機器人工程專業在新工科背景下的教學模式探討

鄭燦香

摘?要：就目前而言，中國智能制造業在我國政策和行業形勢的推動下得到了飛訊的發展，機器人產業的發展也十分迅速，因此，智能制造行業就需要大量的人才儲備，在教育教學中，機器人學科成了一門新工科，機器人學科的人才培養模式還是在不斷地摸索、更新和完善中。當下傳統的教育教學模式已經不能適應新工科的發展要求。所以，將新工科背景下機器人工程專業的人才需求為導向，分析了現在人才培養中的不足之處并提出合理的解決措施。

關鍵詞：機器人工程?新工科?教學模式?實踐經驗?隊伍建設?人才培養

“中國制造2025”的核心內容是工業互聯網和機器人，因此也明確了機器人的發展方向，機器人技術在智能制造產業中的作用非常大。因為在產業界機器人運用的比較廣泛，所以，學校為了社會人才需求進行了工業機器人領域人才的培養，工業機器人領域人才主要是培養工業機器人設備的操作、示教編程、工業機器人的維修與護理。可是，當前我國發展十分迅速，人才已經滿足不了社會的需求。

一、工業機器人工程專業傳統教學模式的不足之處

為了祖國的發展，社會人才的需求，學校為祖國和社會培養一部分機器人技術相關專業的人才，因此，機器人工程專業開始誕生。現在，我國機器人工程專業課程的設立已經通過批準，已經有86所本科院校設立了機器人工程專業課程，因為該課程屬于新工科，因此對人才的培養模式還不是很完善。雖然我國有86所本科院校創建了機器人工程專業課程，但是這方面的相關人才的培養模式和課程的創建還不是很完善，因此，也就談不上可以滿足市場和社會的需求，就目前而言，機器人工程專業課程人才培養模式不健全、知識結構單一、實踐應用能力以及創新性都存在不足之處。

1.課本知識不新穎

在高校中機器人工程專業課程其實是新型工科專業，此行業技術隨著時代的發展而不斷發展，不管是從基礎理論研究還是技術水平都在不斷更新，可是，高質高效針對機器人工程專業課程教材并沒有更新，因此，這就導致了在校學生不能從課本中獲得有關于機器人相關的最新動態和最新知識。

2.傳統教學模式

現在，學校對于機器人工程專業的教學方法并沒有進行更新，還是使用傳統的教學方法和教學模式，教師還是課堂的主體，教師在課堂中傳授知識，學生在下面聽，這種被動接受知識的過程是難以讓學生接受，這就導致了課堂教學效率低下，學生們自主學習能力差的主要原因。

3.理論與實踐脫節

現在，對于機器人工程專業課程的開設基本上就是理論教學，并沒有實質性的動手實踐操作課程，比如，我們在教授機器人控制技術，這一課程內容的實踐性比較高，理論知識并不能完全詮釋實踐課程，可是，在絕大多數的課堂教學中還是以理論教學為主，因此，這一課程的教學內容就賓得比較抽象，不容易被理解，使得學生學習興趣不高，學習質量也難以提升。

4.實踐效果不理想

從我國高校現階段機器人工程專科學生實習階段來看，機器人工程專業比較常見的實習方式為兩種，一種是見習：把實習生分配到比較致命的機器人工廠進行參觀學習，觀察工程內機器人從設計、生產、加工、裝配、調試和使用過程，這種形式是讓學生了解機器人生產的全過程，這種只觀看不動手操作的見習效果不佳;另一種是：金工實習：讓實習生了解創造機器人所使用的基本工具，這種見習方式的基礎性和專業性不佳。

5.有的教師工程實踐經驗不足

高校的機器人工程專業的教師大部分都是畢業后任職的，對于機器人工程實踐經驗不足。時代在進步，技術也在不斷地進步，高職高校的機器人工程專業的教師只注重科研教學，并不注重實踐教學，也就是說沒有實踐的科研教學就不能轉化成生產力，不僅如此，絕大部分的教師在教學的過程中并沒有將課程知識與實際案例相結合，不能進行企業合作的項目開發，因此，學生的機器人工程實踐經驗就特別匱乏。

