機器人課程建設(shè)探索與思考

楊義準(zhǔn)

【摘要】機器人工程屬國家新興產(chǎn)業(yè)，該專業(yè)主要面向國家智能制造發(fā)展戰(zhàn)略和機器人科技發(fā)展趨勢，培養(yǎng)具備扎實的機器人領(lǐng)域基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識以及較強工程實踐能力，能夠獨立進行機器人設(shè)計、研究和創(chuàng)新的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。為了更好的培養(yǎng)相應(yīng)人才，本文將對機器人課程的開設(shè)進行研究。

【關(guān)鍵詞】機器人 機器人工程 人才培養(yǎng)

【中圖分類號】TP242-4 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）26-0143-01

引言

2015年5月19日國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》明確提出了我國實施制造強國戰(zhàn)略的第一個十年的行動計劃，提出了加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提升增效的重大戰(zhàn)略任務(wù)和重大政策舉措，機器人在其中發(fā)揮了不可替代的作用。在新形勢下，諸多因素推動著我國工業(yè)機器人的發(fā)展，然而有一個嚴(yán)重問題阻礙在工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展，遇到的最大“攔路虎”不是技術(shù)方面也不是經(jīng)濟問題，而是應(yīng)用型專業(yè)人才嚴(yán)重缺失，所以如何將機器人課程更好的開展，提高教學(xué)水平，提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)好專業(yè)人才成為重中之重。

一、機器人課程開設(shè)現(xiàn)狀

1.國內(nèi)機器人課程的開辦現(xiàn)狀

機器人工程專業(yè)的開辦，是為了培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展所需要的人才。根據(jù)2018年4月教育部2017年度公布的信息顯示，全國有很多院校都有開設(shè)機器人工程課程。關(guān)注工業(yè)機器人專業(yè)建設(shè)的職業(yè)院校很多，既有大量的高職院校、也有大量的中職學(xué)校，但普遍比較迷茫，各層次院校人才培養(yǎng)定位不清、目標(biāo)不明、體系空白。但還是有一些學(xué)校依靠在機械，自動化專業(yè)方向累積的教學(xué)科研實力建立了水平較高的機器人教學(xué)科研隊伍。機器人工程專業(yè)已成為當(dāng)下的熱門專業(yè)。

2.機器人課程安排上的缺點

但由于機器人工程專業(yè)，在我國是新興專業(yè)，所以在前期的教學(xué)和科研中幾乎沒有積累經(jīng)驗，是摸著石頭過河。比如在教材的選擇上，各個院校選擇的教材都不盡相同，不過大多集中在蔡自興教授的《機器人學(xué)》和熊有倫教授的《機器人學(xué)》，但由于機器人工程專業(yè)基礎(chǔ)課綜合了機械、電子、自動化等方向，所以基礎(chǔ)課程安排較多，想要將基礎(chǔ)課程學(xué)會要花大量的時間和精力。其次在課時安排上，理論課程授課比例大，實驗課程少，甚至有的中職學(xué)校實驗課程數(shù)為0，這就導(dǎo)致學(xué)生動手實踐能力較差，只會紙上談兵，而一到了動手實踐環(huán)節(jié)，就感到力不從心。

因此，我們需要從課程安排，教材選擇，教學(xué)手段等各個方面對機器人專業(yè)進行探究和建設(shè)。

二、機器人課程探究與建設(shè)

我們主要在教材選擇，課程安排，教學(xué)手段方法等幾個方面進行課程改革和建設(shè)，力圖把機器人課程打造成有智能專業(yè)特色，能培養(yǎng)出較強實踐能力，創(chuàng)新精神的工科學(xué)生的課程。

1.適應(yīng)專業(yè)特色，改革教學(xué)內(nèi)容

加強中職學(xué)校教學(xué)工作要著眼于國家發(fā)展和人的全面發(fā)展需要，深化教學(xué)改革，堅持傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，更加注重能力培養(yǎng)，著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。學(xué)生的實踐能力的培養(yǎng)是工科專業(yè)教育的重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)。加強機器人工程專業(yè)的實踐能力教育，要培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，著重發(fā)展學(xué)生的實踐能力。

