基于機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)的軟件工程專業(yè)認(rèn)證建設(shè)

馬興錄 陶冶 劉國(guó)柱 杜軍威 劉揚(yáng)

摘? 要：復(fù)雜工程問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)是工程教育認(rèn)證專業(yè)需要考慮的核心問(wèn)題。如何在人才培養(yǎng)方案中綜合考慮“復(fù)雜工程問(wèn)題”的設(shè)計(jì)、如何分層次培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜工程問(wèn)題的解決能力、如何落實(shí)到每門(mén)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)等一系列問(wèn)題是文章探討的重點(diǎn)。文章以軟件工程專業(yè)為背景，以系列化機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)為基礎(chǔ)，采用以機(jī)器人為實(shí)驗(yàn)設(shè)備的貫穿式軟件開(kāi)發(fā)能力培養(yǎng)方式，逐步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的解決能力。針對(duì)具體專業(yè)課程，給出了如何設(shè)計(jì)“復(fù)雜工程問(wèn)題”及相應(yīng)教學(xué)模式的參考方法。相關(guān)教學(xué)效果評(píng)價(jià)表明，以機(jī)器人為教學(xué)平臺(tái)的人才培養(yǎng)模式符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念，對(duì)專業(yè)認(rèn)證建設(shè)起到較好的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證;復(fù)雜工程問(wèn)題;機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)

中圖分類號(hào)：G640? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2020）15-0005-05

Abstract： Solving complex engineering problems is a core issue in certificated engineering education. In this paper， we focus on how to comprehensively consider the design of complex engineering problems， how to train students to solve complex engineering problems by aptitude， and how to implement them in each course. By using a series of robotic teaching platforms， we apply robot-based experimental devices to gradually improve students' ability to solve complex engineering problems. Additionally， for specific professional courses， we give the methods to design complex engineering problems and the corresponding teaching mode. The evaluation of related teaching results shows that the proposed training mode and robot-based teaching platform plays a better role in promoting professional certification.

Keywords： engineering education accreditation; complex engineering problems; robot teaching platform

引言

工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的1.3（畢業(yè)要求）中，規(guī)定了12條畢業(yè)要求，其中，有8條要求含有“復(fù)雜工程問(wèn)題”的表述。標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定了“復(fù)雜工程問(wèn)題”必須具備的“必須運(yùn)用深入的工程原理，經(jīng)過(guò)分析才可能得到解決”的首要特征及其它6項(xiàng)需具備部分或全部的特征[1]。由此看出，復(fù)雜工程問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)是工程教育認(rèn)證的核心理念。

不同專業(yè)有各自不同的復(fù)雜工程問(wèn)題。因此，進(jìn)行工程教育認(rèn)證的專業(yè)在制定人才培養(yǎng)方案時(shí)，必須結(jié)合本專業(yè)的實(shí)際情況，恰當(dāng)定義適合本專業(yè)的“復(fù)雜工程問(wèn)題”，并將復(fù)雜工程問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)融入到人才培養(yǎng)方案中，融入到專業(yè)建設(shè)中，融入到每一門(mén)課程中，真正培養(yǎng)學(xué)生解決“復(fù)雜工程問(wèn)題”的能力[2]。

很多實(shí)際的工程項(xiàng)目基本都具備“復(fù)雜工程問(wèn)題”的特征，但很多實(shí)際項(xiàng)目用到教學(xué)中存在項(xiàng)目環(huán)境難以復(fù)制、成本太高、涉及的學(xué)科知識(shí)過(guò)于復(fù)雜，需要專業(yè)教師進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)改造，才能用于教學(xué)。目前，很多實(shí)訓(xùn)或課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目均圍繞此問(wèn)題展開(kāi)探索，也是專業(yè)進(jìn)行認(rèn)證時(shí)需要重點(diǎn)論述和考察的方面。

但這種碎片化的“復(fù)雜工程問(wèn)題”的引入雖然在能力的培養(yǎng)上具備一定的效果，但由于缺少統(tǒng)籌安排，復(fù)雜工程問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)層次不夠清晰，問(wèn)題的復(fù)雜度缺少衡量標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致培養(yǎng)質(zhì)量難以衡量、畢業(yè)要求的達(dá)成度縱向比較困難或沒(méi)有實(shí)際意義。

因此，在各專業(yè)的認(rèn)證建設(shè)過(guò)程中，需要在人才培養(yǎng)方案的高度去綜合考慮“復(fù)雜工程問(wèn)題”的引入，形成層次化的“復(fù)雜工程問(wèn)題”[3]。進(jìn)一步可按照課程所承擔(dān)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，逐步將合適的“復(fù)雜工程問(wèn)題”落實(shí)到教學(xué)環(huán)節(jié)中，形成可衡量的能力培養(yǎng)體系。

