新工科背景下基于機(jī)器人競(jìng)賽的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

左國(guó)玉 雷飛 喬俊飛

摘? 要：新工科建設(shè)旨在培養(yǎng)多樣化、創(chuàng)新型的卓越工程科技人才，高校作為人才培養(yǎng)的主要基地依然面臨的問(wèn)題是多數(shù)學(xué)生動(dòng)手能力差，無(wú)法解決實(shí)際問(wèn)題。機(jī)器人科技競(jìng)賽因其具有前沿性、綜合性、實(shí)踐性等特點(diǎn)成為了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的主要手段和重要突破口。為了加強(qiáng)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，文章依據(jù)新工科的內(nèi)涵與特征，構(gòu)建了以機(jī)器人科技競(jìng)賽為依托，教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體，重視跨教學(xué)培養(yǎng)，雙向交叉的知識(shí)發(fā)展、寬口徑知識(shí)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展方向的培養(yǎng)模式。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐表明，該培養(yǎng)模式在提高學(xué)生綜合學(xué)科知識(shí)能力的同時(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實(shí)踐能力，提升了新工科背景下創(chuàng)新型科技人才的培養(yǎng)能力。

關(guān)鍵詞：新工科;機(jī)器人競(jìng)賽;創(chuàng)新人才;培養(yǎng)模式

中圖分類(lèi)號(hào)：C961 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2021）06-0044-04

Abstract： The purpose of new engineering construction is to cultivate diversified and innovative excellent talents engaged in engineering science and technology. As the most important talent training bases， colleges and universities still face the problem that most students have poor hands-on ability and cannot solve practical problems. Robot competition has become the main means and important breakthrough of training innovative talents because of its advanced， comprehensive and practical characteristics. In order to strengthen the training of innovative talents， based on the connotation and characteristics of new engineering， this paper constructs a teacher-guided and student-oriented training mode based on robot competition， focusing on cross teaching training courses， two-way cross knowledge， wide range knowledge and sustainable development. The teaching practice shows that the training mode not only improves students' comprehensive subject knowledge ability， but also cultivates students' innovative thinking and practical ability and improves the teacher's cultivating ability of innovative scientific and technological talents.

Keywords： emerging engineering education; robot competition; innovative talents; training mode

為了主動(dòng)應(yīng)對(duì)新的科技、新的產(chǎn)業(yè)模式、新的國(guó)際形勢(shì)，推動(dòng)我國(guó)創(chuàng)新發(fā)展，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國(guó)夢(mèng)，從2017年2月，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，目的培養(yǎng)造就一大批多樣化、創(chuàng)新型卓越工程科技人才，滿(mǎn)足我國(guó)戰(zhàn)略發(fā)展的人才需求，增加國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力[1]。新的科技、新的產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟(jì)革命迫切要求我國(guó)進(jìn)行學(xué)科建設(shè)和高等工程教育改革，來(lái)應(yīng)對(duì)未來(lái)的新的發(fā)展挑戰(zhàn)，新工科建設(shè)是我國(guó)做出的重大戰(zhàn)略抉擇，是今后我國(guó)工程教育發(fā)展的新思維、新方式[2]。

新工科的內(nèi)涵強(qiáng)調(diào)了多元化、積極性、戰(zhàn)略性和創(chuàng)新性[2]。人才要以戰(zhàn)略性的思維積極主動(dòng)建立具有多元、系

統(tǒng)、開(kāi)放的新型大工程。所以在人才培養(yǎng)中同時(shí)既不能脫離“工科”的本質(zhì)，也要掌握好“新”這個(gè)取向，“新”要體現(xiàn)在新要求上，也要體現(xiàn)在新途徑上。新要求具體是指人才結(jié)構(gòu)上要從工程教育升級(jí)為攻擊機(jī)制，也就是可以解決一些更復(fù)雜的問(wèn)題，具有批判性的見(jiàn)解和思維，具有領(lǐng)導(dǎo)力，家國(guó)情懷等。新途徑則需要人才既有繼承也要有創(chuàng)新，學(xué)習(xí)優(yōu)秀的中國(guó)傳統(tǒng)文化的同時(shí)也要改革創(chuàng)新，注重多學(xué)科交叉融合，高校協(xié)調(diào)發(fā)展和教育成果共享等方式方法。

