以实践为导向的机器人教学改革探索

刘晨

摘要：为了更好的提高机器人实践教学方式，本文对国内外的一些著名高校的机器人教学现状进行了研究，结合“能力培养”的教学思想来进行教学理念和教学策略的改革和探索。经过实践研究证明，改革后的机器人教学内容和教学方法能够有效的提高学生的创新能力和思维能力，提高教学质量，从而为社会培养出更多的创新型人才。

关键词：机器人教学;能力培养;教学方法;实践探索

一、序言

二十一世纪是人类科学快速发展的阶段。早在1962年，美国就生产出来了第一台机器人。经过短短四十年时间的发展，机器人已经逐渐出现了在世界各个领域，为人们的生活服务者。随着机器人技术的不断发展，全国许多高校也都相继开设了机器人教学课程。通过相关调查可知，机器人科学是一门多科学高度交叉的科学，它包含了机械学、生物学、计算机学、工程学等领域。因此，对于机器人教学课程来说，为了优化教学策略，提高教学质量，笔者对国内外十几所高校的机器人教学现状进行了研究分析，并结合自身的教学经验，提出一些改革措施建议，并在实际教学实践中，缺德了显著的教学成果。

二、国内外机器人教学现状分析

2.1国外机器人教学现状

（1）机器人教学课程设置灵活。

对于我国高校的机器人课程教学来说，美国等欧洲国家的机器人教学课程开设的时间要早一些。因此，其教学体系也要比我国的教学体系要完善一些。例如，美国高校的机器人课程设置的比较灵活，能够针对不同的专业课程来进行教学分析，并按照机器人研究方向开设了不同的课程，例如机器人导论课程、机器人编程竞赛课程等。

（2）课程设置交叉性很强，实践性很强。

由于美国高校的机器人课程设置对于学生知识领域要求非常高，不仅需要学生掌握专业的知识理论，而且还要求学生选修一些相关理论课程。尤其是科学实力较强的学校，会要求学生直接参与到机器人实践研究中，以便让学生更好的了解机器人的设计。

2.2国内机器人教学现状

（1）教学内容陈旧，教学方式落后。由于机器人学科发展速度非常快，因此，教学内容也在逐年更新。由于我国的机器人教学是以传统书籍材料为主来进行日常教学的，导致学校的教学内容无法跟上新时代的步伐，导致学生学习的知识很多都是与实际工作相脱节的。

（2）重理论，轻实践。

对于我国高校来说，虽然开设了机器人相关课程，但是，由于高校教师的教学方式是以机器人理论为主来进行教学的，导致课程中的理论环节比重占据偏大，而实践课程占比偏小，使得学生能够动手的机会很小，最终导致学生对学习机器人课程不敢兴趣。而实践环节是检验学生创新能力和思维能力的主要方式，因此，是锻炼学生综合能力的重要环节。由于我校的师资力量有限，导致我校学生一直未能正式的开展机器人实验课程。

三、机器人教学的改革措施及效果

（1）教学材料内容的改革。

由于机器人学科是一门多科学交叉性学科。因此，为了提高机器人教学的质量，培养学生实践动手能力，教师需要让学生学习C语言，单片机等相关课程，才能够让学生真正系统的学习到机器人知识。高校需要对机器人相关教学内容进行改革，通过制定合理的教学方案来进行日常教学。例如，增加机器人教学的操作实践课程，利用多媒体设备等设施来为学生系统的介绍机器人的发展历史，让学生对机器人的发展有一个基本的了解。

（2）教学内容的重视。

以前的机器人教学内容是以理论知识为主，实践操作为辅来进行教学的。因此，教师需要注重教学内容的重视，通过增加机器人控制和机器人规划等学习内容，还要让学生更加深入的掌握机器人的运动学和动力学知识。尤其是在机械电子工程专业，教师需要在教学中对机器人的相关知识要点进行介绍，将机器人控制系统设计内容进行说明，注重理论与实践的结合，才能够达到事半功倍的学习效果。

（3）完善教学实验设备，提高学生学习的积极性。

学校需要加强机器人实验室的建设力度，增加实践课程的课时，组织学生积极参加各种机器人比赛，有利于从学生中选拔出优秀的人才，为师生构建出一支创新型研究队伍。为此，我校通过部分资源的整合，为学生开设了机器人实验室，主要编程控制机器人的运动轨迹方向。由于学生多，机器人少，本校采用分组实验的方式来做实验研究。虽然在实验的过程中，学生出现了各种各样的实验错误，但是却有效的提升了学生的学习兴致，能够最大程度的锻炼学生的理论知识与实践动手能力，有利于加深学生对机器人课程的认识。

四、结束语

本文通过分析国内外部分高校机器人教学，结合我校机器人教学实际情况，对机器人教学改革进行了研究，并进一步强调了机器人学科的实践教学的重要性，通过实践教学课程与理论教学课程的相互融合来激发学生的学习兴趣，有利于提高学生学习的质量，有利于培养学生实践动手操作能力，提高学生的自主创新思维能力。可见，机器人教学的改革是非常有必要的，它能够加强学生对知识的掌握，提高学生的动手能力和协作能力。

参考文献

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