以竞赛为导向的机器人技术课程实践教学改革研究

张博

[摘 要] 科技突飞猛进的今天，人工智能的迭代为科技社会发展注入新动能，机器人已经开始融入人们的工作生活，机器人竞赛也受到越来越多的关注，各高校就机器人竞赛促进实践教学改革，有利于创新性人才培养。

[关 键 词] 机器人竞赛；课程实践；教学改革

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）17-0042-01

《智能制造发展规划（2016-2020年）》的发布让我们看到信息技术与制造业深度结合，更展现了国家培养新型创新科技人才的决心，智能化成为发展焦点，为达到发展目标，普及机器人教育，并以竞赛为导向进行课程实践教学改革势在必行且意义重大。这有利于学生创新工程思维的形成；有利于提高学生的科学素养与实践能力；有利于促进我们在人才培养建设方面的发展创新，提升学术研究价值；有利于实现多学科技术融合。

一、我国机器人教育实践教学中的不足

首先，缺乏教学资源。通过世界级机器人竞赛可以看到，我国高校机器人教育还处于初级阶段，很多实际应用的教学环节缺少案例，大部分教学课件都是参考国外大学。近几年，一些高校开始自己设计教学课件，通过教学委员会编撰教材，但这些努力还不足以撑起一个世界级的先进机器人教育，资源基础亟待完善。

其次，师资匮乏。欧美地区对机器人的研究较早，成果颇多，我国起步较晚，尽管近年来在诸多比赛中力拔头筹，但专业机器人技术人才仍处于短缺阶段，很多高校机器人课程教育师资是由电子或通信技术教师兼任，这不利于机器人技术专业化发展。

再次，场地限制。近年来，随着机器人专业的学生越来越多，虽然有练习场及各类竞赛为学生提供平台，但扩招让许多学校以各种理由占用机器人训练场，教学实践受到限制，不利于机器人教育实践课程开展。

最后，教育目的不够突出。机器人竞赛是机器人教育的一部分，并不是主要目的，随着机器人竞赛不断增多，很多商业元素开始参与进来，影响了我们的教育目的。

二、机器人技术课程实践教学改革策略

（一）坚定科技人才培养目标

科技信息时代，高校教学改革应在大时代特色背景下，结合专业教学特点，坚持以人为本。机器人制造明显具备工程属性，高校机器人技术课程实践教学改革首先应让学生明白，机器人只是载体，解决问题不能一味因循守旧，要有工程科技意识，教学改革能最大限度提升学生的创新与实践能力。意识是基本素质，学生借助工程思维，独立思考，这是自我完善更是教学的根本目的。

（二）规划课程内容合理教学

从课程改革角度看，我国高校自身的机器人教学课程很少，课程内容相对传统，部分高校设置《机器人概论》课程，学生在本科学习过程中很难对机器人有较深的了解，到硕士研究生时才能接触到《高级机器人学》这类课程，可以说这是一个毫无准备的过渡、基础薄弱的过渡，在本科阶段还是要多样化地设置一些机器人相关课程，采用必修或选修的方式激发学生的热情，为研究生阶段的学习奠定基础。

（三）滿足多层次需求

教学体系改革实际上满足了学生在理论、实践、能力、素质等多方面的需求，以竞赛为导向的机器人技术课程教学改革更是依次从简易入门、稳步提升、创新竞赛、深化研究等多个层次出发，为学生提供软件、硬件等实践条件，满足多层次需求。入门阶段即在大一年级，通过对机器人的初步了解，打下基础；提升阶段，以单片机技术、机器人技术作为重点，要求学生对理论进行实验验证；竞赛阶段，要求完成实验项目，参加竞赛，一边训练创新思维一边拓展加深专业知识；研究阶段，调动学生的主观能动性，为学生提供更好的研究环境和研究平台。

（四）强化师资队伍建设

机器人教育涵盖课程设计、程序开发等课程，对教师有很高的专业要求，目前高校改革更应注重教师的教育教学理念更新，给予更多的工程实践机会，通过更多竞赛平台，引导学生动手操作，教师在传授理论知识体系的同时，加强对外交流，不断提升自身的能力，才能从根本上完善教学改革，带来更多的创新发展。

（五）持续服务产学研

实践教学需持续加强建设，高校实验中心对机器人技术为核心的教学探索是必须的，尤其在机器人竞赛背景下，为学生准备模拟场景与训练场地能更好地消化专业课程，创造优异竞赛成绩；实践教学需持续提升科研，教学向科研延伸，有利于科研结果转化成生产力，惠及各个方面；实践教学需坚持产业化，将机器人技术推向市场，不断优化设计，提升平台品质，这些都将获得更多的经济效益与社会效益，有利于区域发展。多方面的效益形成多赢局面，给机器人教育带来更大动能，社会受益才是创新发展的最终目的。

参考文献：

[1]李辉，李坤全.应用型本科机器人技术相关课程探索与改革[J].时代教育，2017（2）：167.

[2]孙伏，侯红玲.机器人技术课程教学改革与探索[J].装备制造技术，2017（2）：207-208，212.