新工科背景下機(jī)器人工程導(dǎo)論課程教學(xué)改革研究

吳巧云，曹 翔，周云虎

（安徽大學(xué) 人工智能學(xué)院，合肥 230601）

機(jī)器人工程與國(guó)家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略密切相關(guān)，是國(guó)家重要的發(fā)展方向之一。近年來(lái)，政府高度重視機(jī)器人工程的發(fā)展，將其列為“中國(guó)制造2025”“新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃”等國(guó)家戰(zhàn)略的重要組成部分，持續(xù)加大對(duì)機(jī)器人工程的投入和支持，推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，培育機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群，加快機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。安徽省也出臺(tái)了一系列政策來(lái)促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在《安徽省新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2018—2030 年）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)劃》）中，明確提出要發(fā)展智能制造和服務(wù)機(jī)器人，推動(dòng)制造業(yè)向智能化、高端化、綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí)；《規(guī)劃》中還提出，要加快推進(jìn)人工智能與制造業(yè)深度融合，推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。為了跟上國(guó)家戰(zhàn)略的發(fā)展要求，滿(mǎn)足安徽省機(jī)器人相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切人才需求，安徽大學(xué)于2020 年12 月30 日成立了人工智能學(xué)院，設(shè)立人工智能、機(jī)器人工程兩個(gè)專(zhuān)業(yè)，作為實(shí)施安徽大學(xué)“雙一流”建設(shè)背景下創(chuàng)新人才培養(yǎng)與“新工科”建設(shè)模式的前沿交叉平臺(tái)。

機(jī)器人工程在制造業(yè)、服務(wù)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和教育等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，可以提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善生產(chǎn)環(huán)境、提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)水平等。因此，機(jī)器人工程被視為推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要手段。機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)旨在培養(yǎng)具備機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、機(jī)器人控制與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、機(jī)器人傳感與感知及機(jī)器人系統(tǒng)集成與測(cè)試等能力的創(chuàng)新型人才[1-2]。機(jī)器人工程技術(shù)涉及機(jī)械學(xué)、電子信息學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和控制科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的深度融合，是一個(gè)跨學(xué)科和領(lǐng)域的交叉學(xué)科[3]。行業(yè)對(duì)機(jī)器人工程人才的要求不僅需要具備豐富的理論知識(shí)，還需要具備更強(qiáng)的工程能力。機(jī)器人工程導(dǎo)論作為機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心課程，對(duì)培養(yǎng)具有機(jī)器人工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和跨學(xué)科綜合能力的優(yōu)秀人才具有關(guān)鍵作用，具有高度抽象性、嚴(yán)密邏輯性、廣泛應(yīng)用性等特點(diǎn)。其內(nèi)容、思想、方法和語(yǔ)言已滲入自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)，已成為現(xiàn)代化文化的重要組成部分。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，可以幫助學(xué)生在使用高等數(shù)學(xué)、程序設(shè)計(jì)基本知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)抽象思維能力、邏輯推理與判斷能力、空間想象能力、綜合應(yīng)用能力和編程語(yǔ)言及符號(hào)的表達(dá)能力。

一 機(jī)器人工程導(dǎo)論課程教學(xué)現(xiàn)狀

面向新工科背景下機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)復(fù)合型、工程型人才培養(yǎng)的實(shí)際需求[4-5]，針對(duì)機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)的機(jī)器人工程導(dǎo)論課程教學(xué)的研究尤為迫切。然而，目前機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)的機(jī)器人工程導(dǎo)論課程教學(xué)仍然存在一些問(wèn)題。

（一）課程教學(xué)與行業(yè)需求脫節(jié)

機(jī)器人工程導(dǎo)論課程是機(jī)器人專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，其教學(xué)內(nèi)容涉及機(jī)器人的概述、結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)學(xué)、感知與控制、應(yīng)用案例及未來(lái)發(fā)展等方面。然而，在實(shí)際教學(xué)中，機(jī)器人工程導(dǎo)論課程與行業(yè)需求之間存在一定的脫節(jié)現(xiàn)象。這種脫節(jié)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。首先，機(jī)器人工程導(dǎo)論課程缺乏實(shí)踐操作和行業(yè)應(yīng)用案例等內(nèi)容。由于機(jī)器人工程導(dǎo)論課程主要以理論知識(shí)為主，因此很難讓學(xué)生真正了解機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景和市場(chǎng)需求。這導(dǎo)致一些畢業(yè)生在就業(yè)市場(chǎng)上難以適應(yīng)行業(yè)需求，從而出現(xiàn)了“學(xué)術(shù)派”與“實(shí)用派”之間的矛盾。其次，機(jī)器人工程導(dǎo)論課程教師缺乏對(duì)行業(yè)需求的深入了解。由于機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)更新速度較快，因此教師需要不斷更新自己的知識(shí)儲(chǔ)備，以便更好地服務(wù)于學(xué)生和行業(yè)。然而，在實(shí)際教學(xué)中，一些教師缺乏對(duì)行業(yè)需求的深入了解，導(dǎo)致他們無(wú)法把理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，從而使機(jī)器人工程導(dǎo)論課程與行業(yè)需求之間產(chǎn)生了脫節(jié)現(xiàn)象。

