以機器人大賽談機器人工程專業建設

王春玲 李龍澍 王洪海 張林 張曉玲

摘要：自從李克強總理提出“大眾創業、萬眾創新”之后，機器人企業及相關機構紛紛崛起，一方面推動了產業快速發展，另一方面也造成了行業水平參差不齊，由于各高校教育水平不同，和各個地區對機器人人才要求不同，令準備進校的大學生與剛要擇業的畢業生難以抉擇。為此，本人根據指導學生參加各類機器人有關大賽，分析檢驗項目的經驗和教學實踐，探討了機器人大賽對教師隊伍建設、學生全面發展、教育教學改革和實訓基地建設的促進作用，全面提高教學質量，培養企業真正需要的適合生產一線的高素質、高水平的應用型人才。

關鍵詞：機器人大賽;以賽促教;以賽促學

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）16-0087-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 機器人比賽對機器人工程專業的教學帶來的好處

對于學生而言，學習機器人專業，參加機器人比賽具有以下好處：一、學習機器人結構知識，培養學生的空間想象能力;二、嚴謹而周密的編程過程，培養學生的邏輯思維能力;三、自己動手搭建、編程、調試、操作、運行機器人的過程，加強了學生動手能力的培養;四、在學習機器人的過程中，學生不斷嘗試新的方法去解決困難，培養了學生的探索能力和獨立思考能力。

中國各類機器人大賽是中華人民共和國教育部發起，聯合中國工信部以及有關部門、行業和地方共同舉辦的一系列全國性機器人教育學生競賽活動，是中國各大高校同臺競技的年度盛會，已經形成了“文史科教育有考試，理工科教育有大賽”的局面。各大應用性學校將比賽常規化，圍繞比賽開展一系列教學改革和探究活動，教師的綜合能力得到了明顯的提升，學生學風和實踐動手能力發生了顯著變化，實驗實訓條件有了較大改善，校企合作進一步深化，教育教學改革和實訓基地建設都具有重要的促進作用，最終實現“以賽促教、以賽促學、以賽促改、以賽促建”。

2 以機器人大賽為契機，促進教師隊伍建設

機器人大賽，教師水平的高低影響大賽的成敗。對于應用型高校的教師來說，不僅僅要掌握扎實的專業知識，更重要的是要知道如何將自己的專業知識傳授給學生，如何發揮應用型學校的特點，培養出素質高，在機器人大賽中能立于不敗之地的學生，這就對我們應用型高校的教師提出了更高的要求。而參加全國應用型院校機器人大賽，對應用型高校教師的專業能力和教學水平又是一個極大的促進。

2.1 提高實踐能力，建設“雙師型”

中等應用型學校是培養同我國社會主義現代化建設需求相適應的具有全面素質和綜合應用型能力的，在生產、服務、技術和管理第一線工作的應用型人才。這就對在教育活動中起主導作用的教師，特別是區別于普通應用型高校的專業教師提出了更高的要求。這就要求教師在具有扎實的理論知識的同時，還要具有較高的專業實踐能力和應用型機器人知識。

由于傳統教學方式的影響，各高校普遍存在“重理論輕實踐”的現象，要實現應用型教育，就必須加強學校與社會二者之間的聯系。現在多數高校教師是“從學校走進學校”的年輕大學生教師，從未踏足社會，沒有在基層工作過，對新技術、新工藝、新方法缺乏足夠的直觀認識，其自身的實踐操作能力較差。機器人大賽是一個讓老師和學生認識社會的窗口，教師在指導比賽的過程中，提高自身的實踐能力和機器人操作水平，這些不僅提高了教師的實踐能力，也為學校“雙師型”教師隊伍的建設起到了促進作用。

2.2 更新教學理念，提升教學水平

應用型教育應重視實踐，這是應用型人才培養的根本目標。專業知識與實踐能力相結合，這不僅是對學生學習提出的要求，更是對教師水平的巨大考驗。機器人大賽這個平臺，有效調動了教、學的積極性，成功推動更新教學理念和水平提升。教師也必須及時學習新知識、了解新設備、掌握新型機器人功能，在以實踐為導向的課堂上，將主動權交給學生，倡導自主學習、科學引導、創新培養。

