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以机器人大赛谈机器人工程专业建设

作者:未知

  摘要:自从李克强总理提出“大众创业、万众创新”之后,机器人企业及相关机构纷纷崛起,一方面推动了产业快速发展,另一方面也造成了行业水平参差不齐,由于各高校教育水平不同,和各个地区对机器人人才要求不同,令准备进校的大学生与刚要择业的毕业生难以抉择。为此,本人根据指导学生参加各类机器人有关大赛,分析检验项目的经验和教学实践,探讨了机器人大赛对教师队伍建设、学生全面发展、教育教学改革和实训基地建设的促进作用,全面提高教学质量,培养企业真正需要的适合生产一线的高素质、高水平的应用型人才。
  关键词:机器人大赛;以赛促教;以赛促学
  中图分类号:TP311        文献标识码:A
  文章编号:1009-3044(2019)16-0087-02
  开放科学(资源服务)标识码(OSID):
  1 机器人比赛对机器人工程专业的教学带来的好处
  对于学生而言,学习机器人专业,参加机器人比赛具有以下好处:一、学习机器人结构知识,培养学生的空间想象能力;二、严谨而周密的编程过程,培养学生的逻辑思维能力;三、自己动手搭建、编程、调试、操作、运行机器人的过程,加强了学生动手能力的培养;四、在学习机器人的过程中,学生不断尝试新的方法去解决困难,培养了学生的探索能力和独立思考能力。
  中国各类机器人大赛是中华人民共和国教育部发起,联合中国工信部以及有关部门、行业和地方共同举办的一系列全国性机器人教育学生竞赛活动,是中国各大高校同台竞技的年度盛会,已经形成了“文史科教育有考試,理工科教育有大赛”的局面。各大应用性学校将比赛常规化,围绕比赛开展一系列教学改革和探究活动,教师的综合能力得到了明显的提升,学生学风和实践动手能力发生了显著变化,实验实训条件有了较大改善,校企合作进一步深化,教育教学改革和实训基地建设都具有重要的促进作用,最终实现“以赛促教、以赛促学、以赛促改、以赛促建”。
  2 以机器人大赛为契机,促进教师队伍建设
  机器人大赛,教师水平的高低影响大赛的成败。对于应用型高校的教师来说,不仅仅要掌握扎实的专业知识,更重要的是要知道如何将自己的专业知识传授给学生,如何发挥应用型学校的特点,培养出素质高,在机器人大赛中能立于不败之地的学生,这就对我们应用型高校的教师提出了更高的要求。而参加全国应用型院校机器人大赛,对应用型高校教师的专业能力和教学水平又是一个极大的促进。
  2.1 提高实践能力,建设“双师型”
  中等应用型学校是培养同我国社会主义现代化建设需求相适应的具有全面素质和综合应用型能力的,在生产、服务、技术和管理第一线工作的应用型人才。这就对在教育活动中起主导作用的教师,特别是区别于普通应用型高校的专业教师提出了更高的要求。这就要求教师在具有扎实的理论知识的同时,还要具有较高的专业实践能力和应用型机器人知识。
  由于传统教学方式的影响,各高校普遍存在“重理论轻实践”的现象,要实现应用型教育,就必须加强学校与社会二者之间的联系。现在多数高校教师是“从学校走进学校”的年轻大学生教师,从未踏足社会,没有在基层工作过,对新技术、新工艺、新方法缺乏足够的直观认识,其自身的实践操作能力较差。机器人大赛是一个让老师和学生认识社会的窗口,教师在指导比赛的过程中,提高自身的实践能力和机器人操作水平,这些不仅提高了教师的实践能力,也为学校“双师型”教师队伍的建设起到了促进作用。
  2.2 更新教学理念,提升教学水平
  应用型教育应重视实践,这是应用型人才培养的根本目标。专业知识与实践能力相结合,这不仅是对学生学习提出的要求,更是对教师水平的巨大考验。机器人大赛这个平台,有效调动了教、学的积极性,成功推动更新教学理念和水平提升。教师也必须及时学习新知识、了解新设备、掌握新型机器人功能,在以实践为导向的课堂上,将主动权交给学生,倡导自主学习、科学引导、创新培养。
  3 以机器人大赛为载体,促进学生全面发展
