以“競賽產出”為導向的機器人課程改革及人才培養探討

譚小紅

杭州科技職業技術學院

機器人課程能為學生提供更多動手學習機會，促使學習者熟練掌握專業知識，并能有效利用知識開展機器人設計。由此機器人競賽為學習者提供展示自我能力的機會，構建競賽平臺，豐富學習者生活。將競賽產出作為導向，對機器人課程進行改革，將“思維產出”的理念貫穿于機器人的整個教學過程中，融教學理念和課程內容一體，摒棄傳統的單純的“知識輸入”的教學模式，注重整個課程教學過程中學生自己的思想、見解，并幫助他們呈現出來。促使學生能在課堂上學到更多專業知識，同時提高學生創新思維。

1 機器人課程教學問題分析

第一點，機器人教學目標不明確。由于學校以及教師缺少對機器人教學重視，并未制定教學目標，造成課程教學有效性不強。致使學生無法在機器人課程中獲得更多專業知識，思維創新能力無法有效提升。

第二點，教學方式創新性不足。傳統教學開設機器人課程吸引力不夠。機器人課程本身具有創新性，教師無法采用新型教學方式幫助學生在課上制作機器人，進而造成機器人課程教學水平不高。

第三點，學生自身因素造成機器人課程教學質量不高。由于學生自主學習能力不足，在教師開展機器人課堂時，學生缺少對教師的尊重，造成師生之間產生距離感。

2 基于“競賽產出”改革機器人課程教學的有效措施

（1）明確機器人教學目標，機器人課程需要將機器人技術作為主要教學內容，注重學生創新能力培養，利用多樣化實踐訓練活動開展，提高學生動手實踐能力。需要制定教學新目標，以培養學生創新實踐能力為主。重新分配課內外教學，營造良好學習氛圍。采用競賽方式幫助學生提升自身競爭意識，將“機器人創新設計”作為主題，提高學生創新能力與學習興趣。組織校內競賽，按小組方式展示小組設計作品，提高學生團隊精神培養學生動手能力與創新意識。

（2）產出導向的項目化課堂推進模式，針對課本教學內容編排過于理論化，引入項目化教學。如引入目前國內外較成熟的“弧焊機器人”、“搬運、碼垛機器人”和“噴涂機器人”等設計實例，融入到教學講解，從實際應用的角度，系統掌握機器人的基本本體設計、運動學、動力學等完整的機器人設計知識體系。學生分組結合技術參數要求進行不同方案的設計，采用不同的設計方案，論證最終產品。

（3）多維漸進式機器人課程實踐教學，在機器人課程教學中，采用多維漸進式教學方式，構建實踐教學課堂，主要通過四方面實現機器人創新教學。

第一點，實驗教學。學生通過實驗了解機器人基本構成，學會控制機器人的方式，掌握知識點。學生通過綜合實驗，訓練學生知識運用能力與實驗技能，進而使學生思維更具有靈活性。學生在掌握基礎并能熟練運用之后，引導學生自主設計制作簡單機器人。按照知識難以程度幫助學生理解并加以運用，由此學生創新能力才能有效提升。

第二點，創客教學。在機器人課程改革教學中，利用創客教學意在培養學生創新思維，打破學生固有思維，促使學生在設計機器人時，能充分發揮自身想象力，教師要支持學生創新設計。教師要正確引導學生，確保學生提出的創新設計能有據可依，避免因創新設計無法實現，造成學生自信心受到打擊。

第三點，競賽教學。首先教師應引導學生參觀比賽，培養學生競爭意識，其次鼓勵學生參加競賽，通過競賽平臺展現自身能力，并通過自身努力在競賽中獲得名次。

第四點，教學評價。在機器人課程改革中，只有創新教學評價，采用綜合評價方式，才能有效提高學生能力。比如評價學生在參加團隊競賽過程中競爭意識、團隊合作能力、創新設計能力等方面，需要開展綜合性思考，避免因單一性評價方式打擊學生創新制作信心。

3 基于“競賽產出”在機器人課堂上培養人才的措施

將競賽作為培養機器人設計人才主要方式，采用“階段+項目”教學幫助學生在競賽過程中提高自身創新能力。

第一階段，機器人基礎知識培訓。學生在這一階段要正確認識項目中機器人設計要求，理解競賽規則，促使學生形成創作興趣，提高學生競賽意識。

第二階段，專業能力培訓。學生在了解競賽規則與要求之后，需要進一步加強自身專業能力，尤其是機器人設計制作能力，根據相關材料創作機器人。在團隊競賽中，要確保組內成員分工明確，保證設計項目快速高效完成。

第三階段，增強設計能力。學生在掌握基本技能與知識運用能力之后，需要開展強化訓練，促使學生能擁有更多專業能力，在機器人競賽充分展現自身實力。

結語

綜上所述，在機器人課程改革中，采用“競賽產出”方式作為教學主要方向，能有效提高學生專業技能，掌握更多專業知識。通過多維漸進式教學，培養學生競爭意識，進而增強學生創新能力。通過“階段+項目”方式培養人才，既能促使學生形成綜合型人才，又能促使教學質量提升。