基于大学生机器人竞赛活动的实践创新人才培养

冯钧+张永春+王刚+周军+温宏愿

摘要：学科竞赛在高等院校工科类应用型人才培养中发挥至关重要的作用。本文以南京理工大学泰州科技学院为例，介绍学院在机器人教学和竞赛组织方面的基本情况，论述了举办机器人学科竞赛的意义。在此基础上，通过深入剖析基于机器人竞赛组织过程中存在的问题，结合教学实践，提出了基于机器人竞赛的大学生实践创新能力培养策略以及构建竞赛组织体系的具体举措。

关键词：学科竞赛；机器人；实践创新能力

作者简介：冯钧（1983- ），男，江苏宜兴人，硕士，讲师，南京理工大学泰州科技学院智能制造学院教师.研究方向：自动化与机器人技术. E-mail：fjyixing@126.com.

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近年来，机器人作为高等院校机械设计、电气工程、自动控制、计算机技术、通信和智能科学等多学科领域交叉的一门综合技术，已经成为各高校相关专业培养目标的重要方向，各级各类机器人学科竞赛活动也在全国各大高校如火如荼地开展。学科竞赛活动的开展，在培养学生综合创新素质方面发挥了极为重要的作用，极大地促进了大学生实践创新能力的提高。通过完善人才培养体系和搭建多层次竞赛平台，机器人学科竞赛在培养学生创新能力过程中起到了抓手作用，因而以举办中国机器人大赛为载体，培养独立学院学生基础理论扎实、知识面宽、实践创新能力强、综合素质高的复合应用型人才具有十分重要的意义。

本人作为南京理工大学泰州科技学院智能制造学院机器人竞赛指导教师团队的成员，通过学院近3年对大学生机器人竞赛活动的组织、指导和过程监控工作，对开展机器人学科竞赛的意义、现阶段存在的问题和如何有效构建机器人竞赛组织体系有了更深刻的认识。

一、中国机器人大赛组织概况

中国机器人大赛暨RoboCup公开赛是中国目前最具影响力，最权威的机器人技术大赛，是当今中国机器人尖端技术产业竞赛和人才汇集的活动之一，涉及电子信息、通讯网络、装备制造、人工智能等前沿技术领域。大赛内容包含机器人医疗工程创新创意项目、机器人旅游探险游项目、医疗服务机器人规定动作项目、医学工程机器人技术挑战赛项目、医疗分拣机器人和机器人舞蹈戏剧大赛等多个主题项目。南京理工大学泰州科技学院作为一所培养应用型本科人才的独立学院，近年来组织学生在机器人学科竞赛中取得了多项好成绩。

二、开展学科竞赛的意义

开展机器人学科竞赛对于大学生实践创新能力的培养具有举足轻重的作用。它主要体现在：

（一） 通过学术活动培养大学生科研兴趣

以自动化类专业学生为例，相当一部分学生对机器人技术与本专业的关联度认知水平不高，但是随着智能制造技术的快速发展，工业机器人技术在提升传统制造业过程中将扮演重要角色，未来会有更多自动化类专业学生从事机器人领域的岗位，使学生了解并积极主动参与机器人竞赛，提高其从事这一领域科学研究的兴趣，就显得尤为必要。

（二） 积极引导学生创新方法

通过对比赛进行总结，引导学生采用新方法解决比赛中的不断出现的新问题，通过组织自动化类多个专业学生协作完成机器人竞赛项目，促使学生培养其综合创新能力，同时引领学生将最新的一些科学技术应用到学科竞赛或相关项目中，发挥其自身的主动性、能动性，培养其独立处理问题的能力。

三、机器人竞赛组织存在的问题

我校组织学生参加中国机器人大赛暨Robocup公开赛至今已有8年，所获得成绩也是逐年上升。但在竞赛组织的过程中我们也看到了存在的一些问题：

（一） 竞赛组织与日常教学脱节

自动化专业方向课程模块包含工业机器人技术基础、机器人编程与应用、触摸屏技术与应用、现场总线控制技术及应用、工业机器人控制综合实训等教学环节，其教学学时约占总课时的近四分之一，这些机器人技术系列课程，充分体现了专业培养目标。目前机器人竞赛项目的组织和学科竞赛内容的培训指导都基于这些课程的专业基础知识，然而课程教学和学科竞赛的组织相对脱离的现象一直没有得到改善，各自为政，缺乏联系，无法形成有效统一的整体。

（二） 学科竞赛参与度不高

机器人学科竞赛每年只有少部分学生参与其中，辐射面相对较小，没有扩大到大部分学生，更没有形成全员参与的局面，因而更多的学生没有能够得到机器人学科竞赛的训练，实践创新能力的培养还有待进一步扩大。

四、构建学科竞赛教学体系，培养大学生实践创新能力

（一） 构建学科竞赛长效机制

在传统学科竞赛的基础上，结合专业人才培养目标，改革学科竞赛模式，设立学科竞赛领导小组，全面组织协调学生在“工学交替”、学科竞赛等过程中的管理与考核，确保学科竞赛教学体系的有效实施。

（二） 扩大学科竞赛覆盖面

为扩大中国机器人学科竞赛的辐射面和影响力，对参加中国机器人学科竞赛的学生进行相应课程置换和学分认定，即参加大赛并获得相应奖项可以申请置换相应学分的课程。通过这些手段鼓励更多学生参与到中国机器人大赛中来，形成人人參与的局面，力争学科竞赛覆盖率达100%。

五、结语

随着高等教育改革的不断深入发展，独立学院作为高等教育格局中培养应用型人才的主阵地，在人才培养模式上不断寻求新突破。通过组织引导学生参加学科竞赛活动，并尽可能地扩大参与面、可以全面有效地快速提升大学生创新、实践和应用能力。机器人竞赛作为一项集专业知识和应用操作相结合的综合性学科竞赛，强调项目驱动、凸显创新思维，成为提高大学生综合实践创新能力的重要载体之一。南京理工大学泰州科技学院通过广泛开展组织大学生机器人竞赛活动，逐步探索出一条实践创新人才培养和机器人科技竞赛相结合的教学模式，可在国内同类院校中示范并逐步推广。

参考文献：

[1]赵地，杜玉红，王文涛.学科竞赛平台下大学生创新创业能力培养的研究[J].科技经济导刊，2016（26）：11-14

[2]刘广君.基于学科竞赛的工科类专业大学生实践创新能力培养模式探究[J].高教学刊，2015（11）：1-3