以“競賽產(chǎn)出”為導(dǎo)向的機(jī)器人課程改革及人才培養(yǎng)探討

譚小紅

杭州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院

機(jī)器人課程能為學(xué)生提供更多動手學(xué)習(xí)機(jī)會，促使學(xué)習(xí)者熟練掌握專業(yè)知識，并能有效利用知識開展機(jī)器人設(shè)計(jì)。由此機(jī)器人競賽為學(xué)習(xí)者提供展示自我能力的機(jī)會，構(gòu)建競賽平臺，豐富學(xué)習(xí)者生活。將競賽產(chǎn)出作為導(dǎo)向，對機(jī)器人課程進(jìn)行改革，將“思維產(chǎn)出”的理念貫穿于機(jī)器人的整個教學(xué)過程中，融教學(xué)理念和課程內(nèi)容一體，摒棄傳統(tǒng)的單純的“知識輸入”的教學(xué)模式，注重整個課程教學(xué)過程中學(xué)生自己的思想、見解，并幫助他們呈現(xiàn)出來。促使學(xué)生能在課堂上學(xué)到更多專業(yè)知識，同時提高學(xué)生創(chuàng)新思維。

1 機(jī)器人課程教學(xué)問題分析

第一點(diǎn)，機(jī)器人教學(xué)目標(biāo)不明確。由于學(xué)校以及教師缺少對機(jī)器人教學(xué)重視，并未制定教學(xué)目標(biāo)，造成課程教學(xué)有效性不強(qiáng)。致使學(xué)生無法在機(jī)器人課程中獲得更多專業(yè)知識，思維創(chuàng)新能力無法有效提升。

第二點(diǎn)，教學(xué)方式創(chuàng)新性不足。傳統(tǒng)教學(xué)開設(shè)機(jī)器人課程吸引力不夠。機(jī)器人課程本身具有創(chuàng)新性，教師無法采用新型教學(xué)方式幫助學(xué)生在課上制作機(jī)器人，進(jìn)而造成機(jī)器人課程教學(xué)水平不高。

第三點(diǎn)，學(xué)生自身因素造成機(jī)器人課程教學(xué)質(zhì)量不高。由于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不足，在教師開展機(jī)器人課堂時，學(xué)生缺少對教師的尊重，造成師生之間產(chǎn)生距離感。

2 基于“競賽產(chǎn)出”改革機(jī)器人課程教學(xué)的有效措施

（1）明確機(jī)器人教學(xué)目標(biāo)，機(jī)器人課程需要將機(jī)器人技術(shù)作為主要教學(xué)內(nèi)容，注重學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，利用多樣化實(shí)踐訓(xùn)練活動開展，提高學(xué)生動手實(shí)踐能力。需要制定教學(xué)新目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力為主。重新分配課內(nèi)外教學(xué)，營造良好學(xué)習(xí)氛圍。采用競賽方式幫助學(xué)生提升自身競爭意識，將“機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)”作為主題，提高學(xué)生創(chuàng)新能力與學(xué)習(xí)興趣。組織校內(nèi)競賽，按小組方式展示小組設(shè)計(jì)作品，提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神培養(yǎng)學(xué)生動手能力與創(chuàng)新意識。

（2）產(chǎn)出導(dǎo)向的項(xiàng)目化課堂推進(jìn)模式，針對課本教學(xué)內(nèi)容編排過于理論化，引入項(xiàng)目化教學(xué)。如引入目前國內(nèi)外較成熟的“弧焊機(jī)器人”、“搬運(yùn)、碼垛機(jī)器人”和“噴涂機(jī)器人”等設(shè)計(jì)實(shí)例，融入到教學(xué)講解，從實(shí)際應(yīng)用的角度，系統(tǒng)掌握機(jī)器人的基本本體設(shè)計(jì)、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)等完整的機(jī)器人設(shè)計(jì)知識體系。學(xué)生分組結(jié)合技術(shù)參數(shù)要求進(jìn)行不同方案的設(shè)計(jì)，采用不同的設(shè)計(jì)方案，論證最終產(chǎn)品。