（二）課堂教學(xué)內(nèi)容及方式安常守故

機(jī)器人工程導(dǎo)論教學(xué)內(nèi)容涉及機(jī)器人的概述、結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)學(xué)、感知與控制、應(yīng)用案例及未來(lái)發(fā)展等方面。然而，在實(shí)際教學(xué)中，機(jī)器人工程導(dǎo)論課堂教學(xué)內(nèi)容及方式卻往往安常守故，缺乏創(chuàng)新和多樣性[6]。首先，機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的教學(xué)內(nèi)容往往比較死板，缺乏新穎和前沿的知識(shí)。由于機(jī)器人技術(shù)的更新速度很快，因此教師需要不斷更新自己的知識(shí)儲(chǔ)備，以便更好地服務(wù)于學(xué)生和行業(yè)。但是，在實(shí)際教學(xué)中，一些教師仍然沿用老舊的教材和教學(xué)大綱，忽視了新興技術(shù)和熱點(diǎn)領(lǐng)域的涉及。其次，機(jī)器人工程導(dǎo)論課堂的教學(xué)方式也比較單一，缺乏多樣性和靈活性。由于機(jī)器人工程導(dǎo)論課程主要以理論知識(shí)為主，因此很難讓學(xué)生真正理解和掌握機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用和操作技能。在實(shí)際教學(xué)中，一些教師仍然采用傳統(tǒng)的講授方式，缺少互動(dòng)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力不足。

（三）課程教學(xué)資源和平臺(tái)不足

在實(shí)際教學(xué)中，機(jī)器人工程導(dǎo)論課程教學(xué)資源和平臺(tái)往往不足，這給學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展帶來(lái)了一定的影響[7]。首先，機(jī)器人工程導(dǎo)論課程教學(xué)資源不足。在實(shí)際教學(xué)中，一些教師缺乏教學(xué)資源，無(wú)法提供足夠的教材、案例和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等資源，這給學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展帶來(lái)了一定的困難。因此，在機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的教學(xué)中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)教學(xué)資源的投入和管理，提供更多的教材、案例和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等資源，以更好地支持學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展。其次，機(jī)器人工程導(dǎo)論課程教學(xué)平臺(tái)不足。在實(shí)際教學(xué)中，一些教師缺乏教學(xué)平臺(tái)，無(wú)法提供足夠的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和交流平臺(tái)等資源，這給學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展帶來(lái)了一定的障礙。因此，在機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的教學(xué)中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)教學(xué)平臺(tái)的投入和管理，提供更多的課程、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、交流平臺(tái)等資源，以更好地支持學(xué)生的發(fā)展和學(xué)習(xí)。此外，可以加強(qiáng)與行業(yè)的合作，利用行業(yè)資源和平臺(tái)來(lái)支持機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的教學(xué)和發(fā)展。

（四）課程考核方式不全面

機(jī)器人工程導(dǎo)論課程考核方式對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展至關(guān)重要。然而，在實(shí)際教學(xué)中，機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的考核方式往往不夠全面，缺乏實(shí)際操作和綜合能力的考核，這給學(xué)生的綜合素質(zhì)提高帶來(lái)了一定的影響。首先，機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的考核方式往往只注重學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度，缺乏對(duì)實(shí)際操作能力和綜合素質(zhì)的考核。在實(shí)際工作中，機(jī)器人專(zhuān)業(yè)的從業(yè)人員需要具備一定的實(shí)際操作能力和綜合素質(zhì)，而這些能力和素質(zhì)往往無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)的筆試和口試來(lái)考核。因此，在機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的考核方式中，應(yīng)該加入更多的實(shí)際操作和綜合素質(zhì)考核內(nèi)容，以更好地評(píng)估學(xué)生的能力和素質(zhì)。其次，機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的考核方式往往缺乏多樣性和靈活性。在實(shí)際教學(xué)中，一些教師仍然采用傳統(tǒng)筆試和口試的方式來(lái)考核學(xué)生，忽略了其他考核方式的重要性。然而，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代教育已經(jīng)越來(lái)越注重多樣性和靈活性，因此在機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的考核方式中，應(yīng)該加入更多的多樣化和靈活化的考核方式，如實(shí)驗(yàn)報(bào)告、項(xiàng)目作業(yè)、小組討論等，以更好地評(píng)估學(xué)生的能力和素質(zhì)。