二、機器人工程專業人才培養模式的探索實踐

機器人工程專業與其他專業不同，不僅要注重理論教學，更加要注重實踐教學，只有轉變教學模式才能從根本上激發學生學習的主動性與提升學生的專業知識。為此，文章從以下幾個教學模式方面進行創新。

1.借助網絡進行教學

隨著經濟與科學技術的不斷發展，我國互聯網已經得到普及，就算我們不出門也可以了解更多的新聞，不僅如此，我們在教學的過程中也可以運用互聯網，比如，教師可以先從網上搜索和下載關于機器人相關的知識、;妏與文獻，還可以從網上下載不同的機器人圖片以及機器人的相關視頻，通過互聯網技術向學生展示和普及當前機器人最新的發展動態，在激發學生們學習興趣的同時還可以確定學習方向和學習目標。

2.從整體認知到改進創新

設計產品的過程其實就是一個觀摩和創新的過程。高職高校可以先斥資股買機器人，用于學生們實踐，比如，教師再讓學生進行機器人拆解的過程中對整個拆解步驟進行記錄，測量不同零件的形狀和尺寸，并且對不同的零件進行記錄，拆卸完畢后再進行重組，讓機器人恢復原有的模樣，接下來教師可以讓學生通過三維建模軟件把拆卸下來的所有零件畫出來，課程的最后讓學生進行裝配和動畫仿真。上述所講主要是為了先讓學生對機器人有了一個基礎了解，如內部構造、工作原理以及控制方式。再讓學生進行機器人的改進和創新，教師只需要提供機器人的指標參數即可，學生通過教師提出的指標參數進行設計，然后用3D打印機把設計好的機器人本體結構圖制作出來，在進行零件的裝配，最后讓學生進行編程控制從而實現機器人的功能。其實這一個過程就是先模仿現有的機器人，在進行創新的過程，這種教學方式其實就是教師考察每位學生知識的掌握能力，還可以培養學生的創新能力以及動手能力。

3.項目式教學方法

項目式教學與傳統教學方式不同，項目式教學就是讓學生進行動手操作，讓學生在動手操作的過程中掌握所學到的知識還可以進行舉一反三。不僅如此，一個項目可以涉及很多學科的不同制式的運用，擴展學生的見識度。項目式教學可以說讓學生更能清楚地了解學習目標，讓學習變得更具趣味性，提升學生的學習效率，讓學生感受學以致用的成就感。不僅如此，項目式教學還可以讓學生了解機器人工程的整個制作過程。

4.專業師資隊伍建設

其實機器人工程專業是一門新型工科專業，高校機器人專業的教師比較稀缺，不僅如此，高校的計算機專業教師有一部分還不是機器人方向的，因此，高校機器人專業教師隊伍需要專業教師的加入，學校可以通過教師轉型、企業引進等方式進行。

5.比賽促學習

為了提升學生學習的自主性、積極性，學校可以組織機器人相關的比賽，通過比賽的形式調動學生們學習機器人專業知識的積極性，在參與比賽的同時還可以培養學生的動手能，機器人比賽的過程中需要多人配合進行完成，還可以培養學生的團隊能力、團結能力以及解決問題的能力。

結語

綜上所述，機器人這門課程其實是一門新型工科專業，不僅如此機器人專業還是一門涉及多門學科知識的專業，因此人才的培養非常重要。隨著時間的推移，經濟技術的快速發展，為了社會和企業的需求，高職高校應該不斷更新教學模式、師資力量，提升教師的綜合實踐能力，進行校企合作，鼓勵學生進行項目研究和比賽，培養出一群有扎實基本功和動手能力強的人才。

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