3 以機器人大賽為載體，促進學生全面發展

在機器人大賽的選拔、訓練、參賽等過程中，培養了學生扎實的理論知識和操作機器人的同時，還培養了學生良好的心理素質、應用型素質和就業能力，培養出一批在生產、服務和管理一線的高素質機器人方面綜合性人才。

3.1 提高學生的心理素質

不同層次的高校生源不同，學生學習能力和感悟能力也不盡相同。民辦本科及三本院校學生整體成績一般，面對高手如林的比賽，容易缺乏自信，學習積極性就會受到打擊。實際上，大學與高中階段的學習模式不同，不需要較全面且較強的文化基礎，隨著研究方向的確定，只需加強相應基礎課程的學習便能夠在某一方面獲得較好的成績。首先，從參賽學生選拔開始，教師必須堅定自己的態度和信心，對于學生要積極引導;其次，要充分利用大賽機制，在現有教學體系上定向培養，調動學生積極性，明確學習方向和目標;再次，充分總結和吸取各種比賽的成果和教訓，在認清自身能力和不足的前提下，以取得優秀成績的學生為榜樣激勵他們，提高自信增強心理素質水平。

3.2 提升學生的應用型素質

應用型素質是應用型勞動者所應具備的一種綜合能力和素養，一般包括應用型能力、應用型道德、應用型意識與應用型態度等。機器人大賽中充分體現責任心、組織紀律性、溝通能力、團隊合作能力、終身學習能力、創新意識等應用型素質，好的比賽成績是靠扎實的訓練和很高的應用型素質來保證，增強了創新意識、具有團隊合作精神和溝通能力等，為他們終身學習、繼續深造和走向工作崗位都奠定了良好的基礎。

4 以機器人大賽為引領，促進教育教學改革

機器人大賽就像一個“風向標”，引領著應用型教育教學改革，它又像一個杠桿，“撬動”著應用型教育教學改革，全面推進教學改革。

4.1 制定科學的課程目標

應用型教育貫徹“以服務為宗旨、以就業為導向”的方針，課程目標的確立依據就是企業對人才的需求，它的確立核心就是要達成應用型需求為中心與學生發展要求的統一。機器人大賽實現人才培養與企業需求的無縫對接，成為應用型教育課程改革的“坐標”，引導科學的課程目標的制定。

4.2 革新教學方法

機器人比賽依托任務和目標，注重對參賽者編程基礎及實際問題解決能力的考察。教學和訓練時，就要求教師教學方法要靈活多變、因材施教，例如：下達目標任務，讓學生自己探索并實現，注重引導;針對某一個具體項目，詳細分析，注重關鍵環節講解等。對于學習內容要求學以致用，做到“以賽促教、以賽促學、以賽促改、以賽促建”，切實提高學生發現、分析、解決問題的能力。

5 以機器人比賽為導向，進行實訓基地建設

機器人比賽準備時，專業的實訓基地能夠準確進行機器人參數調整，有效提升參賽人員的現場處置水平;因此，要取得好的比賽成績，必須加強實訓基地建設。改善機器人比賽的賽前訓練條件，可以讓學生體驗到貼近比賽現場的訓練效果，減少由于條件變化引起的不適、增強賽前準備的充分性。完善的實訓基地是衡量一個學校建設水平的重要指標，也能為良好的教學效果打下堅實的基礎。各參賽學校不斷引進先進的技術和裝備，加快了高校實訓基地建設，促進高校教、學、研一體化發展。

總之，應用型機器人大賽作為實踐性和創新性較強的舞臺，為高校、教師和學生提供了展示、學習、交流與實踐的良好機會。從人工智能到工業4.0的提出，全球范圍內都在關注智能機器人的發展，政府主導、行業指導、企業與學校共同參與，已成為機器人大賽領域的標準模式。這種模式對于我國當今本科教育意義重大，對高校而言，既可以不斷提高自身的軟硬件設施，又可以不斷提高師資力量和學生素質和創新水平，同時加強了校企互動與合作，實現產、學、研緊密結合。隨著機器人大賽研究問題的不斷深入，機器人應用型教育也逐漸深入發展，為社會和企業提供真正需要的機器人應用型人才。

參考文獻：

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[2] 袁亮，侯愛萍.機器人技術在培養創新型工程技術人才方面的教學探討[J].裝備制造技術，2013（04）.

【通聯編輯：朱寶貴】