本文對(duì)原有的機(jī)器人工程導(dǎo)論課程教學(xué)資源優(yōu)化整合，更新理論教學(xué)方法，以期實(shí)現(xiàn)機(jī)器人工程導(dǎo)論課程與機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)課的銜接；并開(kāi)展與課程配套的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目研究，編制相關(guān)的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)，以期構(gòu)建適合機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)的機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的教學(xué)新體系，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力、邏輯推理與判斷能力、空間想象能力和編程語(yǔ)言及符號(hào)的表達(dá)能力。此外，在教學(xué)過(guò)程中注意引導(dǎo)學(xué)生形成負(fù)責(zé)任的人生態(tài)度，至誠(chéng)至堅(jiān)；對(duì)人和事考慮周到，積極應(yīng)對(duì)人生的困難，承擔(dān)起社會(huì)責(zé)任[8]，博學(xué)篤行。

二 教學(xué)改革內(nèi)容和主要措施

本文是以機(jī)器人工程本科專(zhuān)業(yè)的機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的教學(xué)改革為主要研究?jī)?nèi)容，通過(guò)運(yùn)用理論教學(xué)、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用案例相結(jié)合的教學(xué)方式，讓機(jī)器人實(shí)體與人工智能（AI）思想相融合，建立具有凸顯機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)特色的機(jī)器人工程導(dǎo)論課程，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)控制思想的滲透及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，同時(shí)注意引導(dǎo)學(xué)生形成負(fù)責(zé)任的人生態(tài)度，對(duì)人和事考慮周到，積極應(yīng)對(duì)人生的困難，承擔(dān)起社會(huì)責(zé)任，從而培養(yǎng)具有良好機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)機(jī)器人工程能力的人工智能領(lǐng)域人才，具體研究?jī)?nèi)容如圖1 所示。

圖1 本項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容示意圖

（一）精準(zhǔn)定位課程教學(xué)目標(biāo)