一、機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)的“復(fù)雜工程問(wèn)題”

機(jī)器人是機(jī)械、電子、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、材料等多學(xué)科知識(shí)的綜合產(chǎn)物，是近幾年發(fā)展迅猛、具有廣闊發(fā)展前景、亟需大量相關(guān)人才的新興產(chǎn)業(yè)。該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)各類相關(guān)專業(yè)人才的支持。為此，各類相關(guān)新興專業(yè)不斷開(kāi)設(shè)。同時(shí)，傳統(tǒng)專業(yè)為適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)的需求，也需要適當(dāng)調(diào)整人才培養(yǎng)方向，融合更多的學(xué)科知識(shí)。

機(jī)器人從不同專業(yè)的角度可以體現(xiàn)出不同的“復(fù)雜工程問(wèn)題”。從計(jì)算機(jī)學(xué)科來(lái)看，機(jī)器人就是一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就是機(jī)器人的大腦，機(jī)械部件、語(yǔ)音傳感、視覺(jué)傳感等都是計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備，軟件就是機(jī)器人的“靈魂”。以機(jī)器人代替計(jì)算機(jī)，作為計(jì)算機(jī)類、軟件類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，比單純的計(jì)算機(jī)設(shè)備資源要豐富得多，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

機(jī)器人本體的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)以及基于機(jī)器人的應(yīng)用開(kāi)發(fā)都可衍生出不同層次、不同難度的“復(fù)雜工程問(wèn)題”。以入門(mén)級(jí)的機(jī)器人圖形化編程為例，學(xué)生通過(guò)幾個(gè)小時(shí)的了解，就能著手編寫(xiě)機(jī)器人程序[4]。但是當(dāng)把機(jī)器人用于一定環(huán)境中，如讓機(jī)器人走迷宮，就變成一個(gè)“復(fù)雜問(wèn)題”了。需要設(shè)計(jì)算法、計(jì)算時(shí)間效率、控制機(jī)器人轉(zhuǎn)向、檢測(cè)傳感器狀態(tài)等。這時(shí)，學(xué)生的注意力就自然轉(zhuǎn)到問(wèn)題分析、算法設(shè)計(jì)、編程實(shí)現(xiàn)和調(diào)試等環(huán)節(jié)上來(lái)，這就是軟件工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)流程?；跈C(jī)器人的這種訓(xùn)練項(xiàng)目可以放在第一學(xué)期進(jìn)行，讓學(xué)生盡早接觸“復(fù)雜工程問(wèn)題”，初步了解軟件工程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)流程。

對(duì)于軟件工程專業(yè)來(lái)說(shuō)，機(jī)器人本體軟件就是復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，其智能主要取決于軟件系統(tǒng)，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、各類網(wǎng)絡(luò)軟件及應(yīng)用軟件等。同時(shí)，機(jī)器人應(yīng)用更包含了大量的軟件設(shè)計(jì)，如機(jī)器視覺(jué)、語(yǔ)音等功能的實(shí)現(xiàn)及其應(yīng)用，可與軟件工程專業(yè)的具體方向結(jié)合。以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)方向?yàn)槔?，從機(jī)器人聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、手機(jī)操控等方面進(jìn)行結(jié)合，可以衍生出很多難度合適的“復(fù)雜工程問(wèn)題”。

因此，機(jī)器人平臺(tái)與具體專業(yè)相結(jié)合，可以構(gòu)造出不同層次、不同難度、不同應(yīng)用方向的“復(fù)雜工程問(wèn)題”，對(duì)學(xué)生興趣及能力的培養(yǎng)具有先天優(yōu)勢(shì)。

二、基于機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)的軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)

軟件工程專業(yè)是傳統(tǒng)的工科專業(yè)，基于計(jì)算機(jī)一級(jí)學(xué)科及軟件工程一級(jí)學(xué)科，具有完整的知識(shí)體系。在教育部發(fā)布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》屬于計(jì)算機(jī)類專業(yè)，在培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維、程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、算法分析與設(shè)計(jì)等能力的基礎(chǔ)上，注重對(duì)復(fù)雜軟件系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)等能力的培養(yǎng)[5]。計(jì)算學(xué)科具有高度抽象性，強(qiáng)調(diào)通過(guò)抽象建立模型實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算規(guī)律的研究，使用計(jì)算系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)特定問(wèn)題的求解?！笆裁茨堋⑶胰绾伪挥行У貙?shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算”是計(jì)算思維能力的核心問(wèn)題。因此在教學(xué)過(guò)程中，如何將抽象的計(jì)算思維轉(zhuǎn)化為形象的具體的內(nèi)容，進(jìn)一步與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，分層次培養(yǎng)與提高學(xué)生的計(jì)算思維能力，是設(shè)計(jì)軟件工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案需要解決的核心問(wèn)題。