新工科的核心要素包含新理念、新技術(shù)、新模式[3]。新模式即新的人才培養(yǎng)模式，要求培養(yǎng)出具有高度社會(huì)責(zé)任感、高的科學(xué)素質(zhì)、自我學(xué)習(xí)能力和可以解決實(shí)際復(fù)雜問(wèn)題創(chuàng)新型人才，這是成功建設(shè)新工科的關(guān)鍵，也是高等教育的重要任務(wù)。

一、國(guó)內(nèi)人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀

自教育部發(fā)通知以來(lái)，各個(gè)高校積極響應(yīng)，舉行“新工科建設(shè)”的研討會(huì)，在新工科專(zhuān)業(yè)方面和培養(yǎng)模式方面進(jìn)行了改革，積極推進(jìn)新工科的建設(shè)。陳慧在關(guān)于綜合性大學(xué)培養(yǎng)新工科人才的思考與探索的論文中以中山大學(xué)為例，提出了新學(xué)科專(zhuān)業(yè)的布局的建設(shè)，以及新工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)的新思路[4]。顧佩華教授以汕頭大學(xué)為例[5]，提出了新工科建設(shè)的技術(shù)路徑，在將新工科理念融入現(xiàn)有的培養(yǎng)模式后，提高了教學(xué)質(zhì)量，也加強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。南京理工大學(xué)也在新工科的背景下，提出了以學(xué)生為中心的“一縱三橫”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[6]。

我國(guó)的高等工程教育一直都在改革，相比于過(guò)去也取得了一定的成就，但是仍然存在的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是人才培養(yǎng)的周期跟不上技術(shù)的進(jìn)步和更替。傳統(tǒng)的課堂授課模式通常為教師在課堂上講知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)，各個(gè)專(zhuān)業(yè)相互獨(dú)立，學(xué)生與老師的互動(dòng)較少，雖也有少量的實(shí)踐，但模式也比較固定，綜合性不足，無(wú)法適應(yīng)對(duì)新型實(shí)踐人才的培養(yǎng)[7]。另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是技術(shù)和知識(shí)的更替速度越來(lái)越快，傳統(tǒng)的教材與現(xiàn)在的工程實(shí)踐存在脫節(jié)問(wèn)題，新技術(shù)的特征是學(xué)科交叉融合，所以要培養(yǎng)學(xué)生復(fù)合型專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，學(xué)習(xí)新技術(shù)、新知識(shí)的能力。教學(xué)體系建設(shè)和改革的最大問(wèn)題還是教學(xué)體系和實(shí)踐的結(jié)合不足，導(dǎo)致學(xué)生的動(dòng)手能力差，無(wú)法獨(dú)立的解決問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，必須要建立新的人才培養(yǎng)模式，為人才培養(yǎng)尋找新方式、新思路。

二、培養(yǎng)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

培養(yǎng)模式設(shè)計(jì)的核心不能脫離新工科的內(nèi)涵、創(chuàng)新人才的要求和培養(yǎng)模式的概念，比如要具有批判性的見(jiàn)解和思維，能將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐進(jìn)行再創(chuàng)造。好的培養(yǎng)模式要有好的平臺(tái)進(jìn)行實(shí)施，機(jī)器人科技競(jìng)賽作為培養(yǎng)人才的第二課堂，因其具有涉及的知識(shí)多，綜合性強(qiáng)，實(shí)踐性高等特點(diǎn)，所以本文將機(jī)器人科技競(jìng)賽作為此培養(yǎng)模式的載體。

（一）培養(yǎng)模式的設(shè)計(jì)原理

培養(yǎng)模式設(shè)計(jì)的目的是培養(yǎng)出在新工科背景下，面向新興產(chǎn)業(yè)專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用型工程科技創(chuàng)新人才，如人工智能、智能制造、機(jī)器人、云計(jì)算等，所以要先對(duì)創(chuàng)新人才的特點(diǎn)進(jìn)行分析[3]。

