以實踐為導向的機器人教學改革探索

劉晨

摘要：為了更好的提高機器人實踐教學方式，本文對國內外的一些著名高校的機器人教學現狀進行了研究，結合“能力培養”的教學思想來進行教學理念和教學策略的改革和探索。經過實踐研究證明，改革后的機器人教學內容和教學方法能夠有效的提高學生的創新能力和思維能力，提高教學質量，從而為社會培養出更多的創新型人才。

關鍵詞：機器人教學;能力培養;教學方法;實踐探索

一、序言

二十一世紀是人類科學快速發展的階段。早在1962年，美國就生產出來了第一臺機器人。經過短短四十年時間的發展，機器人已經逐漸出現了在世界各個領域，為人們的生活服務者。隨著機器人技術的不斷發展，全國許多高校也都相繼開設了機器人教學課程。通過相關調查可知，機器人科學是一門多科學高度交叉的科學，它包含了機械學、生物學、計算機學、工程學等領域。因此，對于機器人教學課程來說，為了優化教學策略，提高教學質量，筆者對國內外十幾所高校的機器人教學現狀進行了研究分析，并結合自身的教學經驗，提出一些改革措施建議，并在實際教學實踐中，缺德了顯著的教學成果。

二、國內外機器人教學現狀分析

2.1國外機器人教學現狀

（1）機器人教學課程設置靈活。

對于我國高校的機器人課程教學來說，美國等歐洲國家的機器人教學課程開設的時間要早一些。因此，其教學體系也要比我國的教學體系要完善一些。例如，美國高校的機器人課程設置的比較靈活，能夠針對不同的專業課程來進行教學分析，并按照機器人研究方向開設了不同的課程，例如機器人導論課程、機器人編程競賽課程等。

（2）課程設置交叉性很強，實踐性很強。

由于美國高校的機器人課程設置對于學生知識領域要求非常高，不僅需要學生掌握專業的知識理論，而且還要求學生選修一些相關理論課程。尤其是科學實力較強的學校，會要求學生直接參與到機器人實踐研究中，以便讓學生更好的了解機器人的設計。

2.2國內機器人教學現狀

（1）教學內容陳舊，教學方式落后。由于機器人學科發展速度非常快，因此，教學內容也在逐年更新。由于我國的機器人教學是以傳統書籍材料為主來進行日常教學的，導致學校的教學內容無法跟上新時代的步伐，導致學生學習的知識很多都是與實際工作相脫節的。

（2）重理論，輕實踐。

對于我國高校來說，雖然開設了機器人相關課程，但是，由于高校教師的教學方式是以機器人理論為主來進行教學的，導致課程中的理論環節比重占據偏大，而實踐課程占比偏小，使得學生能夠動手的機會很小，最終導致學生對學習機器人課程不敢興趣。而實踐環節是檢驗學生創新能力和思維能力的主要方式，因此，是鍛煉學生綜合能力的重要環節。由于我校的師資力量有限，導致我校學生一直未能正式的開展機器人實驗課程。

三、機器人教學的改革措施及效果

（1）教學材料內容的改革。

由于機器人學科是一門多科學交叉性學科。因此，為了提高機器人教學的質量，培養學生實踐動手能力，教師需要讓學生學習C語言，單片機等相關課程，才能夠讓學生真正系統的學習到機器人知識。高校需要對機器人相關教學內容進行改革，通過制定合理的教學方案來進行日常教學。例如，增加機器人教學的操作實踐課程，利用多媒體設備等設施來為學生系統的介紹機器人的發展歷史，讓學生對機器人的發展有一個基本的了解。

（2）教學內容的重視。

以前的機器人教學內容是以理論知識為主，實踐操作為輔來進行教學的。因此，教師需要注重教學內容的重視，通過增加機器人控制和機器人規劃等學習內容，還要讓學生更加深入的掌握機器人的運動學和動力學知識。尤其是在機械電子工程專業，教師需要在教學中對機器人的相關知識要點進行介紹，將機器人控制系統設計內容進行說明，注重理論與實踐的結合，才能夠達到事半功倍的學習效果。

（3）完善教學實驗設備，提高學生學習的積極性。

學校需要加強機器人實驗室的建設力度，增加實踐課程的課時，組織學生積極參加各種機器人比賽，有利于從學生中選拔出優秀的人才，為師生構建出一支創新型研究隊伍。為此，我校通過部分資源的整合，為學生開設了機器人實驗室，主要編程控制機器人的運動軌跡方向。由于學生多，機器人少，本校采用分組實驗的方式來做實驗研究。雖然在實驗的過程中，學生出現了各種各樣的實驗錯誤，但是卻有效的提升了學生的學習興致，能夠最大程度的鍛煉學生的理論知識與實踐動手能力，有利于加深學生對機器人課程的認識。

四、結束語

本文通過分析國內外部分高校機器人教學，結合我校機器人教學實際情況，對機器人教學改革進行了研究，并進一步強調了機器人學科的實踐教學的重要性，通過實踐教學課程與理論教學課程的相互融合來激發學生的學習興趣，有利于提高學生學習的質量，有利于培養學生實踐動手操作能力，提高學生的自主創新思維能力?？梢姡瑱C器人教學的改革是非常有必要的，它能夠加強學生對知識的掌握，提高學生的動手能力和協作能力。

參考文獻

[1]張奔.以實踐為導向的機器人教學改革探索[J].中國教育技術裝備.2017，（6）：91-92.

[2]張博.以競賽為導向的機器人技術課程實踐教學改革研究[J].現代職業教育.2018，（17）：42.

[3]張博.以競賽為導向的機器人技術課程實踐教學改革研究①[J].現代職業教育.2018，（17）.

[4]毛麗民，劉叔軍，李鑫，戴梅.以機器人競賽、創新實踐為導向的項目教學法研究[J].中國電力教育.2013，（1）.