以競賽為導向的機器人技術(shù)課程實踐教學改革研究

張博

[摘 要] 科技突飛猛進的今天，人工智能的迭代為科技社會發(fā)展注入新動能，機器人已經(jīng)開始融入人們的工作生活，機器人競賽也受到越來越多的關(guān)注，各高校就機器人競賽促進實踐教學改革，有利于創(chuàng)新性人才培養(yǎng)。

[關(guān) 鍵 詞] 機器人競賽；課程實踐；教學改革

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）17-0042-01

《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》的發(fā)布讓我們看到信息技術(shù)與制造業(yè)深度結(jié)合，更展現(xiàn)了國家培養(yǎng)新型創(chuàng)新科技人才的決心，智能化成為發(fā)展焦點，為達到發(fā)展目標，普及機器人教育，并以競賽為導向進行課程實踐教學改革勢在必行且意義重大。這有利于學生創(chuàng)新工程思維的形成；有利于提高學生的科學素養(yǎng)與實踐能力；有利于促進我們在人才培養(yǎng)建設(shè)方面的發(fā)展創(chuàng)新，提升學術(shù)研究價值；有利于實現(xiàn)多學科技術(shù)融合。

一、我國機器人教育實踐教學中的不足

首先，缺乏教學資源。通過世界級機器人競賽可以看到，我國高校機器人教育還處于初級階段，很多實際應用的教學環(huán)節(jié)缺少案例，大部分教學課件都是參考國外大學。近幾年，一些高校開始自己設(shè)計教學課件，通過教學委員會編撰教材，但這些努力還不足以撐起一個世界級的先進機器人教育，資源基礎(chǔ)亟待完善。

其次，師資匱乏。歐美地區(qū)對機器人的研究較早，成果頗多，我國起步較晚，盡管近年來在諸多比賽中力拔頭籌，但專業(yè)機器人技術(shù)人才仍處于短缺階段，很多高校機器人課程教育師資是由電子或通信技術(shù)教師兼任，這不利于機器人技術(shù)專業(yè)化發(fā)展。

再次，場地限制。近年來，隨著機器人專業(yè)的學生越來越多，雖然有練習場及各類競賽為學生提供平臺，但擴招讓許多學校以各種理由占用機器人訓練場，教學實踐受到限制，不利于機器人教育實踐課程開展。

最后，教育目的不夠突出。機器人競賽是機器人教育的一部分，并不是主要目的，隨著機器人競賽不斷增多，很多商業(yè)元素開始參與進來，影響了我們的教育目的。

二、機器人技術(shù)課程實踐教學改革策略

（一）堅定科技人才培養(yǎng)目標

科技信息時代，高校教學改革應在大時代特色背景下，結(jié)合專業(yè)教學特點，堅持以人為本。機器人制造明顯具備工程屬性，高校機器人技術(shù)課程實踐教學改革首先應讓學生明白，機器人只是載體，解決問題不能一味因循守舊，要有工程科技意識，教學改革能最大限度提升學生的創(chuàng)新與實踐能力。意識是基本素質(zhì)，學生借助工程思維，獨立思考，這是自我完善更是教學的根本目的。

（二）規(guī)劃課程內(nèi)容合理教學

從課程改革角度看，我國高校自身的機器人教學課程很少，課程內(nèi)容相對傳統(tǒng)，部分高校設(shè)置《機器人概論》課程，學生在本科學習過程中很難對機器人有較深的了解，到碩士研究生時才能接觸到《高級機器人學》這類課程，可以說這是一個毫無準備的過渡、基礎(chǔ)薄弱的過渡，在本科階段還是要多樣化地設(shè)置一些機器人相關(guān)課程，采用必修或選修的方式激發(fā)學生的熱情，為研究生階段的學習奠定基礎(chǔ)。

（三）滿足多層次需求

教學體系改革實際上滿足了學生在理論、實踐、能力、素質(zhì)等多方面的需求，以競賽為導向的機器人技術(shù)課程教學改革更是依次從簡易入門、穩(wěn)步提升、創(chuàng)新競賽、深化研究等多個層次出發(fā)，為學生提供軟件、硬件等實踐條件，滿足多層次需求。入門階段即在大一年級，通過對機器人的初步了解，打下基礎(chǔ)；提升階段，以單片機技術(shù)、機器人技術(shù)作為重點，要求學生對理論進行實驗驗證；競賽階段，要求完成實驗項目，參加競賽，一邊訓練創(chuàng)新思維一邊拓展加深專業(yè)知識；研究階段，調(diào)動學生的主觀能動性，為學生提供更好的研究環(huán)境和研究平臺。

（四）強化師資隊伍建設(shè)

機器人教育涵蓋課程設(shè)計、程序開發(fā)等課程，對教師有很高的專業(yè)要求，目前高校改革更應注重教師的教育教學理念更新，給予更多的工程實踐機會，通過更多競賽平臺，引導學生動手操作，教師在傳授理論知識體系的同時，加強對外交流，不斷提升自身的能力，才能從根本上完善教學改革，帶來更多的創(chuàng)新發(fā)展。

（五）持續(xù)服務(wù)產(chǎn)學研

實踐教學需持續(xù)加強建設(shè)，高校實驗中心對機器人技術(shù)為核心的教學探索是必須的，尤其在機器人競賽背景下，為學生準備模擬場景與訓練場地能更好地消化專業(yè)課程，創(chuàng)造優(yōu)異競賽成績；實踐教學需持續(xù)提升科研，教學向科研延伸，有利于科研結(jié)果轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力，惠及各個方面；實踐教學需堅持產(chǎn)業(yè)化，將機器人技術(shù)推向市場，不斷優(yōu)化設(shè)計，提升平臺品質(zhì)，這些都將獲得更多的經(jīng)濟效益與社會效益，有利于區(qū)域發(fā)展。多方面的效益形成多贏局面，給機器人教育帶來更大動能，社會受益才是創(chuàng)新發(fā)展的最終目的。

參考文獻：

[1]李輝，李坤全.應用型本科機器人技術(shù)相關(guān)課程探索與改革[J].時代教育，2017（2）：167.

[2]孫伏，侯紅玲.機器人技術(shù)課程教學改革與探索[J].裝備制造技術(shù)，2017（2）：207-208，212.