結(jié)合《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》和人工智能學(xué)院本科專(zhuān)業(yè)的特色，定位機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的教學(xué)目標(biāo)為“多元化”培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的機(jī)器人學(xué)相關(guān)知識(shí)的深度和廣度及機(jī)器人控制思想的培養(yǎng)。因此，機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生：①理解機(jī)器人的基本概念和分類(lèi)，幫助學(xué)生理解什么是機(jī)器人，機(jī)器人的分類(lèi)、構(gòu)成和工作原理等基本概念，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究機(jī)器人奠定基礎(chǔ)；②掌握機(jī)器人開(kāi)發(fā)的基本流程，讓學(xué)生深入了解機(jī)器人開(kāi)發(fā)的基本流程，從而掌握機(jī)器人的開(kāi)發(fā)流程、制作流程、測(cè)試流程等，給學(xué)生提供從微觀到宏觀的全面了解機(jī)器人開(kāi)發(fā)過(guò)程的機(jī)會(huì)；③學(xué)會(huì)使用機(jī)器人軟硬件開(kāi)發(fā)工具，讓學(xué)生掌握機(jī)器人軟件和硬件的開(kāi)發(fā)工具，包括機(jī)器人控制器、傳感器、編程語(yǔ)言等，為學(xué)生開(kāi)發(fā)機(jī)器人提供指導(dǎo)，這對(duì)有志于從事機(jī)器人開(kāi)發(fā)的學(xué)生來(lái)說(shuō)非常重要；④了解機(jī)器人應(yīng)用的現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)，了解機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，例如機(jī)器人在工業(yè)制造、醫(yī)療保健、家庭服務(wù)等領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀，讓學(xué)生對(duì)機(jī)器人技術(shù)的前景有更加深入的了解；⑤增強(qiáng)科技人文素養(yǎng)，讓學(xué)生從機(jī)器人工程的角度思考科技與社會(huì)的關(guān)系，深入了解技術(shù)的本質(zhì)和技術(shù)對(duì)社會(huì)、環(huán)境、人類(lèi)文明的影響，引導(dǎo)學(xué)生形成負(fù)責(zé)任的人生態(tài)度，對(duì)人和事考慮周到，積極應(yīng)對(duì)人生的困難，承擔(dān)起社會(huì)責(zé)任，增強(qiáng)學(xué)生的科技素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。通過(guò)以上教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，學(xué)生將能全面了解機(jī)器人的基本概念和分類(lèi)、機(jī)器人開(kāi)發(fā)的基本流程、機(jī)器人軟硬件開(kāi)發(fā)工具的使用等知識(shí)，熟悉機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，并增強(qiáng)科技人文素養(yǎng)和對(duì)技術(shù)的認(rèn)識(shí)，為其今后從事機(jī)器人研究和開(kāi)發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）依據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合工科專(zhuān)業(yè)的側(cè)重點(diǎn)，從以下三個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)：①在不降低學(xué)生機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)要求的同時(shí)重視機(jī)器人在工業(yè)場(chǎng)景中的應(yīng)用，尤其是在大數(shù)據(jù)人工智能時(shí)代中的應(yīng)用背景，在工科專(zhuān)業(yè)機(jī)器人相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生深入理解機(jī)器人的概念、發(fā)展歷史、應(yīng)用領(lǐng)域和未來(lái)趨勢(shì)；機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)原理和基本控制方法，包括軌跡規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)分析、控制算法等；機(jī)器人感知技術(shù)，包括機(jī)器視覺(jué)、聲音識(shí)別、力傳感器等；機(jī)器人操作系統(tǒng)的基本框架和編程語(yǔ)言，包括ROS、Python、C/C++等。②緊貼大數(shù)據(jù)人工智能時(shí)代的科技發(fā)展新成果，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容?，F(xiàn)如今，大數(shù)據(jù)和人工智能已被提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，無(wú)論是相關(guān)的理論研究還是在應(yīng)用場(chǎng)景的產(chǎn)業(yè)落地都可以成為課堂教學(xué)的鮮活素材，豐富教學(xué)內(nèi)容。因此，授課教師必須改變教學(xué)模式，掌握人工智能技術(shù)的最新動(dòng)態(tài)和研究進(jìn)展，對(duì)授課內(nèi)容的更新跟上科技創(chuàng)新發(fā)展的速度。③創(chuàng)新教學(xué)形式。在每個(gè)模塊的學(xué)習(xí)開(kāi)始時(shí)，會(huì)有一個(gè)講述這個(gè)模塊內(nèi)容的講座，這個(gè)講座將介紹機(jī)器人的基本知識(shí)，并解釋機(jī)器人關(guān)鍵概念；本課程將提供大量案例研究以幫助學(xué)生理解機(jī)器人更廣泛的應(yīng)用，學(xué)生將需要分析和解釋這些案例，探討機(jī)器人如何應(yīng)用在不同的領(lǐng)域中；實(shí)驗(yàn)室將提供機(jī)器人設(shè)計(jì)和控制的實(shí)踐機(jī)會(huì)，學(xué)生將親自實(shí)踐機(jī)器人編程和控制，以加強(qiáng)對(duì)機(jī)器人課程的理解；研討會(huì)將提供學(xué)生機(jī)器人規(guī)劃和控制問(wèn)題的機(jī)會(huì)，這些研討會(huì)將擴(kuò)展學(xué)生的思考，有助于他們更好地理解和把握機(jī)器人的設(shè)計(jì)和控制。

（三）打造機(jī)器人工程導(dǎo)論AI 的生動(dòng)課堂

課堂的構(gòu)建要從封閉性、被動(dòng)性轉(zhuǎn)向開(kāi)放性、主動(dòng)性。這種開(kāi)放和主動(dòng)要求老師有目的地引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，從而更好地提高課堂教學(xué)質(zhì)量。課堂教學(xué)可以憑借知識(shí)講授+案例分析+成果展示的模式，形成具有特色的機(jī)器人學(xué)AI 課堂，通過(guò)融入人工智能發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)和研究成果，開(kāi)拓學(xué)生視野，啟發(fā)學(xué)生思維，再通過(guò)配套一定比例的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)，讓機(jī)器人學(xué)理論的知識(shí)更加生動(dòng)有趣，使得學(xué)生對(duì)機(jī)器人學(xué)概念的理解更加深刻。比如一個(gè)實(shí)際案例：在計(jì)算機(jī)三維視覺(jué)中，基于激光雷達(dá)傳感器的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)與移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航有著密切的關(guān)系。移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航是指機(jī)器人在未知環(huán)境中進(jìn)行自主移動(dòng)和定位的過(guò)程。在移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航過(guò)程中，需要獲取環(huán)境中的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并進(jìn)行配準(zhǔn)、融合和建圖，以便機(jī)器人能夠準(zhǔn)確地感知環(huán)境并進(jìn)行自主導(dǎo)航。三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)的問(wèn)題描述如下。

