基于學科競賽的機器人專業學生創新能力培養探索

夏云飛

（安徽三聯學院，安徽合肥 230601）

2018年4月2日，教育部辦公廳發布關于印發《高等學校人工智能創新行動計劃》的通知，要求推進“新工科”建設在高校中的開展[1]。工科優勢高校要對工程科技創新和產業創新發揮主體作用，加強高校學生的研究和實踐能力[2]。學科競賽作為高校創新能力培養的重要載體，如何完善學科競賽的制度建設和管理體制，促進教學以及科研水平的提高,必將是高等學校的首要任務之一。

1 機器人專業學生開展學科競賽的意義

1.1 與傳統教育模式形成優勢互補，提高學生創新能力

我國的教學模式一直以應試教育為主，傳統的應試教育，有利于教師發揮主導作用，具有普及性廣，投資成本低的優勢[3]。但是，傳統教學中也存在許多缺點，傳統的學習模式為被動的接受和記憶知識點，缺乏對學生主觀能動性的培養，存在創新意識不足的缺陷。針對傳統教育的不足，學科競賽形式的教育模式，將課堂中的理論聯系到實踐，學生通過在設計過程中發現問題，解決問題，將“要我學”的思想轉換成“我要學”，逐步的提高學生的創新能力。

1.2 培養出適應我國新形勢下的工程技術類人才

我國從2010年啟動“卓越工程師教育培養計劃”，到2017年教育部發布《關于開展新工科研究與實踐的通知》。面對這一場持續深化的重大教育改革計劃，各高校根據自身的發展定位及優勢，提出了一系列的教育改革方式。其中，學科競賽培養人才的模式與新形勢下對工程技術類人才的培養相契合，成為機器人專業培養創新人才教學模式的重要組成部分。

1.3 抓好學科競賽，推動學風建設

學科競賽在緊密結合課堂教學的同時加強學生課堂之外的實踐學習，通過理論聯系實際的方式，提升大學生發現問題和解決問題的能力。良好的學科競賽氛圍可以提高學生學習的主動性，明確學習目標，并完善學習方法，達到推動學風建設的作用[4]。

2 通過學科競賽對大學生創新能力的培養，所存在的問題

2.1 學科競賽培養方案的不完善

學科競賽從組織報名到參加比賽，學生和指導老師需要深入思考競賽選題，認真構思作品，組建團隊，明確分工，制作作品并調試作品，撰寫說明書以及做好答辯準備。學科競賽的人才培養方案主要體現在組織教師對于人才選拔的制度，以及指導教師在比賽中的各個環節對學生指導的方案。比賽組織制度的建設和對于參賽學生的指導方案還不夠成熟，有待進一步完善。

2.2 參與度不夠

學生對于學科競賽還不夠了解，重視度不足，使得學生參與學科競賽的參與面不夠廣。并且，由于機器人專業的學科競賽對學生要求，具有一定的理論基礎以及動手編程能力，對于抱有熱情但基礎薄弱的大一學生來說不太友好，讓學生望而卻步，打擊參與的積極性。

2.3 學生參賽目的不明確

學生參與學科競賽的目的不明確，主要表現在對競賽的了解不夠，不清楚想要提高的是何種能力或者技能。其次是，想要獲得的結果不明確，多數學生沒有明確參與比賽的目的。競賽目的不明確的學生會出現沒有計劃和沒有目標的情況，在比賽中只能是南轅北轍。