首先，創(chuàng)新人才需要具有強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，有了創(chuàng)新意識(shí)和能力才可進(jìn)行創(chuàng)造性的活動(dòng)，這是創(chuàng)新人才最基本的特征。其次，創(chuàng)新人才也要具有突出的學(xué)習(xí)能力，快速掌握新知識(shí)、新技能，并將其消化吸收應(yīng)用于創(chuàng)新實(shí)踐中。最后，創(chuàng)新人才要具有強(qiáng)烈的開(kāi)拓意識(shí)與進(jìn)取心，尊重知識(shí)，崇尚真理，不會(huì)隨波逐流，不易受固有觀點(diǎn)的束縛，敢于接受挑戰(zhàn)[7]。這些特征既符合新工科建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需要，也是一個(gè)國(guó)家人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的基本特點(diǎn)。

培養(yǎng)模式是指按照一定的教育思想理論，為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)而采取的培養(yǎng)過(guò)程的某種標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造樣式和運(yùn)行方式[8]。培養(yǎng)模式中關(guān)鍵的是培養(yǎng)模式的要素。對(duì)培養(yǎng)模式的改革和創(chuàng)新，實(shí)則就是對(duì)培養(yǎng)模式要素的改變。培養(yǎng)模式主要有八個(gè)基本要素：人才培養(yǎng)理念、專(zhuān)業(yè)設(shè)置模式、課程設(shè)置方式、教學(xué)制度體系、教學(xué)組織形式、教學(xué)管理模式、隱形課程形式和教學(xué)評(píng)價(jià)方式。本文中的培養(yǎng)模式就是通過(guò)對(duì)新工科內(nèi)涵與特征的分析，根據(jù)創(chuàng)新人才的特點(diǎn)，對(duì)培養(yǎng)模式中某些要素的改革和強(qiáng)調(diào)。

（二）培養(yǎng)模式的載體——機(jī)器人科技競(jìng)賽

大學(xué)生科技競(jìng)賽作為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的主要手段和重要突破口，對(duì)學(xué)生、教師、高校的學(xué)風(fēng)建設(shè)具有重要意義。本文設(shè)計(jì)的培養(yǎng)模式選擇機(jī)器人科技競(jìng)賽作為載體，主要有以下幾點(diǎn)原因。

1. 機(jī)器人科技競(jìng)賽涉及的知識(shí)方向比較多，實(shí)現(xiàn)過(guò)程主要依靠學(xué)生自己學(xué)習(xí)，重視獨(dú)立完成任務(wù)。在此過(guò)程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣可以得到有效的提高，并且自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐動(dòng)手能力也可以得到一定的鍛煉，而實(shí)踐創(chuàng)新能力也是新工科建設(shè)的內(nèi)在要求。

2. 機(jī)器人科技競(jìng)賽圍繞著人工智能和機(jī)器人等專(zhuān)業(yè)，而這些專(zhuān)業(yè)是新工科專(zhuān)業(yè)的主要組成部分，機(jī)器人科技競(jìng)賽可以在一定程度上促進(jìn)大學(xué)生對(duì)新工科專(zhuān)業(yè)的理解、學(xué)習(xí)和應(yīng)用。

3. 機(jī)器人科技競(jìng)賽的相關(guān)技術(shù)越來(lái)越新穎和前沿，在學(xué)生提高能力的同時(shí)，教師作為和學(xué)生密不可分的一部分，也會(huì)在很大程度上提高教師的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，提高高校的教研水平。

4. 學(xué)生通過(guò)科技競(jìng)賽獲得優(yōu)異成績(jī)，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，營(yíng)造良好的校園學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)師生之間的交流，使高校學(xué)風(fēng)建設(shè)由此得到有機(jī)統(tǒng)一[9]。

