理實(shí)一體化項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)探究

宮赤坤 陳雄武

摘要：傳統(tǒng)機(jī)器人教學(xué)是以教師為主體，通過(guò)填鴨式知識(shí)灌輸實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)，但教學(xué)效果欠佳。本文將理論與實(shí)踐相結(jié)合并以項(xiàng)目為載體實(shí)現(xiàn)機(jī)器人教學(xué)，從項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)概念和特點(diǎn)出發(fā)，說(shuō)明項(xiàng)目式教學(xué)的重要性與必要性，同時(shí)也給出了實(shí)施項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)的幾點(diǎn)意見(jiàn)和評(píng)價(jià)。

【關(guān)鍵詞】傳統(tǒng)教學(xué);填鴨式;項(xiàng)目式;機(jī)器人教學(xué)

Research on the theory and practice integration project robot teaching

GONG Chi-kun ?CHEN Xiong-wu

（University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China）

【Abstract】Traditional robot teaching is based on teachers， and theoretical teaching is achieved through duck-feeding knowledge infusion， but the teaching effect is not good. This article combines theory and practice and uses projects as the carrier to implement robot teaching. Starting from the concept and characteristics of project-based robot teaching， it explains the importance and necessity of project-based teaching， and also gives some points for implementing project-based robot teaching. Opinion and evaluation..

【Key words】Traditional teaching; duck-ducking; project-based; robot teaching

眾所周知，傳統(tǒng)機(jī)器人教學(xué)方法片面?zhèn)戎亟處熃潭鲆晫W(xué)生學(xué)，在一定程度上造成了學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)呈斷點(diǎn)式、分散式現(xiàn)象，同時(shí)在教學(xué)考核中過(guò)多涉及機(jī)器人理論知識(shí)使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)機(jī)器人教學(xué)方法既不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維，也無(wú)法達(dá)到教學(xué)目的。但隨著科技發(fā)展，高校機(jī)器人教育方式與學(xué)習(xí)方法發(fā)生了巨大變化。教學(xué)模式由單一化變?yōu)槎鄻踊?，由歸納型轉(zhuǎn)為演繹型，由以教為主發(fā)展為以教為輔。理實(shí)一體化項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)就是在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，它完美地將枯燥理論融入實(shí)際項(xiàng)目中，解決了現(xiàn)代機(jī)器人教育弊端，提高了學(xué)生的專業(yè)能力和學(xué)習(xí)興趣。

一、項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)的概念與特點(diǎn)

項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)是指高校中的機(jī)器人專業(yè)授課教師遵循機(jī)器人教學(xué)目標(biāo)設(shè)定相關(guān)機(jī)器人項(xiàng)目，以探究問(wèn)題或完成任務(wù)為出發(fā)點(diǎn)，充分利用機(jī)器人項(xiàng)目固有屬性，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人理論知識(shí)，使“教、學(xué)、做”三合一，培養(yǎng)并挖掘?qū)W生的探索、實(shí)踐和創(chuàng)新能力。由此可見(jiàn)，項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)方法具有以下特點(diǎn)：

第一，項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)要求高校機(jī)器人專業(yè)授課教師結(jié)合校本理論知識(shí)設(shè)定一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人教學(xué)項(xiàng)目并緊緊圍繞這些項(xiàng)目展開(kāi)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生“提出問(wèn)題、做出假設(shè)、收集資料、設(shè)計(jì)方案、動(dòng)手試驗(yàn)、提取信息、思考總結(jié)、探討交流”。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，機(jī)器人專業(yè)授課教師可將學(xué)生分成若干組，將知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)任務(wù)植入機(jī)器人項(xiàng)目中，由學(xué)生根據(jù)要求獨(dú)立或以小組形式共同完成，使學(xué)生親身體驗(yàn)到“邊做邊學(xué)”、“緊跟項(xiàng)目”的快樂(lè)，讓理論知識(shí)更容易牢記、掌握。

第二，項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)實(shí)現(xiàn)了由“教師教為主”向“學(xué)生學(xué)為主”的轉(zhuǎn)變，改變了傳統(tǒng)教授理論知識(shí)方式，更加注重實(shí)踐教學(xué)。但項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)須滿足以下幾個(gè)條件：第一，學(xué)生必須通過(guò)項(xiàng)目吸收并掌握機(jī)器人理論知識(shí)且教師必須基于項(xiàng)目完成教學(xué)任務(wù);第二，機(jī)器人項(xiàng)目必須能夠喚起學(xué)生深度思考，對(duì)學(xué)生的概念化能力、演繹推導(dǎo)能力、總結(jié)溝通能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力有所幫助;第三，在項(xiàng)目式教學(xué)過(guò)程中，授課教師應(yīng)努力把項(xiàng)目與其他學(xué)科相結(jié)合，體現(xiàn)出機(jī)器人學(xué)是一門(mén)交叉性學(xué)科。

