《機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)》研究生思政課程教學(xué)案例設(shè)計(jì)

王芳 陳昌 紀(jì)華偉 陳愛(ài)紅

摘要：從專(zhuān)業(yè)思政的角度探討了研究生課程《機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)》教學(xué)案例的設(shè)計(jì)過(guò)程，主要從思政教學(xué)目標(biāo)、思政融入點(diǎn)、教學(xué)設(shè)計(jì)等方面，探討了該門(mén)課程思政教學(xué)案例的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：課程思政;對(duì)分課堂;水下機(jī)器人技術(shù);專(zhuān)業(yè)課

研究生教育在培養(yǎng)創(chuàng)新人才、提高創(chuàng)新能力、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、推進(jìn)國(guó)家治理體系和治理能力現(xiàn)代化方面具有重要作用[1-2]，而充分將思政元素融入研究生專(zhuān)業(yè)課堂教學(xué)實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人育人的關(guān)鍵。

《機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)》課程是我校機(jī)械工程學(xué)院為研究生（一年級(jí)）開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課，旨在幫助那些對(duì)機(jī)器人技術(shù)感興趣的學(xué)生系統(tǒng)地掌握機(jī)器人所涉及的基本理論、基本方法及其應(yīng)用，形成一定的設(shè)計(jì)與分析能力，為以后從事機(jī)器人相關(guān)的科學(xué)研究、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)等工作奠定基礎(chǔ)。該門(mén)課程包括緒論、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、位置與力控制、智能感知、高層控制、路徑規(guī)劃、人工智能、機(jī)器人應(yīng)用與實(shí)踐等十章教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)對(duì)此門(mén)課程思政元素的挖掘，我們將課程的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行了修訂，努力實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)課程教育目標(biāo)與思政教育目標(biāo)的協(xié)同[3-4]。

一、案例簡(jiǎn)介

案例1名稱(chēng)-世界各國(guó)機(jī)器人發(fā)展史

（1）思政教學(xué)目標(biāo)

目標(biāo)1：讓學(xué)生體會(huì)人類(lèi)對(duì)先進(jìn)技術(shù)的無(wú)止境追求，世界各國(guó)人民勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和匠人精神。

目標(biāo)2：增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和榮譽(yù)感，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷。

（2）思政融入點(diǎn)

1） 通過(guò)全世界范圍內(nèi)機(jī)器人的發(fā)明創(chuàng)造舉例，特別是現(xiàn)代生活中我們能接觸到的精密機(jī)器人好多都能在世界歷史長(zhǎng)河中找到他們的雛形（如瑞士的鐘表機(jī)器人）體會(huì)世界各國(guó)人民勇于創(chuàng)新的精神和匠人精神，體會(huì)人類(lèi)對(duì)先進(jìn)技術(shù)的無(wú)止境追求。

2） 通過(guò)典型的中國(guó)機(jī)器人案例，如三國(guó)演義的“木牛流馬”、世博會(huì)的服務(wù)機(jī)器人-“海寶”、“乒乓”機(jī)器人、“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器等，使學(xué)生了解古代中國(guó)和近現(xiàn)代中國(guó)在機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)造與成就，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和榮譽(yù)感，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷。

3）通過(guò)對(duì)機(jī)器人的“三原則”、定義、分類(lèi)與應(yīng)用，以及未來(lái)機(jī)器人發(fā)展的展望介紹，使學(xué)生了解機(jī)器與機(jī)械、控制、計(jì)算機(jī)、電子、人工智能、倫理等其他學(xué)科的交叉聯(lián)系，逐漸形成系統(tǒng)思維、機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)理念。

二、案例描述

該案例屬于第一章緒論的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容包括各國(guó)機(jī)器人的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，以及機(jī)器人的定義、分類(lèi)與應(yīng)用，以及機(jī)器人三原則。教學(xué)重點(diǎn)包括相關(guān)古今中國(guó)在機(jī)器人發(fā)明與創(chuàng)造上的各項(xiàng)成就，以及早期世界各國(guó)機(jī)器人發(fā)明創(chuàng)造的典型事跡。