三、以機(jī)器人科技競(jìng)賽為依托創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究

此培養(yǎng)模式依托機(jī)器人科技競(jìng)賽，培養(yǎng)模式的內(nèi)容是教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體，重視跨教學(xué)培養(yǎng)形式，具有雙向交叉知識(shí)發(fā)展模式、寬口徑知識(shí)發(fā)展方向和可持續(xù)發(fā)展方向，如圖1所示，目標(biāo)是培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，能獨(dú)立的創(chuàng)造性開(kāi)展工作、創(chuàng)造性的解決實(shí)際問(wèn)題的創(chuàng)新型人才。

（一）教師引導(dǎo)策略

教師引導(dǎo)是培養(yǎng)模式的關(guān)鍵手段。文獻(xiàn)[2]闡述的新工科的內(nèi)涵中，對(duì)于如何建設(shè)新工科也強(qiáng)調(diào)了要持續(xù)改進(jìn)以學(xué)生為中心，也包含老師、雇主、校友等的培養(yǎng)體系。對(duì)于機(jī)器人科技競(jìng)賽，教師必須要做好引導(dǎo)工作。教師可開(kāi)設(shè)機(jī)器人興趣小組，為了對(duì)機(jī)器人有濃厚興趣的學(xué)生搭建一個(gè)平臺(tái)，也要鼓勵(lì)全校學(xué)生報(bào)名參加，尤其是一些還沒(méi)有機(jī)會(huì)接觸過(guò)機(jī)器人學(xué)習(xí)的學(xué)生，通過(guò)參加機(jī)器人興趣小組，了解機(jī)器人學(xué)習(xí)器材及競(jìng)賽規(guī)則，并在專(zhuān)業(yè)教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行簡(jiǎn)單的機(jī)器人搭建及編程學(xué)習(xí)，為機(jī)器人學(xué)習(xí)打開(kāi)大門(mén)。校方應(yīng)提供必要的硬件設(shè)施，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，這樣才能保證學(xué)生在課余時(shí)間進(jìn)行搭建嘗試。教師也應(yīng)組織一些階段性的機(jī)器人培訓(xùn)，可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)程度的不同，分不同難易的小組，進(jìn)行針對(duì)性的練習(xí)。對(duì)于簡(jiǎn)單的小組可進(jìn)行普通的結(jié)構(gòu)搭建等任務(wù)訓(xùn)練，對(duì)于難一點(diǎn)的小組，可以進(jìn)行一定程度的編程訓(xùn)練、功能實(shí)現(xiàn)等。也可邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)師到校開(kāi)展講座。在具體的研究過(guò)程中，教師要通常提供給學(xué)生分析問(wèn)題的切方向和思路，也要給出參考資料或者文獻(xiàn)的獲取途徑，同時(shí)還要主動(dòng)組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)研究。

（二）學(xué)生為主體的研究性學(xué)習(xí)方法

學(xué)生為主體的研究性學(xué)習(xí)方法是整個(gè)培養(yǎng)模式的核心，新工科的新也要體現(xiàn)在新的學(xué)習(xí)方法上。與過(guò)去傳統(tǒng)的方法不同，過(guò)去學(xué)生通常為被動(dòng)的接受老師上課講的內(nèi)容，現(xiàn)在則要求學(xué)生積極主動(dòng)的去汲取知識(shí)，進(jìn)行實(shí)踐。師生之間的關(guān)系也由原來(lái)的“權(quán)威-遵從”轉(zhuǎn)變?yōu)楹献鞴糙A。具體在機(jī)器人科技競(jìng)賽中的體現(xiàn)為，學(xué)生面對(duì)競(jìng)賽中實(shí)際問(wèn)題，主動(dòng)的去分析和研究，在解決問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí)，應(yīng)用知識(shí)和更新知識(shí)。在機(jī)器人科技競(jìng)賽中探究性學(xué)習(xí)方法的主要過(guò)程為：提出問(wèn)題-尋求解決問(wèn)題的方法-學(xué)習(xí)相應(yīng)的知識(shí)-采取方法解決問(wèn)題-評(píng)估方法-改進(jìn)方法。通過(guò)這樣的一個(gè)過(guò)程，學(xué)生循序漸進(jìn)的完成競(jìng)賽中的多項(xiàng)訓(xùn)練[10]。

