基于大學生機器人競賽活動的實踐創新人才培養

馮鈞+張永春+王剛+周軍+溫宏愿

摘要：學科競賽在高等院校工科類應用型人才培養中發揮至關重要的作用。本文以南京理工大學泰州科技學院為例，介紹學院在機器人教學和競賽組織方面的基本情況，論述了舉辦機器人學科競賽的意義。在此基礎上，通過深入剖析基于機器人競賽組織過程中存在的問題，結合教學實踐，提出了基于機器人競賽的大學生實踐創新能力培養策略以及構建競賽組織體系的具體舉措。

關鍵詞：學科競賽；機器人；實踐創新能力

作者簡介：馮鈞（1983- ），男，江蘇宜興人，碩士，講師，南京理工大學泰州科技學院智能制造學院教師.研究方向：自動化與機器人技術. E-mail：fjyixing@126.com.

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近年來，機器人作為高等院校機械設計、電氣工程、自動控制、計算機技術、通信和智能科學等多學科領域交叉的一門綜合技術，已經成為各高校相關專業培養目標的重要方向，各級各類機器人學科競賽活動也在全國各大高校如火如荼地開展。學科競賽活動的開展，在培養學生綜合創新素質方面發揮了極為重要的作用，極大地促進了大學生實踐創新能力的提高。通過完善人才培養體系和搭建多層次競賽平臺，機器人學科競賽在培養學生創新能力過程中起到了抓手作用，因而以舉辦中國機器人大賽為載體，培養獨立學院學生基礎理論扎實、知識面寬、實踐創新能力強、綜合素質高的復合應用型人才具有十分重要的意義。

本人作為南京理工大學泰州科技學院智能制造學院機器人競賽指導教師團隊的成員，通過學院近3年對大學生機器人競賽活動的組織、指導和過程監控工作，對開展機器人學科競賽的意義、現階段存在的問題和如何有效構建機器人競賽組織體系有了更深刻的認識。

一、中國機器人大賽組織概況

中國機器人大賽暨RoboCup公開賽是中國目前最具影響力，最權威的機器人技術大賽，是當今中國機器人尖端技術產業競賽和人才匯集的活動之一，涉及電子信息、通訊網絡、裝備制造、人工智能等前沿技術領域。大賽內容包含機器人醫療工程創新創意項目、機器人旅游探險游項目、醫療服務機器人規定動作項目、醫學工程機器人技術挑戰賽項目、醫療分揀機器人和機器人舞蹈戲劇大賽等多個主題項目。南京理工大學泰州科技學院作為一所培養應用型本科人才的獨立學院，近年來組織學生在機器人學科競賽中取得了多項好成績。

二、開展學科競賽的意義

開展機器人學科競賽對于大學生實踐創新能力的培養具有舉足輕重的作用。它主要體現在：

（一） 通過學術活動培養大學生科研興趣

以自動化類專業學生為例，相當一部分學生對機器人技術與本專業的關聯度認知水平不高，但是隨著智能制造技術的快速發展，工業機器人技術在提升傳統制造業過程中將扮演重要角色，未來會有更多自動化類專業學生從事機器人領域的崗位，使學生了解并積極主動參與機器人競賽，提高其從事這一領域科學研究的興趣，就顯得尤為必要。

（二） 積極引導學生創新方法

通過對比賽進行總結，引導學生采用新方法解決比賽中的不斷出現的新問題，通過組織自動化類多個專業學生協作完成機器人競賽項目，促使學生培養其綜合創新能力，同時引領學生將最新的一些科學技術應用到學科競賽或相關項目中，發揮其自身的主動性、能動性，培養其獨立處理問題的能力。

三、機器人競賽組織存在的問題

我校組織學生參加中國機器人大賽暨Robocup公開賽至今已有8年，所獲得成績也是逐年上升。但在競賽組織的過程中我們也看到了存在的一些問題：

（一） 競賽組織與日常教學脫節

自動化專業方向課程模塊包含工業機器人技術基礎、機器人編程與應用、觸摸屏技術與應用、現場總線控制技術及應用、工業機器人控制綜合實訓等教學環節，其教學學時約占總課時的近四分之一，這些機器人技術系列課程，充分體現了專業培養目標。目前機器人競賽項目的組織和學科競賽內容的培訓指導都基于這些課程的專業基礎知識，然而課程教學和學科競賽的組織相對脫離的現象一直沒有得到改善，各自為政，缺乏聯系，無法形成有效統一的整體。

（二） 學科競賽參與度不高

機器人學科競賽每年只有少部分學生參與其中，輻射面相對較小，沒有擴大到大部分學生，更沒有形成全員參與的局面，因而更多的學生沒有能夠得到機器人學科競賽的訓練，實踐創新能力的培養還有待進一步擴大。

四、構建學科競賽教學體系，培養大學生實踐創新能力

（一） 構建學科競賽長效機制

在傳統學科競賽的基礎上，結合專業人才培養目標，改革學科競賽模式，設立學科競賽領導小組，全面組織協調學生在“工學交替”、學科競賽等過程中的管理與考核，確保學科競賽教學體系的有效實施。

（二） 擴大學科競賽覆蓋面

為擴大中國機器人學科競賽的輻射面和影響力，對參加中國機器人學科競賽的學生進行相應課程置換和學分認定，即參加大賽并獲得相應獎項可以申請置換相應學分的課程。通過這些手段鼓勵更多學生參與到中國機器人大賽中來，形成人人參與的局面，力爭學科競賽覆蓋率達100%。

五、結語

隨著高等教育改革的不斷深入發展，獨立學院作為高等教育格局中培養應用型人才的主陣地，在人才培養模式上不斷尋求新突破。通過組織引導學生參加學科競賽活動，并盡可能地擴大參與面、可以全面有效地快速提升大學生創新、實踐和應用能力。機器人競賽作為一項集專業知識和應用操作相結合的綜合性學科競賽，強調項目驅動、凸顯創新思維，成為提高大學生綜合實踐創新能力的重要載體之一。南京理工大學泰州科技學院通過廣泛開展組織大學生機器人競賽活動，逐步探索出一條實踐創新人才培養和機器人科技競賽相結合的教學模式，可在國內同類院校中示范并逐步推廣。

參考文獻：

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