層階式電子設(shè)計(jì)與中國(guó)機(jī)器人大賽體系構(gòu)建

楊毅

摘 要：課程建設(shè)是學(xué)校教學(xué)基本建設(shè)的核心內(nèi)容、是提高本科教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。為了貫徹落實(shí)“以本為本”和“四個(gè)回歸”，一流的課程建設(shè)是關(guān)鍵，構(gòu)建以學(xué)科競(jìng)賽為載體的層階式大學(xué)生電子設(shè)計(jì)與中國(guó)機(jī)器人大賽體系體系，符合“基礎(chǔ)+個(gè)性”教育的時(shí)代要求，建立相關(guān)的的一流大學(xué)課程，也是執(zhí)行和落實(shí)高等教育全面發(fā)展觀的具體舉措。

關(guān)鍵詞：學(xué)科競(jìng)賽;課程建設(shè);電賽

ROBOTAC全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽，是中國(guó)的國(guó)家級(jí)機(jī)器人科技競(jìng)技賽事，是國(guó)內(nèi)高校極具分量的機(jī)器人競(jìng)技比賽。全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生十大競(jìng)賽項(xiàng)目之一，也是競(jìng)賽含金量最高的賽事，很早已被列入高校學(xué)科競(jìng)技評(píng)估排行榜。為了讓我校更多學(xué)生了解這些賽事，參與A類學(xué)科競(jìng)賽，從中選拔更多優(yōu)秀的學(xué)生參加比賽取得更好的成績(jī)，提高我校在全國(guó)高校競(jìng)技評(píng)估排行名次，提高我校的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。采用層階式課程體系構(gòu)建大學(xué)生電子設(shè)計(jì)與中國(guó)機(jī)器人大賽課程為我校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)通識(shí)教育選修課程，在本課程體系建設(shè)中，針對(duì)中國(guó)機(jī)器人大賽、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的特點(diǎn)，為滿足我校電子信息等專業(yè)的學(xué)生參加競(jìng)賽的需要，本課程涵蓋學(xué)習(xí)機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)，機(jī)器人的基本組成、結(jié)構(gòu)及功能，能夠利用機(jī)器人編程平臺(tái)軟件，掌握程序代碼的輸入和下載;認(rèn)識(shí)灰度傳感器、亮度傳感器、避障傳感器及其功能，掌握機(jī)器人行走、跳舞、唱歌、畫(huà)圖、探雷、追蹤、語(yǔ)音識(shí)別、避障等的原理，學(xué)會(huì)程序流程圖的繪制、簡(jiǎn)單程序的編制。

該課程也涵蓋全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽所需要的知識(shí)點(diǎn)，系統(tǒng)介紹了電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽基礎(chǔ)訓(xùn)練、單元電子電路訓(xùn)練、單片機(jī)最小系統(tǒng)訓(xùn)練、可編程邏輯器件系統(tǒng)訓(xùn)練、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)訓(xùn)練、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告寫(xiě)作的基本方法，內(nèi)容豐富實(shí)用，工程性強(qiáng)，分析了參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目類型與特點(diǎn)，突出了設(shè)計(jì)制作電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽作品的方法，該課程是集合了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、人工智能等多種技術(shù)在內(nèi)的綜合實(shí)踐性課程，并通過(guò)運(yùn)用已有的知識(shí)和“探究”式地面對(duì)未知知識(shí)的學(xué)習(xí)來(lái)解決問(wèn)題。從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信息分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。使該課程成為科學(xué)素養(yǎng)教育的新載體，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。我們將課程按照中國(guó)機(jī)器人大賽、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽性質(zhì)以及相互關(guān)系進(jìn)行合理安排，對(duì)學(xué)生在每個(gè)學(xué)習(xí)階段提出具體的學(xué)習(xí)任務(wù)與要求。

在大一下學(xué)期開(kāi)學(xué)時(shí)，由于學(xué)生已具備一定編程能力，我們?cè)谌４笠粚W(xué)生開(kāi)設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)通識(shí)教育選修課程《大學(xué)生電子設(shè)計(jì)與中國(guó)機(jī)器人大賽》，目的讓我校更多學(xué)生了解大學(xué)生電子設(shè)計(jì)與中國(guó)機(jī)器人大賽，通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)，機(jī)器人的基本組成、結(jié)構(gòu)及功能，能夠利用機(jī)器人編程平臺(tái)軟件，掌握程序代碼的輸入和下載;認(rèn)識(shí)灰度傳感器、亮度傳感器、避障傳感器及其功能，掌握機(jī)器人行走、畫(huà)圖、探雷、追蹤、語(yǔ)音識(shí)別、避障等的原理，學(xué)會(huì)程序流程圖的繪制、簡(jiǎn)單程序的編制，同時(shí)學(xué)習(xí)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽基礎(chǔ)訓(xùn)練、單元電子電路訓(xùn)練、單片機(jī)最小系統(tǒng)訓(xùn)練、可編程邏輯器件系統(tǒng)訓(xùn)練、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)訓(xùn)練、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告寫(xiě)作的基本方法。大一下學(xué)期學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)《大學(xué)生電子設(shè)計(jì)與中國(guó)機(jī)器人大賽》、電工電子工藝實(shí)習(xí)，電子技術(shù)工藝實(shí)習(xí)后，我們從中挑選優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)入電信學(xué)院電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室兩到三年的訓(xùn)練，老師重點(diǎn)指導(dǎo)，為學(xué)生提供暑假訓(xùn)練項(xiàng)目，寒假訓(xùn)練項(xiàng)目，為后期比賽做好準(zhǔn)備。這個(gè)過(guò)程最重要的目的是使學(xué)生盡快完成高中向大學(xué)的過(guò)渡，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)為下階段的競(jìng)賽訓(xùn)練選拔人員。學(xué)生自己動(dòng)手完成電路板的焊接、模塊電路的設(shè)計(jì)以及基本功能的測(cè)試，經(jīng)過(guò)該環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，學(xué)生基本具備了構(gòu)建簡(jiǎn)單機(jī)器人（比如輪式機(jī)器人或者小車）的能力，具備較強(qiáng)的電子電路設(shè)計(jì)能力，為暑期的中國(guó)機(jī)器人大賽、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽進(jìn)行了人員準(zhǔn)備。

通過(guò)參與創(chuàng)新項(xiàng)目的研究，學(xué)生能夠加深理論知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)學(xué)生綜合能力的提升更具意義。經(jīng)過(guò)了大一的課程學(xué)習(xí)以及第一個(gè)暑期訓(xùn)練的歷練，更加明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，能夠自主探究新知識(shí)和新技術(shù)，能夠根據(jù)自己的所思所想提出更多創(chuàng)新，并在此基礎(chǔ)上展開(kāi)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目的研究工作，這些項(xiàng)目不僅涉及機(jī)器人控制、電子電路開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、傳感器技術(shù)等相關(guān)理論，而且還會(huì)涉及自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、情感識(shí)別、數(shù)據(jù)分析等智能化更高的專業(yè)領(lǐng)域。我們相信經(jīng)過(guò)多年檢驗(yàn)，本課程的“以賽促學(xué)”和層階式課程體系構(gòu)建是非常有效的培養(yǎng)模式，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室主動(dòng)學(xué)習(xí)，并且形成了以老帶新的團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)成員無(wú)論是就業(yè)還是深造都有很好的發(fā)展。本課程滿足新工科形勢(shì)下課程教學(xué)的需求，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和能力的復(fù)合型人才提供更加有力的支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]祝龍記，鄭曉亮.基于機(jī)器人制作平臺(tái)的大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2010，12（01）