（3）多維漸進(jìn)式機(jī)器人課程實(shí)踐教學(xué)，在機(jī)器人課程教學(xué)中，采用多維漸進(jìn)式教學(xué)方式，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)課堂，主要通過四方面實(shí)現(xiàn)機(jī)器人創(chuàng)新教學(xué)。

第一點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)了解機(jī)器人基本構(gòu)成，學(xué)會控制機(jī)器人的方式，掌握知識點(diǎn)。學(xué)生通過綜合實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué)生知識運(yùn)用能力與實(shí)驗(yàn)技能，進(jìn)而使學(xué)生思維更具有靈活性。學(xué)生在掌握基礎(chǔ)并能熟練運(yùn)用之后，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)制作簡單機(jī)器人。按照知識難以程度幫助學(xué)生理解并加以運(yùn)用，由此學(xué)生創(chuàng)新能力才能有效提升。

第二點(diǎn)，創(chuàng)客教學(xué)。在機(jī)器人課程改革教學(xué)中，利用創(chuàng)客教學(xué)意在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，打破學(xué)生固有思維，促使學(xué)生在設(shè)計(jì)機(jī)器人時，能充分發(fā)揮自身想象力，教師要支持學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)。教師要正確引導(dǎo)學(xué)生，確保學(xué)生提出的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能有據(jù)可依，避免因創(chuàng)新設(shè)計(jì)無法實(shí)現(xiàn)，造成學(xué)生自信心受到打擊。

第三點(diǎn)，競賽教學(xué)。首先教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生參觀比賽，培養(yǎng)學(xué)生競爭意識，其次鼓勵學(xué)生參加競賽，通過競賽平臺展現(xiàn)自身能力，并通過自身努力在競賽中獲得名次。

第四點(diǎn)，教學(xué)評價。在機(jī)器人課程改革中，只有創(chuàng)新教學(xué)評價，采用綜合評價方式，才能有效提高學(xué)生能力。比如評價學(xué)生在參加團(tuán)隊(duì)競賽過程中競爭意識、團(tuán)隊(duì)合作能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力等方面，需要開展綜合性思考，避免因單一性評價方式打擊學(xué)生創(chuàng)新制作信心。

3 基于“競賽產(chǎn)出”在機(jī)器人課堂上培養(yǎng)人才的措施

將競賽作為培養(yǎng)機(jī)器人設(shè)計(jì)人才主要方式，采用“階段+項(xiàng)目”教學(xué)幫助學(xué)生在競賽過程中提高自身創(chuàng)新能力。

第一階段，機(jī)器人基礎(chǔ)知識培訓(xùn)。學(xué)生在這一階段要正確認(rèn)識項(xiàng)目中機(jī)器人設(shè)計(jì)要求，理解競賽規(guī)則，促使學(xué)生形成創(chuàng)作興趣，提高學(xué)生競賽意識。

第二階段，專業(yè)能力培訓(xùn)。學(xué)生在了解競賽規(guī)則與要求之后，需要進(jìn)一步加強(qiáng)自身專業(yè)能力，尤其是機(jī)器人設(shè)計(jì)制作能力，根據(jù)相關(guān)材料創(chuàng)作機(jī)器人。在團(tuán)隊(duì)競賽中，要確保組內(nèi)成員分工明確，保證設(shè)計(jì)項(xiàng)目快速高效完成。

第三階段，增強(qiáng)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生在掌握基本技能與知識運(yùn)用能力之后，需要開展強(qiáng)化訓(xùn)練，促使學(xué)生能擁有更多專業(yè)能力，在機(jī)器人競賽充分展現(xiàn)自身實(shí)力。

結(jié)語

綜上所述，在機(jī)器人課程改革中，采用“競賽產(chǎn)出”方式作為教學(xué)主要方向，能有效提高學(xué)生專業(yè)技能，掌握更多專業(yè)知識。通過多維漸進(jìn)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生競爭意識，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力。通過“階段+項(xiàng)目”方式培養(yǎng)人才，既能促使學(xué)生形成綜合型人才，又能促使教學(xué)質(zhì)量提升。