機器人課程在高校實施的研究分析

王麗榮

【摘要】近年來機器人技術受到廣泛的關注，高校在機器人課程教學方面予以較大投入。本文圍繞著高校機器人教學現狀，結合相關的教學原理與原則，探討當前促進高校蓬勃組織開展機器人課程的方法與措施。

【關鍵詞】機器人課程 方法研究 措施分析

【中圖分類號】TP242 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）03-0264-01

本文在分析高校開展機器人課程教學現狀的基礎上，總結機器人課程教學的有效性，以及機器人課程教學的現實問題，著力構建完善的機器人課程體系，全面提高機器人課程的質量，達到高效開展機器人課程目標。

一、機器人課程在高校的實施現狀

1.學科課程建設情況

目前我國各類高校的普遍興辦了機器人專業，建立了具體的機器教育研究平臺，各高校主要采用與企業長期合作方式，成立了信息科學與機器人實驗室，同時引進了一些國內外的機器人業務技術，并且加強機器人專業人才的培訓。高校相關課程的教材編寫方面取得了不小的突破，近年來相繼推出了《大學教學機器人》課程，在此基礎上出版了《教學機器人實踐開發教程》、《大學教學機器人教程》等系統教材。并且組織開展了以機器人競賽為主要載體的機器人教學的交流活動，著力通過機器人這一科技含量高的產品，不斷提高學生相關理論與實踐技能。目前，課程人課程的課時增加，注重培養學生的實踐能力，以及提高實踐課程比例，能夠從教學創新發出，探討鮮明特色的機器人課程教學方案，這已經成為教學特色，而且圍繞著人工智能理論方向正在快速發展。機器人概述、教學機器人創新，機器人編程與機器人實踐開發課程已經廣泛的形成規模，而且日益向全面深化方向發展。

2.機器人課程的主要問題

高校近年來在機器人課程方面取得了快速的發展，但是機器人課程的教學方式還有待改進，應當把豐富機器人課程內容，提高機器人課程的技術含量，以及突破常規教學方法的限制作為高校機器人課程改革的重點。由于傳統的機器人課程的教學內容豐富性不足，新穎性和相關性較差，加上理論教學比例占用時間多，這使得學生的部分操作實踐興趣被抑制，因此沒能有效調動學生參與積極性，影響了學生聽課質量。通過學生參與機器人課程的反饋得知，案例教學未能有效的貫穿于機器人課程，學生未能結合實踐需要在模型機器人的演示下學習相關技術知識。當前應當加強機器人教學的實驗器材的管理方式的改革，著力由傳統的封閉式管理向開放式管理邁進，優化機器人運動部件的充分供應，給學生提供豐富的實踐機會，從而解決學生實踐能力培養不足問題。

二、機器人課程在高效實施原則

1.因材施教原則

因材施教是高校機器人教學應當遵循一般原則，只有根據學生的個性化學習需求豐富機器人課程的內容，才能提高機器人課程教學的有效性，解決傳統機器課程教學方面的不足。首先，要注重使用網絡導向的教學方法，在構建學生個體學習機器人課程檔案的基礎上，根據學生的知識背景，優化制定針對學生個體的教學方案，要充分的考慮每個學生的學習進度、課程作業完成情況，以及及時的對學生學習情況進行評估，同時對學生機器人課程學習過程中的問題給予具體的專項指導。教師尤其要注重鼓勵學生在興趣指引下對專項機器人問題的探討，能夠選用有著濃厚興趣的學生發展機器人項目特長，同時對創新性的教學技術知識進行更新，這樣才能發揮學生優勢，提高機器人課程的針對性。

2.多媒體與實踐結合

當前機器人課程對于網絡有較強的依賴性，互聯網不僅可以給學生學習機器人課程提供豐富的輔助資源，而且正在深入的改變學生傳統的認知與學習方式，只有注重在網絡環境下教師與學生保持良好的互動溝通，才能達到因材施教與高效教學目標，借助網絡引導學生自主學習相關知識。因此，教師在指導學生學習機器人課程時要注重采用多媒體互動的形式，能夠使用形象化的方式促進學生更好的理解機器人課程的知識，同時采用實驗課程的方式對機器人教學的內容進行適當的補充，切實將學生的通常課堂實驗獲得的知識進行全面深刻的補充，這樣才能實現信息技術、人工智能與機械工程方面知識的深入有效擴展，促進學生更好的了解機器人的相關設計，達到變被動為主動教學目標。

三、機器人課程在高校實施的策略

1.創新課堂教學方式

只有創新課堂教學方式才能提高機器人課程教學有效性，解決機器人課程涉及的理論知識多，課堂教學時間不足，教學時間不能有效分配與針對性不強的問題。首先，注重使用翻轉課堂的方式，在先學后教的理論指導下，由學生在課下自學，課上主要解決學生集中反應的共性問題，這樣才能提高課堂教學效率，而且要在課堂上廣泛的開設機器人知識的討論環節，注重引導學生系統性的討論機器人技術的相關知識，同時采用生生交流與生辯論的方式，全面提高機器人課程教學有效性。其次，要把現場講解作為主要教學方式，要注重把抽象的理論融入到實物模型課程當中，切實增加實驗室內課程比例，不斷以樂高模型、賽車模型、輪動機器人、通用工業機器人模型輔助完成相關理論教學。同時增加專題教學環節，切實圍繞?；M行教學，這樣才能提高機器課程的指向性，集中時間提高學生某方面知識，同時激發學生的興趣需求。

2.完善機器人課程教學體系

只有形成良好的機器人教學體系，才能解決好機器人教學方面的實際問題，達到高質量開展機器人教學的目標。首先，應當豐富機器人課程的教學資源，注重在實際教學環節中優化配置視聽資源，動手實踐資源，同時在編程、課件、信息方面加強供給，滿足學生學習機器人專業知識的需求。其次，優化教師隊伍，全面提高機器人教學的人才建設體系，注重在產業化背景下不斷把企業機器人工程師請到高校任教，同時增加高校機器人教學的實用價值，真正從企業出發安排相關教學活動。第三，還要引進優質項目教學方式，在校企合作模式下開展課題攻關，能夠通過機器人競賽，機器人編程設計，以及實踐模塊建設項目等，不斷解決機器人研發中的問題，實現教學、科研與產業的有機結合，給機器人教學開辟廣闊空間，不斷滿足師生共同成長需求。

四、結論

機器人課程是高校新興課程，只有創新完善的機器人課程的運行機制，創新使用有效的機器人課程方式方法，滿足學生個性化學習需求，才能提高機器人課程質量，實現機器人課程不斷滿足學生成長需求的目標。

參考文獻：

[1]薛瑩.創新教育新途徑：人工智能與機器人教育——哈爾濱市教育研究院張麗華院長訪談錄[J].中國信息技術教育.2015（01）.

[2]陳浩，鄒文博.淺議智能機器人教育[J].實驗教學與儀器.2012（03）.