郭　峰　崔　博

　　南通理工學(xué)院，機(jī)械工程學(xué)院

　　摘　要：以過去教學(xué)策略不能滿足同學(xué)們對快速發(fā)展中自動化技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，機(jī)器人競賽被廣泛認(rèn)為對理論教育和實(shí)踐教學(xué)是非常好的填補(bǔ)，非常適合智能機(jī)器人這類多學(xué)科交叉、蓬勃發(fā)展的科目。但是競賽與課程的融合卻面臨眾多的考驗(yàn)，促使競賽難以融進(jìn)課程中。闡述了機(jī)器人競賽與教學(xué)的存在問題，并對存在問題提出了解決方案，使機(jī)器人競賽和教育更為融合，使學(xué)生獲取更多的專業(yè)知識技能。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)器人競賽；教學(xué)模式；實(shí)踐教學(xué)改革

　　引　言

　　在電子信息技術(shù)的應(yīng)用與快速普及化的前提下，為緊跟國際性智能機(jī)器人科普活動的風(fēng)潮，在新時代緊跟時代潮流持續(xù)開展的青少年高新科技活動，青少年機(jī)器人大賽變成新趨勢。開展這一活動，有益于進(jìn)一步培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新思維能力、操作能力，激發(fā)青少年學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的熱情，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。

　　一、競賽融入機(jī)器人教學(xué)中的難點(diǎn)

　　1、課程難度大，需要的前后續(xù)知識儲備量大。機(jī)器人技術(shù)教學(xué)要求學(xué)生把握機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、控制技術(shù)、電子與信息電工學(xué)、傳感器與檢測技術(shù)以及其他一些機(jī)與電理論知識，而大多數(shù)學(xué)生欠缺過硬的機(jī)械和掌控的理論基礎(chǔ)，換句話說機(jī)械和操縱二者得此失彼，是機(jī)器人技術(shù)課程內(nèi)容碰到的較大阻礙，學(xué)生無法對該門課進(jìn)行整體的把控[1]。2、競賽的宣傳力度不夠。學(xué)生依據(jù)獨(dú)立報名和社團(tuán)活動選拔的方式參賽，參賽學(xué)生占有率不太高。一些比較落后區(qū)域內(nèi)的學(xué)生完全不知道機(jī)器人比賽的誕生。此外，機(jī)器人比賽舉辦前，主辦方如科學(xué)館或教育協(xié)會就是單純地用文件通知方式向傳送，主流媒體特別少，并沒有導(dǎo)致廣大人民群眾高度關(guān)注。 3、選課學(xué)生直接作為隊員可能造成資源浪費(fèi)。由于課程內(nèi)容不能像社團(tuán)活動那般優(yōu)先組織選拔明確參賽隊友，而是通過學(xué)生選修課明確上課，這會導(dǎo)致上課的學(xué)生并不是所有針對參與比賽的積極性很高及其學(xué)生的基礎(chǔ)和出色水平并不是比較適合參賽。但是參賽必不可少的硬件配置資金分配非常大，一般高等學(xué)?；驹谡_的道路資金投入非常有限。為了避免資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，怎樣把比較有限資源給予為有個人愛好參賽的高品質(zhì)學(xué)生，務(wù)必找到合適的方法。

