《機器人系統(tǒng)技術(shù)》研究生思政課程教學(xué)案例設(shè)計

王芳 陳昌 紀(jì)華偉 陳愛紅

摘要：從專業(yè)思政的角度探討了研究生課程《機器人系統(tǒng)技術(shù)》教學(xué)案例的設(shè)計過程，主要從思政教學(xué)目標(biāo)、思政融入點、教學(xué)設(shè)計等方面，探討了該門課程思政教學(xué)案例的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：課程思政;對分課堂;水下機器人技術(shù);專業(yè)課

研究生教育在培養(yǎng)創(chuàng)新人才、提高創(chuàng)新能力、服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展、推進國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化方面具有重要作用[1-2]，而充分將思政元素融入研究生專業(yè)課堂教學(xué)實現(xiàn)立德樹人育人的關(guān)鍵。

《機器人系統(tǒng)技術(shù)》課程是我校機械工程學(xué)院為研究生（一年級）開設(shè)的一門專業(yè)選修課，旨在幫助那些對機器人技術(shù)感興趣的學(xué)生系統(tǒng)地掌握機器人所涉及的基本理論、基本方法及其應(yīng)用，形成一定的設(shè)計與分析能力，為以后從事機器人相關(guān)的科學(xué)研究、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)等工作奠定基礎(chǔ)。該門課程包括緒論、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、運動學(xué)、動力學(xué)、位置與力控制、智能感知、高層控制、路徑規(guī)劃、人工智能、機器人應(yīng)用與實踐等十章教學(xué)內(nèi)容。通過對此門課程思政元素的挖掘，我們將課程的教學(xué)目標(biāo)進行了修訂，努力實現(xiàn)專業(yè)課程教育目標(biāo)與思政教育目標(biāo)的協(xié)同[3-4]。

一、案例簡介

案例1名稱-世界各國機器人發(fā)展史

（1）思政教學(xué)目標(biāo)

目標(biāo)1：讓學(xué)生體會人類對先進技術(shù)的無止境追求，世界各國人民勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和匠人精神。

目標(biāo)2：增強學(xué)生的民族自豪感和榮譽感，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷。

（2）思政融入點

1） 通過全世界范圍內(nèi)機器人的發(fā)明創(chuàng)造舉例，特別是現(xiàn)代生活中我們能接觸到的精密機器人好多都能在世界歷史長河中找到他們的雛形（如瑞士的鐘表機器人）體會世界各國人民勇于創(chuàng)新的精神和匠人精神，體會人類對先進技術(shù)的無止境追求。

2） 通過典型的中國機器人案例，如三國演義的“木牛流馬”、世博會的服務(wù)機器人-“海寶”、“乒乓”機器人、“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器等，使學(xué)生了解古代中國和近現(xiàn)代中國在機器人領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)造與成就，增強學(xué)生的民族自豪感和榮譽感，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷。

3）通過對機器人的“三原則”、定義、分類與應(yīng)用，以及未來機器人發(fā)展的展望介紹，使學(xué)生了解機器與機械、控制、計算機、電子、人工智能、倫理等其他學(xué)科的交叉聯(lián)系，逐漸形成系統(tǒng)思維、機電一體化的設(shè)計理念。

二、案例描述

該案例屬于第一章緒論的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容包括各國機器人的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，以及機器人的定義、分類與應(yīng)用，以及機器人三原則。教學(xué)重點包括相關(guān)古今中國在機器人發(fā)明與創(chuàng)造上的各項成就，以及早期世界各國機器人發(fā)明創(chuàng)造的典型事跡。

在教學(xué)方法上主要通過課前調(diào)研、提問、討論、ppt演示講授以及觀看視頻等方法。

首先在正式開始授課內(nèi)容前，我們做了一個書面調(diào)研，主要針對授課對象（研一學(xué)生）是否在高中、本科學(xué)習(xí)階段或者其他經(jīng)歷中接觸過機器人、接觸的程度如何、是否感興趣（對哪一部分內(nèi)容感興趣）、導(dǎo)師是否關(guān)注這個領(lǐng)域或?qū)熓欠裰鞒謾C器人相關(guān)的項目等情況做了一個大致的摸底，讓授課教師對同學(xué)們的已有基礎(chǔ)有個掌握。

正式上課，首先進行了“一人一機器人”環(huán)節(jié)，教師會要求學(xué)生們提出一個所知道的機器人，后面的同學(xué)不得重復(fù)前面同學(xué)已經(jīng)提及過的機器人。

同學(xué)們發(fā)言完畢之后，老師會用ppt并結(jié)合視頻的形式，系統(tǒng)講授各國機器人的發(fā)展歷史進程，特別是古代人民發(fā)明的、用于解放生產(chǎn)力或單純供娛樂等各種用途的各類機器人雛形。這里會重點介紹各國特別是中國歷史發(fā)展進程中所出現(xiàn)的比較典型的機器人的發(fā)明創(chuàng)造，以及近幾年建造的深海探測機器人-國之重器。

在最后的機器人技術(shù)的發(fā)展展望中，會闡述機器人與機械、電子、計算機、控制等學(xué)科的關(guān)系，特別是機器人與人工智能在未來的相互關(guān)系，幫助學(xué)生樹立多學(xué)科交叉的思維邏輯，逐漸形成機電一體化的設(shè)計理念。

對于該知識點的考核，每個學(xué)生的內(nèi)化程度不同，具體考核體現(xiàn)在兩個方面：1）學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)（課前的積累）;

2）期末課程論文中關(guān)于機器人技術(shù)發(fā)展過程中的瓶頸、倫理問題，以及“國家制造2025”政策的思考，自己學(xué)習(xí)機器人過程中對創(chuàng)新、匠人精神等的思考與理解，以及踐行等元素的體現(xiàn)。

三、教學(xué)成效

該案例屬于該門課程的第一次課，學(xué)生們的上課積極性還是很高的。通過課前調(diào)研，了解學(xué)生的已有基礎(chǔ)和興趣點，后續(xù)課程可以根據(jù)學(xué)生感興趣的內(nèi)容加強相關(guān)內(nèi)容的授課（包括授課時間、資料引入，以及授課形式的調(diào)整）。通過“一人一機器人”提問環(huán)節(jié)，由于學(xué)生們的答案五花八門，可以將機器人的分類融入進去，后引出機器人的定義。最后再讓學(xué)生們回想自己的答案，看看學(xué)生們對哪一類機器人最為熟悉。通過重點介紹世界古代、近現(xiàn)代以及當(dāng)代機器人發(fā)展史中的中國元素，使學(xué)生了解人類不斷追求卓越與進步的可貴精神，同時樹立中國自信、文化自信以及專業(yè)自信，這一部分考核可以一方面體現(xiàn)通過課上的提問與表現(xiàn)，以及期末的課程論文體現(xiàn)，但更多的是內(nèi)化到學(xué)生的思想意思與行動上。

參考文獻：

[1]習(xí)近平.把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程[J].杭州 （周刊），2016 （24）：6.

[2]北工大：思政元素融入專業(yè)課堂.中國教育報，2019年5月27日，http：//www.jyb.cn/rmtzgjyb/201905/t20190527_236731.html

[3]王芳，周東輝，陳昌，紀(jì)華偉.研究生《機器人系統(tǒng)技術(shù)》課程思政建設(shè).創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2021（10）：59-60.

[4]王芳，周東輝，陳昌，紀(jì)華偉.《機器人系統(tǒng)技術(shù)》研究生課程思政建設(shè)探討.文存閱刊，2021（11）：90-91.