理实一体化项目式机器人教学探究

宫赤坤 陈雄武

摘要：传统机器人教学是以教师为主体，通过填鸭式知识灌输实现理论教学，但教学效果欠佳。本文将理论与实践相结合并以项目为载体实现机器人教学，从项目式机器人教学概念和特点出发，说明项目式教学的重要性与必要性，同时也给出了实施项目式机器人教学的几点意见和评价。

【关键词】传统教学;填鸭式;项目式;机器人教学

Research on the theory and practice integration project robot teaching

GONG Chi-kun  CHEN Xiong-wu

（University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China）

【Abstract】Traditional robot teaching is based on teachers， and theoretical teaching is achieved through duck-feeding knowledge infusion， but the teaching effect is not good. This article combines theory and practice and uses projects as the carrier to implement robot teaching. Starting from the concept and characteristics of project-based robot teaching， it explains the importance and necessity of project-based teaching， and also gives some points for implementing project-based robot teaching. Opinion and evaluation..

【Key words】Traditional teaching; duck-ducking; project-based; robot teaching

眾所周知，传统机器人教学方法片面侧重教师教而忽视学生学，在一定程度上造成了学生知识结构呈断点式、分散式现象，同时在教学考核中过多涉及机器人理论知识使学生丧失学习兴趣。由此可见，传统机器人教学方法既不利于培养学生创新性思维，也无法达到教学目的。但随着科技发展，高校机器人教育方式与学习方法发生了巨大变化。教学模式由单一化变为多样化，由归纳型转为演绎型，由以教为主发展为以教为辅。理实一体化项目式机器人教学就是在此基础上产生的，它完美地将枯燥理论融入实际项目中，解决了现代机器人教育弊端，提高了学生的专业能力和学习兴趣。

一、项目式机器人教学的概念与特点

项目式机器人教学是指高校中的机器人专业授课教师遵循机器人教学目标设定相关机器人项目，以探究问题或完成任务为出发点，充分利用机器人项目固有属性，引导学生学习机器人理论知识，使“教、学、做”三合一，培养并挖掘学生的探索、实践和创新能力。由此可见，项目式机器人教学方法具有以下特点：

第一，项目式机器人教学要求高校机器人专业授课教师结合校本理论知识设定一个或多个机器人教学项目并紧紧围绕这些项目展开教学，引导学生“提出问题、做出假设、收集资料、设计方案、动手试验、提取信息、思考总结、探讨交流”。在实际教学过程中，机器人专业授课教师可将学生分成若干组，将知识点和教学任务植入机器人项目中，由学生根据要求独立或以小组形式共同完成，使学生亲身体验到“边做边学”、“紧跟项目”的快乐，让理论知识更容易牢记、掌握。

第二，项目式机器人教学实现了由“教师教为主”向“学生学为主”的转变，改变了传统教授理论知识方式，更加注重实践教学。但项目式机器人教学须满足以下几个条件：第一，学生必须通过项目吸收并掌握机器人理论知识且教师必须基于项目完成教学任务;第二，机器人项目必须能够唤起学生深度思考，对学生的概念化能力、演绎推导能力、总结沟通能力和创新实践能力有所帮助;第三，在项目式教学过程中，授课教师应努力把项目与其他学科相结合，体现出机器人学是一门交叉性学科。

二、项目式机器人教学的重要性与必要性

项目式教学是当下机器人教学改革方向。随着智能制造技术的发展，高科技人才需求量变大而机器人专业人才储备量却相对较少。为了将机器人专业人才培养方向与企业相结合，满足区域产业升级对人才的需求，项目式机器人教学是改革实施的必然方法。采用项目式机器人教学益于促使学生认清理论学习与实际应用区别，帮助学生养成做项目的习惯与规范，提高学生就业能力，为用人单位降低人才培养成本。

项目式机器人教学不仅可以提升教师综合能力，而且能带动学生积极性。机器人学是一门交叉性学科，对授课教师有更高要求，它需教师掌握多门学科知识以保障教学内容、教学目标与实际机器人项目高度契合，对提升教学质量和学生专业技术有重要意义。

三、项目式机器人教学的实施以及注意点

项目式机器人教学的关键在于项目设计，它的合理性直接影响教学效果。因此在实施项目式机器人教学时需注意以下两个方面：第一，项目编排合理性。项目设计要有明确教学目标，要求授课教师在总体学习目标框架上再细分出一个个小目标，将每个细化后的小目标按知识点重要性和难易程度进行简单编排，本着先易后难、循序渐进原则把理论知识渗入项目中，通过零散小目标体现出总学习目标。第二，项目设计需符合学生特点。不同学生对机器人专业知识接受和消化能力不同，教师在设计项目时要从实际出发，充分考虑学生现有知识储备和认知能力，做到因材施教。

项目式机器人教学需以教学场地、教学设备为支撑，实施起来主要分为两种类型：第一，校内项目式机器人教学。校内项目式机器人教学可根据学院开设课程特点选取前人已研究过的典型项目进行剖析，亦可结合教师所接项目自命题，创造性地提出具体要求让学生进行机器人设计、仿真、研制与调试。教师可把课堂分为理论讲解、项目教学两部分，通过简单理论形成知识过渡阶段，具体应用穿插于项目讲解中。

第二，校外项目式机器人教学。校外项目式机器人教学是通过学生在企业实习的机会，参与并跟进企业有关机器人方面的研发、测试项目。这是一个极其锻炼学生综合能力的方式，能够让学生走出校园、融入到企业的大环境中，通过与机器人行业的专业人士共同探讨机器人方面的新技术、新器件，拓宽学生的知识面与视野，将企业项目需求和校园科研相结合。总之，无论实施校内还是校外项目式机器人教学，都有利于学生更早接触机器人行业，提高学生的实践能力。

四、项目式机器人教学的评价

项目式机器人教学是一种科学的教学方式，它以项目为主导，具有可控性高、师生互动性强、灵活性突出、知识传授快等诸多优势。从更高层面看，学生、教师以及高校都完成了学习任务、教学目的和培养目标，具有良好的收益效果。

五、结语

随着机器人技术的飞速发展和区域产业升级，企业对机器人方向的人才需求日益增加，间接地对教学方式提出了更高要求。在传统教学模式与教学理念弊端面前，采用项目式机器人教学方式很好地解决了理论与实践相脱离的现象，为培养高素质、专业型机器人方向的人才提供了巨大帮助。

参考文献：

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