基于機器人工程對象的項目實訓(xùn)模式探討

朱菊霞

摘 要：智能機器人涉及到信息技術(shù)的多個領(lǐng)域，它融合了機械、電子、傳感器、計算機軟件硬件、材料、人工智能等多種先進技術(shù)。沒有一種技術(shù)平臺比智能機器人具有如此的綜合性?！爸悄軝C器人課程”對學生的動手能力、空間想象能力、創(chuàng)造性思維，分析問題、解決問題的能力的培養(yǎng)有獨特的作用。

關(guān)鍵詞：工程實踐；創(chuàng)新能力；項目實訓(xùn)

1 高校機器人實訓(xùn)的現(xiàn)狀

目前國內(nèi)的各高校機器人類的實訓(xùn)教學主要是針對一年級的工程體驗課程，而高年級的工程項目實訓(xùn)課程很少。當學生完成公共基礎(chǔ)課程的學習后，專業(yè)基礎(chǔ)課程對于他們來說都是互相獨立的，由于沒有工程項目實踐的機會，他們難于把這些課程在工程的背景下關(guān)聯(lián)起來，造成很多學生被動的應(yīng)付學習。我們應(yīng)當為學生架起專業(yè)知識體系與工程應(yīng)用能力之間的橋梁。工程教育是一項系統(tǒng)工程，把工程實踐與工程創(chuàng)新緊密的結(jié)合起來應(yīng)當是改革的主要方向，特別是如何提高學生的創(chuàng)新能力是工程教育的核心。

2 基于機器人工程對象的項目實訓(xùn)的意義

“基于機器人工程對象的項目實訓(xùn)”課程是一門實踐性很強的綜合實訓(xùn)實驗類課程。它將工程學科各個專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教學和實驗放到各個具體的、典型的工程對象中進行，讓學生在掌握和理解課程知識的同時，掌握了系統(tǒng)工程的方法和實際應(yīng)用方法，達到創(chuàng)新工程教育的目的。在大學開設(shè)“機器人對象的項目教學和實訓(xùn)實驗”課程，有助于學生建立機器人、控制技術(shù)和人工智能的工程概念。使學生能夠從系統(tǒng)的角度出發(fā)，學會綜合運動機械、電子和信息等技術(shù)，并將之有機的組織與綜合，實現(xiàn)系統(tǒng)整體的最優(yōu)化。

近年來，為了激發(fā)學生的創(chuàng)造精神和培養(yǎng)實踐能力，全面推行素質(zhì)教育，我國每年都開展各種各樣的科技競賽活動，這些活動引起了學生極大的興趣，充分調(diào)動了學生的動手實踐能力和創(chuàng)新的積極性。由于機器人自身的特點和對未來社會的影響，機器人技術(shù)不僅是全面素質(zhì)教育的良好教材之一，也是科技教育的重要工具。

中國工程院院長宋健指出：“機器人學的進步和應(yīng)用是20世紀自動控制最有說服力的成就，是當代最高意義上的自動化”。機器人技術(shù)綜合了多學科的發(fā)展成果，代表了高技術(shù)的發(fā)展前沿，它在人類生活應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大正引起國際上重新認識機器人技術(shù)的作用和影響。智能機器人涉及到信息技術(shù)的多個領(lǐng)域，它融合了機械、電子、傳感器、計算機軟件硬件、材料、人工智能等多種先進技術(shù)。沒有一種技術(shù)平臺比智能機器人具有如此的綜合性。

3 機器人工程對象的項目實訓(xùn)的實施

3.1 根據(jù)各組的成員的基礎(chǔ)確定相應(yīng)的項目實訓(xùn)任務(wù)

項目實訓(xùn)教學法的課前準備工作是教學法中的一個重要環(huán)節(jié)，項目的確定必須既能滿足教學要求，同時又可以激發(fā)學生的學習興趣，并且難度上要讓學生經(jīng)過一定的努力都可以達到要求。確定項目任務(wù)時，必須根據(jù)學生相關(guān)專業(yè)課及機器人技術(shù)與應(yīng)用理論課程的學習情況，項目覆蓋有關(guān)學科知識，小項目可以整合成大項目，為了使不同程度的學生都有可能參與進來，項目分為初級項目、中級項目和高級項目3種。

3.2 設(shè)計實訓(xùn)項目內(nèi)容

在確定項目實訓(xùn)任務(wù)后，教師需要對項目的實施過程的各個環(huán)節(jié)有清晰的了解，以便在教學中圍繞各個環(huán)節(jié)開展教學指導(dǎo)，同時還要考慮將各個知識點有機地結(jié)合到項目內(nèi)容中去。設(shè)計時，可以將教材中的重要知識點羅列出來并合理地安排到項目計劃中去。

3.3 實訓(xùn)項目的實施

項目實施階段是項目實訓(xùn)教學法的最重要的環(huán)節(jié)，主要以學生自學及團隊相互協(xié)作為主。整個過程中，教師要充當引導(dǎo)者，需要完成的工作是布置項目任務(wù)，介紹本次任務(wù)涉及到的知識點，讓學生以小組為單位，共同討論項目，直到完成項目；同時隨時關(guān)注學生項目進程，引導(dǎo)學生解決在項目完成過程中遇到的各種問題。

3.4 項目的評價考核

項目的評價主要考核學生完成項目的情況，檢查學生對相關(guān)知識點的應(yīng)用能力，從而更好地促進學生的學習。項目教學法的重點在項目實施的過程而不是結(jié)果，過程性考核主要安排在學生按項目計劃完成每個階段任務(wù)時進行。每個階段任務(wù)完成后，教師根據(jù)階段項目實訓(xùn)的要點對學生完成的階段項目進行考核。

4 結(jié)束語

綜上所述，以機器人為對象的教學與其他學科教學的最大不同之處在于，機器人教學在學習上充分滲透了研究性學習的思想，而且機器人教學實踐性非常強。實踐教學是培養(yǎng)學生實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的重要教學環(huán)節(jié)。高校要把實踐教學和理論教學擺在同等重要的位置，要不斷改革實踐教學內(nèi)容，改進實踐教學方法。以機器人為對象的項目實訓(xùn)教學法研究，對大學生創(chuàng)新素質(zhì)教育具有重要的現(xiàn)實意義。

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