（三）跨教學(xué)培養(yǎng)形式

跨教學(xué)培養(yǎng)形式是培養(yǎng)過(guò)程的重要形式。通常是指在不是正規(guī)課程所教受的知識(shí)。新的教學(xué)方法也是新工科建設(shè)所需要的。在競(jìng)賽長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的過(guò)程中，學(xué)生通常以小組的形式在一起進(jìn)行實(shí)踐，教師在此過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)。這是科技競(jìng)賽的主要學(xué)習(xí)形式，也是科技競(jìng)賽中主要的跨教學(xué)培養(yǎng)形式。這種教學(xué)培養(yǎng)模式的優(yōu)點(diǎn)是在一定程度上不受時(shí)間和空間的的限制，組內(nèi)成員甚至可以隨時(shí)發(fā)起討論，時(shí)間短，見(jiàn)效快。跨教學(xué)培養(yǎng)形式在很大程度上決定著參與競(jìng)賽的同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，并在逐步解決問(wèn)題的過(guò)程中，可以使學(xué)生體會(huì)到自身的價(jià)值感和學(xué)習(xí)的愉悅感?？缃虒W(xué)培養(yǎng)形式雖然是無(wú)計(jì)劃性的，但并不是盲目的，教師可以著意有計(jì)劃的去營(yíng)造出對(duì)學(xué)生有利且高質(zhì)量的跨教學(xué)培養(yǎng)課程[11]。

（四）雙向文叉方式的知識(shí)發(fā)展模式

知識(shí)發(fā)展方式是培養(yǎng)模式的靈魂。通常知識(shí)發(fā)展方式是指知識(shí)與學(xué)生之間在培養(yǎng)過(guò)程中形成的相對(duì)關(guān)系，學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)，也可以利用知識(shí)去解決問(wèn)題，對(duì)知識(shí)進(jìn)行再創(chuàng)造。過(guò)去的知識(shí)發(fā)展模式往往是單向的，學(xué)生從教師學(xué)到知識(shí)，通常不會(huì)對(duì)知識(shí)進(jìn)行再創(chuàng)造。在此培養(yǎng)模式中要求學(xué)生從教師、競(jìng)賽實(shí)踐中獲取知識(shí)，同時(shí)被要求利用學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)，不只是簡(jiǎn)單的進(jìn)行功能的實(shí)現(xiàn)而是要進(jìn)行科學(xué)的研究，通過(guò)這樣的知識(shí)發(fā)展模式也培養(yǎng)了學(xué)生的科研精神，追求科學(xué)的態(tài)度，這也是“新工科”人才培養(yǎng)和高等教育的內(nèi)在要求[8]。

（五）寬口徑知識(shí)發(fā)展方向

寬口徑知識(shí)發(fā)展方向指專(zhuān)業(yè)的口徑增大，學(xué)科專(zhuān)業(yè)融合，即所謂的“淡化專(zhuān)業(yè)界限多學(xué)科交叉”，這是人才培養(yǎng)的現(xiàn)實(shí)需求，也是當(dāng)代高等教育的發(fā)展趨勢(shì)[12]。新工科中新模式里強(qiáng)調(diào)了“多學(xué)科-交叉學(xué)科”，機(jī)器人競(jìng)賽涉及機(jī)械工程、電子科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等約7個(gè)博士授權(quán)或碩士授權(quán)一級(jí)學(xué)科、10多個(gè)二級(jí)學(xué)科[13]。如中國(guó)機(jī)器人大賽涵蓋數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、電路、單片機(jī)原理與應(yīng)用、自動(dòng)控制原理、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等多門(mén)課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，只有打破課程甚至專(zhuān)業(yè)之間的壁壘，融會(huì)貫通，建立良好的知識(shí)體系，才能打造出集材料、機(jī)械、控制等交叉學(xué)科于一體的科技競(jìng)賽作品[14]，才能培養(yǎng)出新工科建設(shè)所要求的能力。

