《智能机器人》在本科教学与实践改革中的探索

伍锡如 王子民 杨青 龙超 胡聪

【摘要】本文结合《智能机器人》的课程特点，从研究意义及发展现状、开设智能机器人课程的目的、实践教学改革的实施三方面探索了该课程教学与实践改革问题，并分别提出了具有建设性的教学和实践改革思路，部分思想已经在教学工作中进行实践，取得了良好的教学效果。

【关键词】智能机器人 课程教学 实践改革

【基金项目】2013年度广西高等教育教学改革工程项目（2013JGB147），桂林电子科技大学校教育教学改革项目（ZL2418，ZL2834）。广西高等教育教学改革工程项目（2014JGB143）。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）05-0235-01

1.引言

隨着智能机器人的应用领域的扩大，人们期望智能机器人在更多领域为人类服务，代替人类完成更复杂的工作。然而，智能机器人所处的环境往往是未知的、很难预测。智能机器人所要完成的工作任务也越来越复杂;对智能机器人行为进行人工分析、设计也变得越来越困难。目前，国内外对智能机器人的研究不断深入[1]。

由于机器人技术的不断发展，机器人走进课堂已成为必然趋势。当前高校本科教育教学的改革之一是让学生有更好的学习方法，为他们提供培养综合能力的平台。智能机器人作为培养学生综合能力的平台，融合了多项先进技术。智能机器人作为学习能力素质的培养载体，必将给信息技术注入新鲜血液，为信息技术发展起到推动作用[2]。

2.智能机器人的研究意义及发展现状

随着科学技术的不断发展，人类开始进入到智能时代，机器人技术已经有工业机械手发展到了智能机器人。智能机器人技术有着主要的理论研究意义和实际应用价值。理论上，机器人技术融合了多学科和多技术，涉及众多学科领域的尖端技术，如智能避障、平衡控制、目标识别以及轨迹跟踪等，这造成了其复杂性，令智能机器人感知技术、通信技术、机械构造的研究都是一种挑战，促使识别算法、特征提取算法、路径规划算法朝着智能化的方向发展。在实际应用上，近年来，各个行业的加速发展对机器人技术提出了新的要求，带动工业机器人不断超智能化的方向发展，机器人智能化令工业领域效率提升的例子屡见不鲜。例如，2012年，富士康机器人项目的启动，实现了生产过程的自动化，极大提高了工作效率。

目前智能机器人研究中当前的核心问题有两方面：一方面是，提高智能机器人的自主性，这是就智能机器人与人的关系而言，即希望智能机器人进一步独立于人，具有更为友善的人机界面。从长远来说，希望操作人员只要给出要完成的任务，而机器能自动形成完成该任务的步骤，并自动完成它。另一方面是，提高智能机器人的适应性，提高智能机器人适应环境变化的能力，这是就智能机器人与环境的关系而言，希望加强它们之间的交互关系[3]。

3.开设智能机器人课程的目的

高校本科课堂教学改革特别强调注重对学生学习经验的培养，注重学生体验、感悟和实践的过程，注重学生个性的健康发展和对学生的创新精神、实践能力的培养。智能机器人教学非常有利于贯彻这一理念。

国外机器人教学实验证明，机器人竞赛不仅活动主题有趣，更重要的是其问题解决方案是开放性的，学生可以用不同的方法达到同一个目标，因而智能机器人活动能激发学生充分发挥想象力、创造力，有利于培养学生的开放性思维。在机器人教学中，学生通过动手实践获取知识。他们通过主动探索、动手实践，亲身体验抽象的理论如何变成了触手可及的答案，享受成功的兴奋。

4.实践教学改革的实施

高校本科课堂的教学改革，特别强调学生学习经验的培养，注重学生体验、感悟和实践的课程，注重学生个性的健康发展，注重学生的创新精神、实践能力的培养。智能机器人非常适合这一理念的贯彻，学生动手能力、操作能力得到了发展。智能机器人能随时组装，自己调控、自己编程，不是按一定的规则统一要求，而是按自己的思路去制作，因而能激发学生的学习兴趣，发挥学生的想象力，有利于培养学生的开放性思维。

在机器人教学中，针对师范生的特点要特别加强学生的实践能力。做到以实践为主，以授课为辅。加强实验室和仪器的开放程度，在课下学生如果有兴趣也可进行实验。在教学理论的基础上进行教学课程实践，把理论应用到实践中。

5.总结

笔者通过对智能机器人课程教学以及实践改革进行深入地理论研究，结合桂林电子科技大学智能机器人教学的实际情况，对以“未来之星”智能机器人为平台的智能机器人教学课程进行了研究和探索，并在实际教学工作中进行了实践，取得了良好的教学效果。下一步的工作将集中精力对已取得的成果进行整理、总结，使智能机器人课程能够更好的在高校教学中发挥作用。使学生能够在动手动脑的同时更加紧密地接触到前沿知识。

参考文献：

[1]蔡自兴.机器人学.北京：清华大学出版社.2000，9：346-366

[2]伍锡如.工业机器人的研究现状及趋势.科技博览.2012（38）：423-423

[3]张钹.智能机器人的现状及发展[J].科学导报.1992.06.42-46