3 解決相應問題的具體措施與方法

3.1 完善學科競賽的制度與管理體制

學科競賽是綜合性的活動。完善行之有效的制度與管理體制，需要學院各個部門的協調配合，完善學科競賽的制度和管理體制，主要包括以下內容[5]。一是競賽組織教師針對每項比賽制定一份比賽計劃，明確比賽中各個時間節點應該做何種相應的事情。二是需要競賽的組織教師有一套公平公正的選拔模式，選出具有一定專業基礎的學生。一套公平公正的選拔模式不僅可以增加學生對教師的認可度，而且增強學生對于比賽的責任感以及重視程度。三是競賽過程中，實驗室的管理需要協調并配合競賽中的參賽隊伍，在不影響實驗室秩序的前提下，實驗室管理員應當充分幫助并支持學科競賽的參賽隊伍，讓參賽選手，不因為實驗設備和實驗場地的原因而受影響。四是學院應當評估審查各指導教師的指導方法以及訓練計劃。制定一套合適的指導方案，因材施教，不僅能提高參賽學生的綜合能力，而且可以增加參賽隊伍在比賽中的競爭力。五是教務處應當給予各獲獎隊伍指導教師和參賽學生充分的認可。通過學校的各個層面的配合，給比賽提供政策保障，提高師生參與競賽的積極性。

3.2 提高學生的主觀能動性

加大比賽的宣傳力度，使得學生深入了解比賽，重視比賽。讓學生深刻的認識到參與的學科競賽需要用到哪些專業技能，以及通過該比賽能夠提高何種能力，對自身的發展是否有著重要的意義。培養學生的主觀能動性，只有學生主動的想去學，才能學得更多，做的更好。

3.3 完善老帶新的學生合作機制，培養學生的合作精神

針對沒有參賽經驗的學生，需要一種培養模式，來提高學生的比賽經驗和知識技能，增強學生的自信心。通過比賽中的合理分組，將每個比賽項目，由老生帶新生的形式進行比賽的構思設計，制作作品，調試以及答辯。比賽內容合理分配給每一位學生，由老生和新生互幫互助，共同完成。通過該模式，讓每年的學科競賽成為一種文化傳統進行傳承和發展。

3.4 加強學科競賽中，組織教師與各指導教師的協調合作

學科競賽的組織老師，應根據各個指導教師，不同的指導方向，推薦各個比賽項目的學生加入相應指導老師的隊伍。組織老師應當，了解學生的能力，做到因材施教，合理建議或安排學生加入指導教師的團隊組織。指導教師在競賽中對學生知識及能力的指導，應做到安排有序，其中包括指導實間的安排和指導內容的安排，都應當做到井然有序，穩步前行。

3.5 加強學科競賽中，輔導員的功能

在高校的學生教育中，輔導員與學生朝夕相處。發展輔導員的影響力有助于學科競賽工作的開展。輔導員在各班級中的宣傳，對于學生參與度起到了極大的作用。在學科競賽的比賽環節，輔導員調節學生的生活，課堂教學和競賽中的時間安排，起到了穩定和激發學生競賽狀態的作用。積極加強教師與輔導員的協作，對學科競賽中學生的數量和質量起到相應的保障。

4 成效與反思

通過2017-2019年三年的實踐探索，機器人專業學生參與的學科競賽主要有中國機器人大賽，飛思卡爾智能車競賽，藍橋杯等賽事。參與的賽事均符合機器人專業學生的人才培養方案。通過不斷地制度探索，和管理改革。參賽的學生人數逐年增多，在競賽中獲獎人數/參賽人數的獲獎比例在2017年、2018年、2019年分別是13.6%，21.3%，46.7%，呈逐年上升的趨勢。學生的綜合能力得到了各位領導和教師的一致好評。通過學科競賽不僅提高了學生的專業素養，也提高了他們創新實踐能力。基于學科競賽對機器人專業的學生創新能力的探索將會在學院內持續進行。

5 結語

以學科競賽為載體，機器人專業學生創新能力的培養模式持續實行了幾年，學生和老師的參與度明顯增加，激發了學生的學習熱情。教師將傳統教學和學科競賽結合，進行優勢互補，營造了良好的學習風氣。學科競賽充分的用到實驗室的設備，提高了學院的資源利用率，并通過比賽，增強學生的實踐創新能力。對于中國教育新形勢下，工程技術類人才的培養起到了重要的作用。