顧繼俊

機(jī)器人的發(fā)展日新月異，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)涉及到人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)，同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，為機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，提供了新的啟示和思路。

機(jī)器人技術(shù)教學(xué)改革網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)》是機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化專業(yè)的主干課程之一，為了提高教學(xué)質(zhì)量，通過近幾年的探索與實(shí)踐，本課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)驗(yàn)、課程考核和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)等環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革，取得了一定進(jìn)展。

一、教學(xué)內(nèi)容

1.優(yōu)化理論課教學(xué)?！稒C(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)》課程學(xué)習(xí)涉及到線性代數(shù)、力學(xué)、控制等課程知識(shí)，同時(shí)隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)的發(fā)展，因此授課內(nèi)容涉及面廣，常規(guī)教學(xué)方法難以在規(guī)定學(xué)時(shí)內(nèi)完成相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在緒論部分引入目前世界最新機(jī)器人研究成果；為了提高學(xué)生專注力，對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的講解通過多媒體方式進(jìn)行實(shí)時(shí)詳細(xì)的推導(dǎo)和示例；為了增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制編程，則現(xiàn)場改寫相關(guān)機(jī)器人控制程序，使學(xué)生有直觀認(rèn)識(shí)。

2.采用新的教學(xué)案例手段。本課程結(jié)合“ROBONOVA”教學(xué)機(jī)器人樣機(jī)，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行系統(tǒng)講解，使得學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)中始終有一個(gè)具體的參照模型，也使得學(xué)生對(duì)機(jī)器人這樣一個(gè)高科技的復(fù)雜產(chǎn)品有了更形象和具體的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，結(jié)合該機(jī)器人進(jìn)行貫穿整個(gè)教學(xué)過程的案例式教學(xué)，對(duì)該機(jī)器人從運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其編程控制等分別以實(shí)際案例結(jié)合每章的設(shè)計(jì)項(xiàng)目問題進(jìn)行系統(tǒng)講解，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生從機(jī)器人實(shí)體和實(shí)際工程上對(duì)其進(jìn)行消化理解。

3.采用研討式教學(xué)新方法。課堂教學(xué)中對(duì)一些知識(shí)點(diǎn)設(shè)置疑問，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考、大膽質(zhì)疑，發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，然后進(jìn)行研討式教學(xué)，從而進(jìn)一步活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。比如，教師先講授課程的緒論，使學(xué)生對(duì)課程的概況有所了解。然后，針對(duì)專業(yè)畢業(yè)的要求，選定1到2個(gè)主題給學(xué)生課后進(jìn)行準(zhǔn)備，學(xué)生分成若干小組，下次課每個(gè)小組有一個(gè)代表上來進(jìn)行闡述針對(duì)相關(guān)主題的觀點(diǎn)，之后各小組進(jìn)行評(píng)分并交流，最后總結(jié)。通過此過程，每個(gè)學(xué)生都會(huì)對(duì)預(yù)先設(shè)置的主題有所思考，從而增強(qiáng)他們自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，提高不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。

二、教學(xué)實(shí)驗(yàn)

為使實(shí)驗(yàn)在教學(xué)過程中能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生由被動(dòng)走向主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)動(dòng)手能力，啟發(fā)學(xué)生思維和創(chuàng)造力，提高實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，鍛煉分析問題和解決問題的能力，我們?cè)趯?duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭M(jìn)行了改革。本次課程實(shí)驗(yàn)開展的方法體現(xiàn)自由化和開放式特點(diǎn)，自由化體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室擁有行走機(jī)器人、6自由度機(jī)械臂、自尋跡小車等實(shí)驗(yàn)設(shè)施，學(xué)生可根據(jù)興趣自由選擇實(shí)驗(yàn)；開放式體現(xiàn)在由于實(shí)驗(yàn)裝置臺(tái)套數(shù)少，而學(xué)生多的問題，實(shí)驗(yàn)室采用全天向?qū)W生開放的形式，以此來讓學(xué)生有更多的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

三、課程考核

考試作為教學(xué)評(píng)價(jià)重要手段，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)具有重要的導(dǎo)向作用。傳統(tǒng)考核的形式一般采用閉卷考試，這種方法有很多弊端，比如學(xué)生會(huì)把精力放在考試前的臨時(shí)突擊上，從而平時(shí)的學(xué)習(xí)過于放松，并且學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力沒有得到考量，因此我們針對(duì)以上問題提出了新的考核方式。為了使學(xué)生成績考核更加科學(xué)、合理，并有效地提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果，本課程考核方法采用平時(shí)+課堂，考試+試驗(yàn)，作業(yè)+討論等方式進(jìn)行，即總成績由上課出勤、作業(yè)、平時(shí)成績、討論匯報(bào)成績、實(shí)驗(yàn)成績和期末成績構(gòu)成。上課出勤占總成績的10%，作業(yè)（平時(shí)測驗(yàn)）占總成績的10%，分組討論匯報(bào)成績占15%，實(shí)驗(yàn)成績占總成績的15%，期末成績占總成績的50%。在期末考試中，繁雜的理論公式會(huì)事先給出，從而將考察的重點(diǎn)放在學(xué)生分析和解決問題能力上。

四、建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

為了建立課后學(xué)生良好的自學(xué)環(huán)境，本課程建設(shè)了開放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。課程團(tuán)隊(duì)利用現(xiàn)代化手段，構(gòu)建了機(jī)器人教學(xué)實(shí)物、模型、錄像、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課堂等多維一體的教學(xué)平臺(tái)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。網(wǎng)絡(luò)課堂除了將上課的課件、平時(shí)作業(yè)上傳以外，還有在線測試題、教師學(xué)生答疑討論區(qū)、課程參考資料閱讀等功能，從而使學(xué)生更易消化教學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)，并且從多方面拓展自己的閱讀空間，了解目前機(jī)器人技術(shù)的最新成果，擴(kuò)展他們的知識(shí)面和激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。

五、總結(jié)

總而言之，傳統(tǒng)的機(jī)器人技術(shù)相關(guān)的教學(xué)方法已無法適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷更新，必須要優(yōu)化理論課教學(xué)，采用新的教學(xué)案例手段，實(shí)踐研討式教學(xué)新方法，開發(fā)新的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，推進(jìn)課程考核改革，并建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)來提高該課程的教學(xué)效果。

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