以“竞赛产出”为导向的机器人课程改革及人才培养探讨

谭小红

杭州科技职业技术学院

机器人课程能为学生提供更多动手学习机会，促使学习者熟练掌握专业知识，并能有效利用知识开展机器人设计。由此机器人竞赛为学习者提供展示自我能力的机会，构建竞赛平台，丰富学习者生活。将竞赛产出作为导向，对机器人课程进行改革，将“思维产出”的理念贯穿于机器人的整个教学过程中，融教学理念和课程内容一体，摒弃传统的单纯的“知识输入”的教学模式，注重整个课程教学过程中学生自己的思想、见解，并帮助他们呈现出来。促使学生能在课堂上学到更多专业知识，同时提高学生创新思维。

1 机器人课程教学问题分析

第一点，机器人教学目标不明确。由于学校以及教师缺少对机器人教学重视，并未制定教学目标，造成课程教学有效性不强。致使学生无法在机器人课程中获得更多专业知识，思维创新能力无法有效提升。

第二点，教学方式创新性不足。传统教学开设机器人课程吸引力不够。机器人课程本身具有创新性，教师无法采用新型教学方式帮助学生在课上制作机器人，进而造成机器人课程教学水平不高。

第三点，学生自身因素造成机器人课程教学质量不高。由于学生自主学习能力不足，在教师开展机器人课堂时，学生缺少对教师的尊重，造成师生之间产生距离感。

2 基于“竞赛产出”改革机器人课程教学的有效措施

（1）明确机器人教学目标，机器人课程需要将机器人技术作为主要教学内容，注重学生创新能力培养，利用多样化实践训练活动开展，提高学生动手实践能力。需要制定教学新目标，以培养学生创新实践能力为主。重新分配课内外教学，营造良好学习氛围。采用竞赛方式帮助学生提升自身竞争意识，将“机器人创新设计”作为主题，提高学生创新能力与学习兴趣。组织校内竞赛，按小组方式展示小组设计作品，提高学生团队精神培养学生动手能力与创新意识。

（2）产出导向的项目化课堂推进模式，针对课本教学内容编排过于理论化，引入项目化教学。如引入目前国内外较成熟的“弧焊机器人”、“搬运、码垛机器人”和“喷涂机器人”等设计实例，融入到教学讲解，从实际应用的角度，系统掌握机器人的基本本体设计、运动学、动力学等完整的机器人设计知识体系。学生分组结合技术参数要求进行不同方案的设计，采用不同的设计方案，论证最终产品。

（3）多维渐进式机器人课程实践教学，在机器人课程教学中，采用多维渐进式教学方式，构建实践教学课堂，主要通过四方面实现机器人创新教学。

第一点，实验教学。学生通过实验了解机器人基本构成，学会控制机器人的方式，掌握知识点。学生通过综合实验，训练学生知识运用能力与实验技能，进而使学生思维更具有灵活性。学生在掌握基础并能熟练运用之后，引导学生自主设计制作简单机器人。按照知识难以程度帮助学生理解并加以运用，由此学生创新能力才能有效提升。

第二点，创客教学。在机器人课程改革教学中，利用创客教学意在培养学生创新思维，打破学生固有思维，促使学生在设计机器人时，能充分发挥自身想象力，教师要支持学生创新设计。教师要正确引导学生，确保学生提出的创新设计能有据可依，避免因创新设计无法实现，造成学生自信心受到打击。

第三点，竞赛教学。首先教师应引导学生参观比赛，培养学生竞争意识，其次鼓励学生参加竞赛，通过竞赛平台展现自身能力，并通过自身努力在竞赛中获得名次。

第四点，教学评价。在机器人课程改革中，只有创新教学评价，采用综合评价方式，才能有效提高学生能力。比如评价学生在参加团队竞赛过程中竞争意识、团队合作能力、创新设计能力等方面，需要开展综合性思考，避免因单一性评价方式打击学生创新制作信心。

3 基于“竞赛产出”在机器人课堂上培养人才的措施

将竞赛作为培养机器人设计人才主要方式，采用“阶段+项目”教学帮助学生在竞赛过程中提高自身创新能力。

第一阶段，机器人基础知识培训。学生在这一阶段要正确认识项目中机器人设计要求，理解竞赛规则，促使学生形成创作兴趣，提高学生竞赛意识。

第二阶段，专业能力培训。学生在了解竞赛规则与要求之后，需要进一步加强自身专业能力，尤其是机器人设计制作能力，根据相关材料创作机器人。在团队竞赛中，要确保组内成员分工明确，保证设计项目快速高效完成。

第三阶段，增强设计能力。学生在掌握基本技能与知识运用能力之后，需要开展强化训练，促使学生能拥有更多专业能力，在机器人竞赛充分展现自身实力。

结语

综上所述，在机器人课程改革中，采用“竞赛产出”方式作为教学主要方向，能有效提高学生专业技能，掌握更多专业知识。通过多维渐进式教学，培养学生竞争意识，进而增强学生创新能力。通过“阶段+项目”方式培养人才，既能促使学生形成综合型人才，又能促使教学质量提升。