按照軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，工程技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)按照先后順序及培養(yǎng)層次，可分為：計(jì)算思維導(dǎo)入->程序設(shè)計(jì)->算法分析->軟硬貫通->應(yīng)用開(kāi)發(fā)->創(chuàng)新能力。這些能力的培養(yǎng)不是一蹴而就，而是穿插在不同課程中。當(dāng)然，不同學(xué)習(xí)階段的培養(yǎng)重點(diǎn)不一樣，這六個(gè)層次基本代表了6個(gè)學(xué)期的培養(yǎng)重點(diǎn)。機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)可配合每個(gè)學(xué)期的培養(yǎng)重點(diǎn)，與各學(xué)期的核心課程相結(jié)合，作為綜合性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，構(gòu)建基于機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)的人才培養(yǎng)模式。如圖1所示，在每個(gè)學(xué)期增加一門(mén)綜合實(shí)驗(yàn)類課程《創(chuàng)新指導(dǎo)與實(shí)踐1-6》。

傳統(tǒng)的以計(jì)算機(jī)為實(shí)驗(yàn)設(shè)備，培養(yǎng)學(xué)生編程的方法具有抽象、入門(mén)困難等缺點(diǎn)[6]。相比之下，以機(jī)器人為實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以圖形化編程工具入手，突出計(jì)算思維能力的培養(yǎng)方式，則具有上手快、學(xué)生興趣高、能力培養(yǎng)顯著等特點(diǎn)。

第1學(xué)期，增加“機(jī)器人編程”方面的入門(mén)課程，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的初步的計(jì)算思維能力，提高學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣。

第2學(xué)期，結(jié)合程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（如Python語(yǔ)言），開(kāi)始培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力。以機(jī)器人為實(shí)驗(yàn)設(shè)備，讓學(xué)生在圖形化編程工具與程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的對(duì)比中，體會(huì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的魅力，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人更加精準(zhǔn)的控制與復(fù)雜問(wèn)題的解決。

第3學(xué)期，結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)等軟件理論課程的開(kāi)設(shè)，在機(jī)器人的軟件設(shè)計(jì)中引入一定復(fù)雜度的工程問(wèn)題，如迷宮遍歷尋寶等。這時(shí)，機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)起到綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的作用，對(duì)學(xué)生的問(wèn)題分析、程序設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)與優(yōu)化、軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證等均可起到程序訓(xùn)練與培養(yǎng)的作用。

第4學(xué)期，結(jié)合計(jì)算機(jī)組成原理等課程的學(xué)習(xí)，機(jī)器人的硬件部分可以作為計(jì)算機(jī)組成示例讓學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)與編程，達(dá)到計(jì)算機(jī)軟硬知識(shí)貫通的目的。

第5學(xué)期和第6學(xué)期，結(jié)合專業(yè)方向課程，以機(jī)器人為載體，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行具體應(yīng)用開(kāi)發(fā)。機(jī)器人與當(dāng)前的人工智能等熱門(mén)技術(shù)結(jié)合密切，開(kāi)展創(chuàng)新類的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，通過(guò)參賽等形式，提高學(xué)生應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力及創(chuàng)新思維能力。

在課程體系的設(shè)計(jì)中，建議每個(gè)學(xué)期增加一門(mén)綜合實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`類的課程《創(chuàng)新指導(dǎo)與實(shí)踐1-6》，這樣不影響原有課程的設(shè)置，而且對(duì)每個(gè)學(xué)期的課程起到融合的作用。當(dāng)然，機(jī)器人開(kāi)發(fā)案例也可以融入到具體的專業(yè)課程中，實(shí)現(xiàn)更深層次的融合。

三、機(jī)器人貫穿式教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

為滿足分層次的專業(yè)能力培養(yǎng)要求，機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)需要具備以下特征：

1. 開(kāi)放的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)：軟件工程專業(yè)注重于軟件系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與開(kāi)發(fā)。開(kāi)源開(kāi)放的軟硬件系統(tǒng)有助于學(xué)生的深入學(xué)習(xí)，也有助于教師完全掌握系統(tǒng)的方方面面。