  在机器人大赛的选拔、训练、参赛等过程中,培养了学生扎实的理论知识和操作机器人的同时,还培养了学生良好的心理素质、应用型素质和就业能力,培养出一批在生产、服务和管理一线的高素质机器人方面综合性人才。
  3.1 提高学生的心理素质
  不同层次的高校生源不同,学生学习能力和感悟能力也不尽相同。民办本科及三本院校学生整体成绩一般,面对高手如林的比赛,容易缺乏自信,学习积极性就会受到打击。实际上,大学与高中阶段的学习模式不同,不需要较全面且较强的文化基础,随着研究方向的确定,只需加强相应基础课程的学习便能够在某一方面获得较好的成绩。首先,从参赛学生选拔开始,教师必须坚定自己的态度和信心,对于学生要积极引导;其次,要充分利用大赛机制,在现有教学体系上定向培养,调动学生积极性,明确学习方向和目标;再次,充分总结和吸取各种比赛的成果和教训,在认清自身能力和不足的前提下,以取得优秀成绩的学生为榜样激励他们,提高自信增强心理素质水平。
  3.2 提升学生的应用型素质
  应用型素质是应用型劳动者所应具备的一种综合能力和素养,一般包括应用型能力、应用型道德、应用型意识与应用型态度等。机器人大赛中充分体现责任心、组织纪律性、沟通能力、团队合作能力、终身学习能力、创新意识等应用型素质,好的比赛成绩是靠扎实的训练和很高的应用型素质来保证,增强了创新意识、具有团队合作精神和沟通能力等,为他们终身学习、继续深造和走向工作岗位都奠定了良好的基础。
  4 以机器人大赛为引领,促进教育教学改革
  机器人大赛就像一个“风向标”,引领着应用型教育教学改革,它又像一个杠杆,“撬动”着应用型教育教学改革,全面推进教学改革。
  4.1 制定科学的课程目标   应用型教育贯彻“以服务为宗旨、以就业为导向”的方针,课程目标的确立依据就是企业对人才的需求,它的确立核心就是要达成应用型需求为中心与学生发展要求的统一。机器人大赛实现人才培养与企业需求的无缝对接,成为应用型教育课程改革的“坐标”,引导科学的课程目标的制定。
  4.2 革新教学方法
  机器人比赛依托任务和目标,注重对参赛者编程基础及实际问题解决能力的考察。教学和训练时,就要求教师教学方法要灵活多变、因材施教,例如:下达目标任务,让学生自己探索并实现,注重引导;针对某一个具体项目,详细分析,注重关键环节讲解等。对于学习内容要求学以致用,做到“以賽促教、以赛促学、以赛促改、以赛促建”,切实提高学生发现、分析、解决问题的能力。
  5 以机器人比赛为导向,进行实训基地建设
  机器人比赛准备时,专业的实训基地能够准确进行机器人参数调整,有效提升参赛人员的现场处置水平;因此,要取得好的比赛成绩,必须加强实训基地建设。改善机器人比赛的赛前训练条件,可以让学生体验到贴近比赛现场的训练效果,减少由于条件变化引起的不适、增强赛前准备的充分性。完善的实训基地是衡量一个学校建设水平的重要指标,也能为良好的教学效果打下坚实的基础。各参赛学校不断引进先进的技术和装备,加快了高校实训基地建设,促进高校教、学、研一体化发展。
  总之,应用型机器人大赛作为实践性和创新性较强的舞台,为高校、教师和学生提供了展示、学习、交流与实践的良好机会。从人工智能到工业4.0的提出,全球范围内都在关注智能机器人的发展,政府主导、行业指导、企业与学校共同参与,已成为机器人大赛领域的标准模式。这种模式对于我国当今本科教育意义重大,对高校而言,既可以不断提高自身的软硬件设施,又可以不断提高师资力量和学生素质和创新水平,同时加强了校企互动与合作,实现产、学、研紧密结合。随着机器人大赛研究问题的不断深入,机器人应用型教育也逐渐深入发展,为社会和企业提供真正需要的机器人应用型人才。
  参考文献:
  [1] 李红岩,陈雷.应用型本科院校机器人专业建设及人才培养[J].教育现化,2015(10).
  [2] 袁亮,侯爱萍.机器人技术在培养创新型工程技术人才方面的教学探讨[J].装备制造技术,2013(04).
  【通联编辑:朱宝贵】
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