生编程可以马上看到运行效果，促进学生程序设计能力的培养。具体项目包括：

一、机器人走四边形

二、机器人避障

三、机器人寻黑前进

四、综合训练及考核（实操）

五、单舵机"栏杆"组装与测试

六、双舵机"机械手"组装与测试

七、半人形机器人组装与调试

八、人形机器人组装与调试
九、Motoman机器人搬运
十、RBT-6T/S-01S教学机械手喷涂

1.2培养学习主动性，提高编程兴趣

学生学习，培养兴趣是关键。在教学过程中，通过具体的案例演示、任务驱动、竞赛项目，激发学生对所学知识的兴趣。在机器人平台上运行程序，实时看到效果，可以帮助学生理解与掌握相关知识，并且随时可与同学对战，检验程序的优劣，提高学生编程的兴趣。

1.3案例驱动教学法，提高程序阅读能力

在项目实现的过程中，设计不同级别的案例和综合练习，优化教学内容，理论联系实际。在实际案例的学习中，学生通过阅读案例代码，理解机器人控制中相关程序设计的基础知识，了解和掌握基本的编程方法与技巧，提高程序阅读能力。

1.4任务驱动教学法，提高编写代码能力

在实施任务驱动教学方法过程中，注意将教学与学生的认知能力和编程风格的培养有机地结合起来。激发学生的学习热情和主动性，启发和指导学生积极思维，阅读学习经典、规范化的程序示例。鼓励学生主动参与实践活动，培养他们运用程序设计方法进行分析问题和解决问题的能力，逐渐形成自己良好的编程风格，从而提高学生编写程序代码的能力。

1.5丰富实践教学，提高程序调试能力

编程序不难，编好程序不易。机器人控制是实践性很强的课程，要安排丰富的实践教学内容，让学生实际动手操作。在实践过程中，通过不断的编程、调试，检查、修改错误，最终让程序正确执行，达到控制机器人运动的预期目标，使学生调试程序的能力得到充分的锻炼与提升。

1.6培养创造性思维，强化程序设计能力

程序设计能力对机器人控制的效果有重要作用。程序设计是高强度的脑力劳动，是创造性的艺术，不是听会的，其真知灼见是从实践中获得的。程序设计能力的培养，是通过案例设计实现兴趣引导，通过项目设计加强创造性思维培养，通过项目训练提高应用能力。鼓励学生主动参与机器人控制的实践活动，培养编写机器人控制程序的能力。

1.7培养团队意识，提高协作能力

机器人控制不是简单的任务，因此教师把学生分为若干团队，通过相互协作来完成任务。每个团队3～4人，可以学生自由组合，也可以老师指定。团队中的成员都要完成一定的编码量，以提高编程能力。团队成员根据各自的特长分工学习，碰到问题时一起交流、讨论。团队与团队之间可以随时进行比赛，取长补短。实践证源于：论文提纲格式范文www.618jyw.com
明，这种组织方式能提高学生的协作学习能力，培养学生的沟通能力、包容能力和团队意识，为走向工作岗位打下良好的基础

2.《机器人控制技术》项目实践范例

项目一：机器人走四边形，学生4人一组，采用分组的形式进行。

2.1案例展示

如图1所示，按照示意图要求完成机器人走四边形。
图1机器人走四边形
首先教师展示做好的案例，控制机器人走四边形，让学生有感性认识；其次，教师给出编好的程序代码，解释每个语句的作用，帮助学生读懂程序；最后结合代码，讲解涉及到的知识点。

2.2任务驱动

在走四边形案例的基础上引入分支结构，让机器人走正方形；进而引入循环结构，让机器人循环走正方形，培养学生编写代码和调试代码的能力，实现知识递进学习。

2.3项目拓展

编写程序，完成如图2所示的"走8字形"。
图2机器人走8字形
通过这三步教学，使学生能学会Qbasic软件基本语句格式及功能，明确本次课程涉及到的指令作用及用法，学会机器人向前、后、左、右行走以及走四边形仿真编程操作，完成项目一的训练任务。

3.教学实践效果

通过考核学生的学习成绩和实际效果，证明程序设计类课程的学习成绩有明显的提升，程序设计能力有明显提高。
通过竞赛和技能大赛，为学生提供了展示应用程序设计控制机器人的舞台，激发了学生学习的主动性，并将技能大赛内容提炼转化为课程教学改革项目，并反映到了教学过程中去，促进了课程教学改革，从而提高了教育教学质量。
4.结束语
程序设计能力的培养，可以有效提高学生的学习兴趣，有效提升学生自学能力、创新能力、协作能力，促进专业课程的学习，进而提升就业能力。因此程序设计能力的培养对机电一体化专业的学生具有重要作用。
参考文献
张节兰，姜亚民关于高职生程序设计能力的分析与培养职教论坛2010（2）64-65
耿国华程序设计能力培养模式的探索与实践中国大学教育2009年第3期30-32
作者简介：康英健（1971-），女，河北省，北京电子科技职业学院电信工程学院，高级讲师，硕士，研究方向为计算机应用与教育管理。
作者简介：康英健（1971-），女，河北省，北京电子科技职业学院电信工程学院，高级讲师，硕士，研究方向为计算机应用与教育管理。