2. 平臺(tái)系列化：平臺(tái)應(yīng)能呈現(xiàn)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的演變過(guò)程，有入手簡(jiǎn)單的入門(mén)級(jí)設(shè)備，也有足夠復(fù)雜用于創(chuàng)新研究的機(jī)器人系統(tǒng)，可滿足不同階段的教學(xué)需求。

3. 平臺(tái)軟硬件系統(tǒng)的一致性：雖然機(jī)器人平臺(tái)軟硬件多樣，不同的機(jī)器人內(nèi)部采用的計(jì)算機(jī)軟硬件存在較大差異，但用于同一個(gè)專業(yè)的教學(xué)來(lái)說(shuō)，平臺(tái)差異過(guò)大，會(huì)讓學(xué)生的學(xué)習(xí)重點(diǎn)偏離原來(lái)的目標(biāo)，大部分學(xué)習(xí)時(shí)間浪費(fèi)在對(duì)不同平臺(tái)的熟悉上，分散了學(xué)生的注意力，可能會(huì)降低學(xué)習(xí)興趣。

基于上述特征，作者采用自主改造或開(kāi)發(fā)系列機(jī)器人教學(xué)設(shè)備，以滿足軟件工程專業(yè)的教學(xué)需求。根據(jù)目前機(jī)器人的不同種類，開(kāi)發(fā)或改造了以下三類機(jī)器人設(shè)備，構(gòu)成完整的機(jī)器人貫穿式教學(xué)。這三類設(shè)備均采用軟硬件完全開(kāi)源的樹(shù)莓派電腦作為主控板，保持了平臺(tái)軟硬件系統(tǒng)的一致性。而且樹(shù)莓派電腦具有資源豐富，可擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)，為教學(xué)提供了極大的便利。

1. 智能小車：該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，擴(kuò)充性好的特點(diǎn)，適合作為入門(mén)級(jí)設(shè)備。為便于大一新生學(xué)習(xí)使用，開(kāi)發(fā)了與圖形化機(jī)器人編程軟件VIPLE通訊的中間件程序，允許使用數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)方式的圖形化編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能車的控制，讓學(xué)生初步接觸邏輯判斷、流程控制、算法設(shè)計(jì)等內(nèi)容[3]，將學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在計(jì)算思維能力的培養(yǎng)上。

由于智能車采用樹(shù)莓派電腦，更便于支持Python/C/C++等編程語(yǔ)言工具，對(duì)于后續(xù)語(yǔ)言類課程的學(xué)習(xí)具有很好的延展性。

2. 桌面型機(jī)械臂：機(jī)械臂是目前在工業(yè)中應(yīng)用最多的一類機(jī)器人，具有應(yīng)用場(chǎng)景豐富、控制要求稍復(fù)雜的特點(diǎn)，適合作為復(fù)雜問(wèn)題分析、軟件方案設(shè)計(jì)等課程的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。為便于教學(xué)，采用了小型的桌面型3自由度機(jī)械臂，可搭配多種末端工具，如機(jī)械爪、吸盤(pán)、打印頭等，用于不同應(yīng)用場(chǎng)景[7]。機(jī)械臂結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 機(jī)械臂結(jié)構(gòu)

3. 人形機(jī)器人：人形機(jī)器人是目前功能復(fù)雜、各項(xiàng)功能正在不斷研究、開(kāi)發(fā)中的一類機(jī)器人，易于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維?；跇?shù)莓派電腦的人形機(jī)器人可以加裝攝像頭、語(yǔ)音識(shí)別等設(shè)備，從而可以進(jìn)行機(jī)器視覺(jué)、語(yǔ)音識(shí)別等應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。如果需要加快深度學(xué)習(xí)算法模塊的運(yùn)行速度，還可以與專門(mén)的GPU或NPU模塊組成復(fù)雜的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這樣，需要學(xué)生具備足夠的計(jì)算機(jī)軟硬件知識(shí)的協(xié)同開(kāi)發(fā)能力。

以上三種類型的機(jī)器人，涵蓋了機(jī)器人類型的大部分，而且從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，構(gòu)成難度層次清晰、應(yīng)用場(chǎng)景多樣，與軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)需求一致，如圖3所示，可滿足專業(yè)四年的教學(xué)需求。

四、教學(xué)實(shí)施方案

以軟件工程（嵌入式方向）為例，在1-6學(xué)期，每學(xué)期增加一門(mén)《創(chuàng)新指導(dǎo)與實(shí)踐》課程，如圖4所示。該課程開(kāi)設(shè)為綜合實(shí)驗(yàn)類課程，沒(méi)有理論授課學(xué)時(shí)，只有32個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課。