（六）可持續(xù)發(fā)展教育

發(fā)展是第一要?jiǎng)?wù)，可持續(xù)發(fā)展教育是新工科建設(shè)中創(chuàng)新人才培養(yǎng)的突破口，這就要求培養(yǎng)出學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)與終身發(fā)展需要的學(xué)習(xí)能力，這與科技競(jìng)賽的最終目的也是一致的。就是學(xué)生通過(guò)參加比賽要培養(yǎng)出專(zhuān)業(yè)的且具有創(chuàng)新思維的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和能力，科技競(jìng)賽大部分都是以團(tuán)隊(duì)的形式參加，所以也可培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，這些能力對(duì)于學(xué)生后續(xù)發(fā)展都是至關(guān)重要的。

四、以機(jī)器人科技競(jìng)賽為依托創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐

該培養(yǎng)模式以導(dǎo)師為指導(dǎo)，以學(xué)生為主體，依托北京工業(yè)大學(xué)機(jī)器人創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地和導(dǎo)師科研項(xiàng)目計(jì)劃，研學(xué)一體，完成多項(xiàng)機(jī)器人作品的研究與開(kāi)發(fā)，部分成果參加了“挑戰(zhàn)杯”、國(guó)際自主智能機(jī)器人大賽、世界機(jī)器人大賽、中國(guó)機(jī)器人大賽、全國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)博弈大賽等各項(xiàng)賽事，取得了顯著效果。

圖2所示為自主研發(fā)的機(jī)器人科技創(chuàng)新作品示例，其中（2）為迎賓機(jī)器人，可以實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航、語(yǔ)音交互、人臉識(shí)別等功能，（3）是半身人形智能服務(wù)機(jī)器人，在自主控制的模式下可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音交互、人臉識(shí)別、自主導(dǎo)航、目標(biāo)抓取等功能，遙操作控制的模式下配有人體姿態(tài)采集服，如圖2（1）所示，操作者可對(duì)機(jī)器人本體進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的機(jī)械臂和操作者的手臂同步擺動(dòng)。圖2（4）是

“外骨骼式主從機(jī)器人遙控操作系統(tǒng)”，此作品獲得了“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外科技學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽特等獎(jiǎng)。該機(jī)器人可以完全復(fù)現(xiàn)人體動(dòng)作，在家庭服務(wù)、助老助殘、康復(fù)護(hù)理、公共安全領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。并且這些自主研發(fā)的遙操作機(jī)器人、蛙式仿生機(jī)器人、兩輪電動(dòng)代步車(chē)等作品，多次在世界機(jī)器人大會(huì)和國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)等大型科技展會(huì)上進(jìn)行了展出，取得良好的社會(huì)影響。

近些年來(lái)，教師指導(dǎo)學(xué)生科技團(tuán)隊(duì)通過(guò)參加多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和其他全國(guó)性學(xué)生科技競(jìng)賽，獲得如“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)賽特等獎(jiǎng)、首都“挑戰(zhàn)杯”一等獎(jiǎng)等，以及世界機(jī)器人大賽總冠軍、機(jī)器人世錦賽金獎(jiǎng)、中國(guó)機(jī)器人大賽一等獎(jiǎng)等40余項(xiàng)。學(xué)生獲得?！翱萍贾恰?人、校長(zhǎng)獎(jiǎng)學(xué)金集體獎(jiǎng)4項(xiàng)以及其他重要獎(jiǎng)項(xiàng)，充分展現(xiàn)了學(xué)生科技創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的結(jié)果，證明了該培養(yǎng)模式在創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革中所起到的階段性作用。