值網(wǎng)絡(luò)v（·）輸出對(duì)當(dāng)前策略的評(píng)估。圖2 展示了三維點(diǎn)云配準(zhǔn)結(jié)果，左圖是輸入的移動(dòng)機(jī)器人在兩個(gè)相鄰時(shí)刻傳感器獲取到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，右圖是用本案例的模型將這兩個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)到同一坐標(biāo)系下的結(jié)果。通過(guò)這個(gè)案例，學(xué)生在學(xué)習(xí)了機(jī)器人導(dǎo)航建圖概念的基礎(chǔ)上，可以更深刻地理解理論和公式的含義，也了解了相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景。

圖2 三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果

（四）豐富教學(xué)考核方式

機(jī)器人工程導(dǎo)論課程的教學(xué)考核方式應(yīng)該豐富多樣化，以滿(mǎn)足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和能力水平。首先，傳統(tǒng)的隨堂測(cè)試和作業(yè)是必不可少的。隨堂測(cè)試可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度，作業(yè)可以讓學(xué)生在課堂外鞏固所學(xué)知識(shí)。但是，單純的隨堂測(cè)試和作業(yè)往往難以全面評(píng)估學(xué)生的能力水平。其次，實(shí)踐操作也是非常重要的。機(jī)器人工程導(dǎo)論課程中，學(xué)生需要親自動(dòng)手操作機(jī)器人，才能更好地理解機(jī)器人的原理和控制方法。因此，可以設(shè)置實(shí)踐操作考核環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實(shí)際操作中檢驗(yàn)自己的能力。再次，小組討論也是一種非常有效的教學(xué)考核方式。在小組討論中，學(xué)生可以交流彼此的想法和看法，從而更好地理解機(jī)器人的原理和應(yīng)用。此外，小組討論還可以提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。最后，項(xiàng)目設(shè)計(jì)也是一種非常重要的教學(xué)考核方式。在機(jī)器人工程導(dǎo)論課程中，可以設(shè)置項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)，讓學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中設(shè)計(jì)、制作、控制機(jī)器人。通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，可以讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握機(jī)器人的原理和應(yīng)用，并提高學(xué)生的實(shí)際操作能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。綜上所述，除了傳統(tǒng)的考試和作業(yè)外，可以結(jié)合實(shí)踐操作、小組討論、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等形式，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。只有這樣，才能更好地培養(yǎng)出具備實(shí)際操作能力和團(tuán)隊(duì)合作能力的機(jī)器人專(zhuān)業(yè)人才。

三 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)目前傳統(tǒng)機(jī)器人相關(guān)基礎(chǔ)課程教學(xué)過(guò)程中過(guò)于注重理論教學(xué)的不足，結(jié)合安徽大學(xué)人工智能學(xué)院機(jī)器人工程本科專(zhuān)業(yè)設(shè)置的特點(diǎn)和人才培養(yǎng)的目標(biāo)，對(duì)標(biāo)機(jī)器人工程本科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，積極對(duì)該課程的教學(xué)改革進(jìn)行探索。嘗試將創(chuàng)新實(shí)踐應(yīng)用引入到課堂教學(xué)，將理論教學(xué)與實(shí)踐創(chuàng)新結(jié)合，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力，使得機(jī)器人控制思想與人工智能思想互相滲透。此外，在機(jī)器人相關(guān)實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)中，引導(dǎo)學(xué)生考慮各種可能情況和處理方法，積極應(yīng)對(duì)困難，承擔(dān)起社會(huì)責(zé)任，形成負(fù)責(zé)任的人生態(tài)度。本次課程教學(xué)改革研究主要特色和創(chuàng)新表現(xiàn)在以下幾方面。

1）機(jī)器人工程導(dǎo)論課程教學(xué)目標(biāo)凸顯機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)特色，在傳統(tǒng)課程教學(xué)沿用梳理專(zhuān)業(yè)以邏輯推演為主的基礎(chǔ)上，使得人工智能與機(jī)器人學(xué)互相融合。

2）課程中應(yīng)用案例與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，更新“新工科”和“大數(shù)據(jù)”背景下機(jī)器人在各領(lǐng)域中的應(yīng)用案例，緊跟時(shí)代的步伐。

3）完善建立具有人工智能學(xué)院機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)課程特色的考核方式，充分反映和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。