以《創(chuàng)新指導(dǎo)與實(shí)踐4》為例，該課程是在學(xué)完系列編程語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，與操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等課程同學(xué)期開(kāi)設(shè)。那么本課程的課程目標(biāo)設(shè)計(jì)為：

通過(guò)前期《創(chuàng)新指導(dǎo)與實(shí)踐1-3》的學(xué)習(xí)，初步掌握了機(jī)器人的編程方法，鍛煉了學(xué)生的編程能力。在此基礎(chǔ)上，本課程通過(guò)比賽項(xiàng)目、訓(xùn)練等方式，達(dá)到如下目標(biāo)：

1. 深入了解機(jī)器人系統(tǒng)的硬件組成，加深對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成的理解。

2. 深入了解機(jī)器人軟件系統(tǒng)，特別是操作系統(tǒng)的組成，強(qiáng)化對(duì)軟件體系架構(gòu)的理解。

3. 能利用現(xiàn)有的機(jī)器人系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)完整功能的應(yīng)用系統(tǒng)，掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法與步驟。

4. 培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，能從原理、方法或功能上體現(xiàn)出一定的創(chuàng)新性。

具體教學(xué)內(nèi)容主要包括：

1. 了解樹(shù)莓派開(kāi)發(fā)板的硬件結(jié)構(gòu)，特別是各引腳接口的作用;結(jié)合智能小車或機(jī)械臂的各外圍設(shè)備，詳細(xì)了解硬件的連接方式及控制原理。

2. 樹(shù)莓派軟件系統(tǒng)：樹(shù)莓派操作系統(tǒng)的安裝，上網(wǎng)環(huán)境搭建，軟件安裝方法等。

3. 樹(shù)莓派編程：c/c++編程步驟，python編程。

4. 以機(jī)器人相關(guān)比賽項(xiàng)目或應(yīng)用場(chǎng)景為訓(xùn)練內(nèi)容，以比賽指導(dǎo)老師的方式指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)發(fā)出相關(guān)項(xiàng)目。

課程考核方式：

參照軟件比賽項(xiàng)目的流程，采用過(guò)程化管理，分為開(kāi)題、中期檢查、驗(yàn)收三個(gè)階段進(jìn)行考核。最終的驗(yàn)收流程為PPT講解+實(shí)物演示+教師提問(wèn)等環(huán)節(jié)。

具體教學(xué)效果分析：

軟件工程（嵌入式方向）2017級(jí)學(xué)生共有70人，以學(xué)生分組方式參與課程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，共分為18組（每組3-5人）。選擇山東省大學(xué)生軟件設(shè)計(jì)大賽中的“嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)“或“智能機(jī)器人應(yīng)用設(shè)計(jì)“命題的有13個(gè)組，占總數(shù)的72%。最終，參加完整個(gè)比賽流程（9月底提交作品）的隊(duì)伍有7支，其中獲一等獎(jiǎng)2支、二等獎(jiǎng)1支、三等獎(jiǎng)2支，具有明顯的獲獎(jiǎng)優(yōu)勢(shì)。

五、結(jié)束語(yǔ)

機(jī)器人平臺(tái)與軟件工程專業(yè)相結(jié)合，可以構(gòu)造出不同層次、不同難度、不同應(yīng)用方向的“復(fù)雜工程問(wèn)題“，對(duì)學(xué)生興趣及能力的培養(yǎng)具有先天優(yōu)勢(shì)，符合專業(yè)認(rèn)證建設(shè)的理念。本文從人才培養(yǎng)方案的角度來(lái)綜合考慮機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，并結(jié)合具體的教學(xué)實(shí)例，給出相應(yīng)的教學(xué)方案的設(shè)計(jì)。這種專業(yè)建設(shè)思路，對(duì)其它相關(guān)專業(yè)同樣適用。

當(dāng)然上述建設(shè)方法只是初步探索試用，后續(xù)將需要把建設(shè)重點(diǎn)放在機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)與專業(yè)課程群的緊密結(jié)合，以及教學(xué)效果的評(píng)價(jià)及教學(xué)方法的改進(jìn)上。

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*基金項(xiàng)目：2018年山東省本科教改項(xiàng)目“多學(xué)科交叉融合的軟件工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐“（編號(hào)：M2018X130）

作者簡(jiǎn)介：馬興錄（1970-），男，漢族，山東沂水人，碩士，副教授，碩士生導(dǎo)師，軟件工程專業(yè)負(fù)責(zé)人，研究方向：嵌入式系統(tǒng)、機(jī)器人。