在教學(xué)方法上主要通過(guò)課前調(diào)研、提問(wèn)、討論、ppt演示講授以及觀看視頻等方法。

首先在正式開(kāi)始授課內(nèi)容前，我們做了一個(gè)書(shū)面調(diào)研，主要針對(duì)授課對(duì)象（研一學(xué)生）是否在高中、本科學(xué)習(xí)階段或者其他經(jīng)歷中接觸過(guò)機(jī)器人、接觸的程度如何、是否感興趣（對(duì)哪一部分內(nèi)容感興趣）、導(dǎo)師是否關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域或?qū)熓欠裰鞒謾C(jī)器人相關(guān)的項(xiàng)目等情況做了一個(gè)大致的摸底，讓授課教師對(duì)同學(xué)們的已有基礎(chǔ)有個(gè)掌握。

正式上課，首先進(jìn)行了“一人一機(jī)器人”環(huán)節(jié)，教師會(huì)要求學(xué)生們提出一個(gè)所知道的機(jī)器人，后面的同學(xué)不得重復(fù)前面同學(xué)已經(jīng)提及過(guò)的機(jī)器人。

同學(xué)們發(fā)言完畢之后，老師會(huì)用ppt并結(jié)合視頻的形式，系統(tǒng)講授各國(guó)機(jī)器人的發(fā)展歷史進(jìn)程，特別是古代人民發(fā)明的、用于解放生產(chǎn)力或單純供娛樂(lè)等各種用途的各類(lèi)機(jī)器人雛形。這里會(huì)重點(diǎn)介紹各國(guó)特別是中國(guó)歷史發(fā)展進(jìn)程中所出現(xiàn)的比較典型的機(jī)器人的發(fā)明創(chuàng)造，以及近幾年建造的深海探測(cè)機(jī)器人-國(guó)之重器。

在最后的機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展展望中，會(huì)闡述機(jī)器人與機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、控制等學(xué)科的關(guān)系，特別是機(jī)器人與人工智能在未來(lái)的相互關(guān)系，幫助學(xué)生樹(shù)立多學(xué)科交叉的思維邏輯，逐漸形成機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)理念。

對(duì)于該知識(shí)點(diǎn)的考核，每個(gè)學(xué)生的內(nèi)化程度不同，具體考核體現(xiàn)在兩個(gè)方面：1）學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)（課前的積累）;

2）期末課程論文中關(guān)于機(jī)器人技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的瓶頸、倫理問(wèn)題，以及“國(guó)家制造2025”政策的思考，自己學(xué)習(xí)機(jī)器人過(guò)程中對(duì)創(chuàng)新、匠人精神等的思考與理解，以及踐行等元素的體現(xiàn)。

三、教學(xué)成效

該案例屬于該門(mén)課程的第一次課，學(xué)生們的上課積極性還是很高的。通過(guò)課前調(diào)研，了解學(xué)生的已有基礎(chǔ)和興趣點(diǎn)，后續(xù)課程可以根據(jù)學(xué)生感興趣的內(nèi)容加強(qiáng)相關(guān)內(nèi)容的授課（包括授課時(shí)間、資料引入，以及授課形式的調(diào)整）。通過(guò)“一人一機(jī)器人”提問(wèn)環(huán)節(jié)，由于學(xué)生們的答案五花八門(mén)，可以將機(jī)器人的分類(lèi)融入進(jìn)去，后引出機(jī)器人的定義。最后再讓學(xué)生們回想自己的答案，看看學(xué)生們對(duì)哪一類(lèi)機(jī)器人最為熟悉。通過(guò)重點(diǎn)介紹世界古代、近現(xiàn)代以及當(dāng)代機(jī)器人發(fā)展史中的中國(guó)元素，使學(xué)生了解人類(lèi)不斷追求卓越與進(jìn)步的可貴精神，同時(shí)樹(shù)立中國(guó)自信、文化自信以及專(zhuān)業(yè)自信，這一部分考核可以一方面體現(xiàn)通過(guò)課上的提問(wèn)與表現(xiàn)，以及期末的課程論文體現(xiàn)，但更多的是內(nèi)化到學(xué)生的思想意思與行動(dòng)上。

參考文獻(xiàn)：

[1]習(xí)近平.把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程[J].杭州 （周刊），2016 （24）：6.

[2]北工大：思政元素融入專(zhuān)業(yè)課堂.中國(guó)教育報(bào)，2019年5月27日，http：//www.jyb.cn/rmtzgjyb/201905/t20190527_236731.html

[3]王芳，周東輝，陳昌，紀(jì)華偉.研究生《機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)》課程思政建設(shè).創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實(shí)踐，2021（10）：59-60.

[4]王芳，周東輝，陳昌，紀(jì)華偉.《機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)》研究生課程思政建設(shè)探討.文存閱刊，2021（11）：90-91.