但是由于上文提到的機器人工程專業(yè)基礎(chǔ)理論課較多，所以導(dǎo)致實踐課程減少，所以我們應(yīng)適當(dāng)?shù)臏p少一些理論課程，降低教師對于課程的講解深度。課程教學(xué)在1-2個學(xué)期完成，將重點教學(xué)目標(biāo)放在實踐課程上。讓學(xué)生通過自己動手實踐，對機器人電子，機械，機器人控制編程等知識有系統(tǒng)性的了解，讓學(xué)生先后進行機器人的控制系統(tǒng)實驗，感覺系統(tǒng)實驗，離線編程實驗等，讓學(xué)生將理論課程的知識融會貫通，對理論課程知識有更加深入的了解。學(xué)生通過實踐課程學(xué)會提出，分析和解決問題，不斷的從問題中發(fā)現(xiàn)自己的不足，提高自己的實踐能力和創(chuàng)新能力。同時理論課程和實踐課程不能脫節(jié)，應(yīng)該將理論教學(xué)和實踐課程相結(jié)合，同時進行，相輔相成。例如在講到傳感器時，安排學(xué)生的實驗內(nèi)容是智能車的設(shè)計，讓學(xué)生通過速度傳感器來控制小車的運動路程，加深對課本知識的理解。這樣才能通過實踐課程，讓學(xué)生對理論課程理解的更加透徹。

2.改革教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

在教學(xué)方法上，教師應(yīng)該采用啟發(fā)式教育，而不是單純的填鴨式教育。調(diào)動學(xué)生對于專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)學(xué)生潛能。教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生多動手實踐，積極參加課堂外的比賽活動。課堂內(nèi)容應(yīng)該是更多的引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。激發(fā)學(xué)生對于新知識，新技術(shù)的求知欲，提升教學(xué)質(zhì)量。

在教學(xué)手段上，教師應(yīng)該多采用多媒體教學(xué)的形式，將教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)信息化相結(jié)合。通過網(wǎng)絡(luò)老師可以更好的和學(xué)生交流和溝通在學(xué)習(xí)中遇到的問題，也可以通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督，督促學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并且檢查課后作業(yè)完成情況。這樣多種教學(xué)手段相結(jié)合，不僅可以彌補了老師上課時間短，交流機會少的問題，還提高了教學(xué)質(zhì)量，提升教學(xué)效果。

3.教學(xué)與科研相結(jié)合

學(xué)校和老師應(yīng)該多鼓勵一些能力較強的學(xué)生參加全國性的機器人比賽，申請機器人科研立項，進行機器人畢業(yè)設(shè)計。同時從入學(xué)開始就應(yīng)該鼓勵學(xué)生進實驗室，跟隨老師學(xué)習(xí)。而參加比賽可以讓學(xué)生在獨立設(shè)計機器人時，通過設(shè)計機械系統(tǒng)，編程，調(diào)節(jié)傳感器精度等環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生可以參加全國智能車大賽，挑戰(zhàn)杯等比賽，這些比賽都可以給學(xué)生提供一個很好的平臺去交流學(xué)習(xí)，對自己專業(yè)能力的發(fā)展有很大的幫助。因此，智能機器人課程與科研的緊密聯(lián)系能調(diào)動學(xué)生鉆研知識的積極性和主動性。

4.考核方式的改革與建設(shè)

教學(xué)課程的改革也會帶來考核方式的改革。原來的考核方式只關(guān)注學(xué)生的期末考試成績，一考定乾坤，而忽略了學(xué)生的綜合素質(zhì)。所以我們將學(xué)期末的考核內(nèi)容分為平時成績，考試成績，實踐能力三個部分。平時成績根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)和課后作業(yè)的完成情況來進行打分。實踐能力則根據(jù)學(xué)生實驗課的成績和課程設(shè)計等環(huán)節(jié)的成績來打分。最后的成績以3：4：3的比例計入學(xué)生的最終成績。這樣的考核方式能最優(yōu)的考核的綜合素質(zhì)，給出一個相對合理的分?jǐn)?shù)。學(xué)生也十分認(rèn)可這種考核方式，認(rèn)為這種考核方式能極大的促進對于實踐能力的提高。

三、小結(jié)

通過在教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法，考核方式等方面的改革，機器人工程專業(yè)正在逐步編程一個專業(yè)特色鮮明，有代表性的，具有智能專業(yè)特色的，能培養(yǎng)社會所需要人才的專業(yè)。由于本專業(yè)符合市場需求，在如今人工智能時代很受歡迎，所以受到了學(xué)生的普遍歡迎，也能較好的實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生知識，能力的目標(biāo)。之后也會在機器人課程建設(shè)上多做研究。

參考文獻：

[1]吳傳茂工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)[J]課程與教學(xué)，2015.

[2]戰(zhàn)強，閆彩霞，蔡堯機器人教學(xué)改革的探索與實踐[J]，現(xiàn)代教育技術(shù)，2010.