　　二、融合競賽與機(jī)器人教學(xué)的具體措施

　　1、課前自學(xué)。最開始，課堂借助超星學(xué)習(xí)綜合服務(wù)平臺遞交自學(xué)原材料，課堂發(fā)布自學(xué)任務(wù)書。學(xué)生只需打開app 手機(jī)客戶端，進(jìn)入相對應(yīng)的班級和課程，課堂按照自學(xué)任務(wù)書的需求分類學(xué)習(xí)就可以。其次，每個小組設(shè)計概念本身藝術(shù)創(chuàng)意機(jī)器人開發(fā)方案，有什么情況隨時依據(jù)QQ 群或巨星微信聊天群與學(xué)生溝通交流[2]。最后，每一個學(xué)生開展測試，對學(xué)生的課堂自學(xué)實(shí)際效果開展數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，在之后的課堂導(dǎo)學(xué)案過程中領(lǐng)著學(xué)生開展知識要點(diǎn)串講班，針對性地講課，使學(xué)生學(xué)到的知識更為結(jié)構(gòu)型專業(yè)化。 2、專題講座式。授課很容易產(chǎn)生交流，隨時都可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，此外，培訓(xùn)講座有利于正確對待活動有計劃地、有計劃地開展，也可以在有限的時間內(nèi)傳遞許多系統(tǒng)的基本知識。因此，小編覺得還可以根據(jù)一個階段活動所涉及的內(nèi)容和難點(diǎn)，分別由老師或者學(xué)生舉辦專題講座。例如，對于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所使用的協(xié)助結(jié)構(gòu)的搭建，讓學(xué)生談?wù)勛约涸谶@一階段每日任務(wù)常用的協(xié)助結(jié)構(gòu)以及從搭建中獲得實(shí)際效果，既讓學(xué)生獲得自己的收獲，并且為其他學(xué)生給予啟發(fā)。3、課中導(dǎo)學(xué)。首先設(shè)計構(gòu)思設(shè)計方案，回首知名的機(jī)器人，利用討論法、發(fā)散性思維法讓工作組學(xué)生自身探討選中題型、設(shè)計方案情景，剖析所需完成目標(biāo)所需要的硬件設(shè)施，列舉因果分析流程表，產(chǎn)生開題匯報然后進(jìn)行開題答辯。答辯的時候?qū)W(xué)生論文選題設(shè)計方案存在的不足開展提出問題和改進(jìn)，為接下來的階段充分準(zhǔn)備。次之，構(gòu)造構(gòu)建，利用模塊化設(shè)計機(jī)器人套件來構(gòu)建出自己想進(jìn)行內(nèi)容的構(gòu)造，傳感器和控制元件的數(shù)量和安裝方式都會考慮好，制作過程中明確要求實(shí)際操作規(guī)范性、步驟有序性、櫥柜臺面干凈整潔化。再度，程序編寫調(diào)節(jié)，利用圖形化編程手機(jī)軟件NorthSTAR 對作品進(jìn)行程序編寫，編譯程序下載到控制模塊中，逐步完善和調(diào)整程序結(jié)構(gòu)，遇到困難、思考問題、解決困難，最終完成調(diào)節(jié)。最終，依據(jù)小組分工和完成狀況，編寫制作最后的結(jié)題報告和報告PPT，并在課堂教學(xué)中進(jìn)行展現(xiàn)答辯階段，答辯的時候?qū)W(xué)生開展提出問題，確立每個成員解決的問題，保證對學(xué)生的考核制度更加真實(shí)。4、允許參賽項(xiàng)目的多樣性，科學(xué)評定競賽課程成績。允許班上的同學(xué)組成一個團(tuán)隊，在一定的時間段內(nèi)，參與各種類型的機(jī)器人比賽，根據(jù)每個同學(xué)在比賽中的級別、名次、團(tuán)隊中所起的作用來評價最后的課程結(jié)果[3]。為每一次競賽和名次設(shè)定一個分?jǐn)?shù)段，團(tuán)隊中每一名學(xué)生的成績都會落在這個分?jǐn)?shù)段中，然后由指導(dǎo)教師對每一名學(xué)生進(jìn)行答辯，并通過對每一名學(xué)生在團(tuán)隊中所付出的努力和重要性的評估，在這個分?jǐn)?shù)段中給出最后的成績。若一位學(xué)員同時參與多項(xiàng)比賽，由其所參與之比賽得分較高者，由其所參與之比賽進(jìn)行答辯，最后得出成績。這項(xiàng)機(jī)制能夠?qū)W(xué)生的主觀能動性最大程度地發(fā)揮出來，讓他們選擇自己適合并且擅長的項(xiàng)目，讓他們能夠積極地為競賽做好充分的準(zhǔn)備，避免一些學(xué)生產(chǎn)生消極的心態(tài)。5、建立穩(wěn)定的教師團(tuán)隊。組織老師開創(chuàng)固定不動教研組。老師會根據(jù)自身特長指導(dǎo)實(shí)際比賽，學(xué)生聯(lián)網(wǎng)時和老師開展交流。對有當(dāng)選學(xué)生，由教研組組長分配。這一防范措施使每一個老師都能夠充分發(fā)揮自己的特長，保持下去教學(xué)過程熱情，避免疲于應(yīng)對不同種類的比賽，最大限度地保證對于學(xué)生指導(dǎo)質(zhì)量。此外，由于教學(xué)內(nèi)容中的老師都是專任老師，與一些老師比照，具有連續(xù)性和規(guī)律性，使命感比較厲害，有利于指導(dǎo)水平。

　　結(jié)束語

　　總的來說，伴隨著自動化技術(shù)在日常生活的興起，智能機(jī)器人競賽活動的舉行早已越來越頻繁。機(jī)械自動化技術(shù)是現(xiàn)代不可避免的一大發(fā)展趨勢。服務(wù)機(jī)器人取代人類工作中可以解決安全系數(shù)、高效率、穩(wěn)定性等一系列問題，并能在一個小空間中取代人類無法觸及的行業(yè)去完成工作任務(wù)。對于競賽融進(jìn)機(jī)器人教學(xué)里的好多個關(guān)鍵難題，給出了幾類結(jié)合競賽到機(jī)器人教學(xué)里的具體辦法，對機(jī)器人教學(xué)改革創(chuàng)新展開了積極主動的探索。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]　 謝鵬飛，夏慶鋒，張燕，等. 獨(dú)立學(xué)院開展機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計實(shí)訓(xùn)課程探索[J]. 計算機(jī)教學(xué)與教育信息化，2017（2）：148-150.

　　[2]　 李臣龍, 陶皖, 強(qiáng)俊. 基于機(jī)器人競賽的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究[J]. 西昌學(xué)院學(xué)報: 自然科學(xué)版,2018,32(1):103-105.

　　[3]　 張彥斌, 宋磊, 邱明, 等. 面向工程教育專業(yè)認(rèn)證的機(jī)器人學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J]. 中國現(xiàn)代教育裝備,2017(9):32-35.

　　作者簡介：郭峰（1986-），男（漢族），山東棗莊人，碩士，任職于南通理工學(xué)院 講師，研究方向：人工智能、音樂機(jī)器人。崔博（1999-），男（漢族），江蘇徐州人，本科，學(xué)生。

　　2022 年江蘇省高校哲學(xué)社會科學(xué)研究一般項(xiàng)目(2022SJYB1755），項(xiàng)目名稱: 產(chǎn)業(yè)學(xué)院背景下“產(chǎn)、教、賽”互動的機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)機(jī)制研究；

　　2021 年南通理工學(xué)院科研項(xiàng)目(2021XK（J）02)，項(xiàng)目名稱: 民辦高校“三全育人”體制機(jī)制建設(shè)研究。

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