通過(guò)參加新技術(shù)（Emerging Technology）創(chuàng)新實(shí)踐類(lèi)型的科技競(jìng)賽，跨專(zhuān)業(yè)寬口徑培養(yǎng)的特點(diǎn)得以充分體現(xiàn)，不僅鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生在計(jì)算機(jī)、控制、信息處理、機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的專(zhuān)業(yè)技能，提高了學(xué)生的硬件、軟件、算法、建模等具有學(xué)科綜合特點(diǎn)的相關(guān)能力，而且培養(yǎng)了學(xué)生解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與獨(dú)立工作的能力、組織與協(xié)調(diào)的能力等綜合性素質(zhì)，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實(shí)踐能力，也在一定程度上促進(jìn)了學(xué)生參與創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的積極性，為新工科的專(zhuān)業(yè)建設(shè)培養(yǎng)出越來(lái)越多的創(chuàng)新型科技人才。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文從新工科建設(shè)的內(nèi)涵出發(fā)，強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)的必要性，根據(jù)培養(yǎng)模式的基本要素，提出了以機(jī)器人競(jìng)賽為依托的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。該模式分別從教學(xué)模式，學(xué)習(xí)方法，知識(shí)發(fā)展模式，知識(shí)發(fā)展方向等多個(gè)角度對(duì)培養(yǎng)模式進(jìn)行改革和強(qiáng)調(diào)，通過(guò)實(shí)踐論證了該培養(yǎng)模式的有效性。全國(guó)高校在人才培養(yǎng)方面一直進(jìn)行著改革，培養(yǎng)創(chuàng)新人才任重而道遠(yuǎn)。根據(jù)實(shí)踐證明，要培養(yǎng)出具有綜合素質(zhì)的高層次人才，必然要以學(xué)生為中心，以綜合能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，但其中不可忽視的是，僅依靠?jī)?yōu)質(zhì)的培養(yǎng)模式是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須有優(yōu)秀的師資將其付諸實(shí)施，這樣才能做好新時(shí)代人才培養(yǎng)的任務(wù)，才能更好的實(shí)現(xiàn)我國(guó)從大國(guó)向強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)：

[1]“新工科”建設(shè)復(fù)旦共識(shí)[J].高等工程教育研究，2017（01）：10-11.

[2]鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動(dòng)[J].高等工程教育研究，2017（03）：1-6.

[3]李華，胡娜，游振聲.新工科：形態(tài)、內(nèi)涵與方向[J].高等工程教育研究，2017（04）：16-19+57.

[4]陳慧，陳敏.關(guān)于綜合性大學(xué)培養(yǎng)新工科人才的思考與探索[J].高等工程教育研究，2017（02）：19-23+47.

[5]顧佩華.新工科與新范式：概念、框架和實(shí)施路徑[J].高等工程教育研究，2017（06）：1-13.

[6]張樹(shù)鵬，鐘秦，葛玲玲，等.“新工科”視角下以學(xué)生為中心“一縱三橫”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[J].大學(xué)化學(xué)，2019，34（11）：103-107.

[7]李雨潔.高校創(chuàng)新人才評(píng)價(jià)研究[J].中國(guó)市場(chǎng)，2019（35）：183-184.

[8]龔怡祖.略論大學(xué)人才培養(yǎng)模式[J].高等教育研究，1998（1）：43-46.

[9]張莉，王江華.以機(jī)器人競(jìng)賽為平臺(tái) 提高大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力[J].科技風(fēng)，2019（26）：32+35.

[10]林健.注重卓越工程教育本質(zhì) 創(chuàng)新工程人才培養(yǎng)模式[J].中國(guó)高等教育，2011（06）：19-21.

[11]董澤芳.高校人才培養(yǎng)模式的概念界定與要素解析[J].成才之路，2015（15）：19-21.

[12]李麗娟，楊文斌，肖明，等.跨學(xué)科多專(zhuān)業(yè)融合的新工科人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐[J].高等工程教育研究，2020（01）：25-30.

[13]李銳，劉云清.依托機(jī)器人競(jìng)賽構(gòu)建大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐教育平臺(tái)[J].長(zhǎng)春師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，38（06）：153-156.

[14]呂成緒，汪小旵，盧偉.依托科技競(jìng)賽培養(yǎng)創(chuàng)新人才——以南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院為例[J].高校實(shí)驗(yàn)室科學(xué)技術(shù)，2019（03）：98-100.