二、項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)的重要性與必要性

項(xiàng)目式教學(xué)是當(dāng)下機(jī)器人教學(xué)改革方向。隨著智能制造技術(shù)的發(fā)展，高科技人才需求量變大而機(jī)器人專業(yè)人才儲(chǔ)備量卻相對(duì)較少。為了將機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)方向與企業(yè)相結(jié)合，滿足區(qū)域產(chǎn)業(yè)升級(jí)對(duì)人才的需求，項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)是改革實(shí)施的必然方法。采用項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)益于促使學(xué)生認(rèn)清理論學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用區(qū)別，幫助學(xué)生養(yǎng)成做項(xiàng)目的習(xí)慣與規(guī)范，提高學(xué)生就業(yè)能力，為用人單位降低人才培養(yǎng)成本。

項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)不僅可以提升教師綜合能力，而且能帶動(dòng)學(xué)生積極性。機(jī)器人學(xué)是一門(mén)交叉性學(xué)科，對(duì)授課教師有更高要求，它需教師掌握多門(mén)學(xué)科知識(shí)以保障教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)與實(shí)際機(jī)器人項(xiàng)目高度契合，對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生專業(yè)技術(shù)有重要意義。

三、項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)的實(shí)施以及注意點(diǎn)

項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)的關(guān)鍵在于項(xiàng)目設(shè)計(jì)，它的合理性直接影響教學(xué)效果。因此在實(shí)施項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)時(shí)需注意以下兩個(gè)方面：第一，項(xiàng)目編排合理性。項(xiàng)目設(shè)計(jì)要有明確教學(xué)目標(biāo)，要求授課教師在總體學(xué)習(xí)目標(biāo)框架上再細(xì)分出一個(gè)個(gè)小目標(biāo)，將每個(gè)細(xì)化后的小目標(biāo)按知識(shí)點(diǎn)重要性和難易程度進(jìn)行簡(jiǎn)單編排，本著先易后難、循序漸進(jìn)原則把理論知識(shí)滲入項(xiàng)目中，通過(guò)零散小目標(biāo)體現(xiàn)出總學(xué)習(xí)目標(biāo)。第二，項(xiàng)目設(shè)計(jì)需符合學(xué)生特點(diǎn)。不同學(xué)生對(duì)機(jī)器人專業(yè)知識(shí)接受和消化能力不同，教師在設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)要從實(shí)際出發(fā)，充分考慮學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)儲(chǔ)備和認(rèn)知能力，做到因材施教。

項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)需以教學(xué)場(chǎng)地、教學(xué)設(shè)備為支撐，實(shí)施起來(lái)主要分為兩種類型：第一，校內(nèi)項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)。校內(nèi)項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)可根據(jù)學(xué)院開(kāi)設(shè)課程特點(diǎn)選取前人已研究過(guò)的典型項(xiàng)目進(jìn)行剖析，亦可結(jié)合教師所接項(xiàng)目自命題，創(chuàng)造性地提出具體要求讓學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人設(shè)計(jì)、仿真、研制與調(diào)試。教師可把課堂分為理論講解、項(xiàng)目教學(xué)兩部分，通過(guò)簡(jiǎn)單理論形成知識(shí)過(guò)渡階段，具體應(yīng)用穿插于項(xiàng)目講解中。

第二，校外項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)。校外項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)是通過(guò)學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，參與并跟進(jìn)企業(yè)有關(guān)機(jī)器人方面的研發(fā)、測(cè)試項(xiàng)目。這是一個(gè)極其鍛煉學(xué)生綜合能力的方式，能夠讓學(xué)生走出校園、融入到企業(yè)的大環(huán)境中，通過(guò)與機(jī)器人行業(yè)的專業(yè)人士共同探討機(jī)器人方面的新技術(shù)、新器件，拓寬學(xué)生的知識(shí)面與視野，將企業(yè)項(xiàng)目需求和校園科研相結(jié)合?？傊?，無(wú)論實(shí)施校內(nèi)還是校外項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)，都有利于學(xué)生更早接觸機(jī)器人行業(yè)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

四、項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)的評(píng)價(jià)

項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)是一種科學(xué)的教學(xué)方式，它以項(xiàng)目為主導(dǎo)，具有可控性高、師生互動(dòng)性強(qiáng)、靈活性突出、知識(shí)傳授快等諸多優(yōu)勢(shì)。從更高層面看，學(xué)生、教師以及高校都完成了學(xué)習(xí)任務(wù)、教學(xué)目的和培養(yǎng)目標(biāo)，具有良好的收益效果。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展和區(qū)域產(chǎn)業(yè)升級(jí)，企業(yè)對(duì)機(jī)器人方向的人才需求日益增加，間接地對(duì)教學(xué)方式提出了更高要求。在傳統(tǒng)教學(xué)模式與教學(xué)理念弊端面前，采用項(xiàng)目式機(jī)器人教學(xué)方式很好地解決了理論與實(shí)踐相脫離的現(xiàn)象，為培養(yǎng)高素質(zhì)、專業(yè)型機(jī)器人方向的人才提供了巨大幫助。

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