李宛娜 哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院
在當(dāng)前的教育工作中,對(duì)于素質(zhì)教育給予了高度的重視。其中,素質(zhì)教育的實(shí)施重點(diǎn)是對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力等進(jìn)行培養(yǎng)。并且,在教育廳的文件中明確指出,要“進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)!培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力具有特殊作用”。因此,在對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)的過(guò)程中,要注重學(xué)生的主體地位,知識(shí)和能力的講解,以及各方面素養(yǎng)的提升等,使學(xué)生能夠協(xié)調(diào)發(fā)展。此外,還要建立以培養(yǎng)學(xué)生能力為核心的教學(xué)觀念,構(gòu)建能夠培養(yǎng)學(xué)生雙創(chuàng)能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
機(jī)器人教育是將機(jī)器人作為主要的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)的工具,并且開展相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)。這些活動(dòng)的開展是在具體的實(shí)踐中逐步完成的,為新產(chǎn)生的事物,借助對(duì)學(xué)生的雙創(chuàng)能力培養(yǎng)當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)快速崛起[1]。在日常授課的過(guò)程中,對(duì)機(jī)器人學(xué)科教育的加強(qiáng),使學(xué)生對(duì)機(jī)器人知識(shí)有了更多的了解。由于機(jī)器人知識(shí)的全面普及,提升了人們對(duì)機(jī)器人知識(shí)的認(rèn)知,也使得機(jī)器人在社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中得到了全面的應(yīng)用。在對(duì)機(jī)器人進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中,需要進(jìn)行編程操控、管理維護(hù)等相關(guān)的工作,只有深刻的理解了其中的原理和操作才能將其應(yīng)用效能提升。因此,對(duì)機(jī)器人教育的加強(qiáng),可將機(jī)器人的應(yīng)用水平進(jìn)行提升,有益于構(gòu)建良好的機(jī)器人使用環(huán)境,減少了重視模仿輕視創(chuàng)新的情況,可對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新性思維和創(chuàng)業(yè)能力進(jìn)行提升。此外,對(duì)于機(jī)器人教育的應(yīng)用,還能對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐興趣進(jìn)行培養(yǎng),提升學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)意識(shí)。
在全面倡導(dǎo)素質(zhì)教育的今天,怎樣才能利用相應(yīng)的措施將學(xué)生的綜合能力進(jìn)行提升為我國(guó)的教育部門一直深入探究的問(wèn)題[2]。其中,機(jī)器人的產(chǎn)生和出現(xiàn)為雙創(chuàng)教育提供了全新的平臺(tái)。日本為機(jī)器人教育水平和機(jī)器人文化普及程度非常高的國(guó)家之一,在日本的各個(gè)大學(xué)當(dāng)中,機(jī)器人的研究水平非常高,對(duì)其教學(xué)內(nèi)容的制定也非常具體,并且會(huì)每年舉辦機(jī)器人設(shè)計(jì)和制作比賽。利用相應(yīng)的比賽,可以選拔出大量的人才,促進(jìn)了機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,也提升了日本工業(yè)的發(fā)展水平,使勞動(dòng)生產(chǎn)效率得到了翻倍的提升保障了產(chǎn)品的品質(zhì)。
通過(guò)日本的例子,可以非常明確應(yīng)用機(jī)器人教育的形式,可使我國(guó)的素質(zhì)教育有一個(gè)全面的提升,也是推動(dòng)素質(zhì)教育的切入點(diǎn)[3]。利用相關(guān)的研究工作、制作過(guò)程以及調(diào)式等,可對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力起到良好的培養(yǎng)作用,也促進(jìn)了學(xué)生綜合能力的提升。此外,對(duì)機(jī)器人的研究需要應(yīng)用很多學(xué)科的知識(shí),需要團(tuán)隊(duì)之間的合作和努力,這樣也對(duì)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作能力產(chǎn)生了幫助作用。
此外,通過(guò)日本的例子也說(shuō)明了,對(duì)于素質(zhì)教育的普及和發(fā)展,一定要選擇好相應(yīng)的切入點(diǎn)探究出符合學(xué)生學(xué)習(xí)特征載體,將教育與當(dāng)前的市場(chǎng)進(jìn)行結(jié)合。
機(jī)器人比賽的開展,是一項(xiàng)十分理想的創(chuàng)新活動(dòng),不但能夠?qū)W(xué)生的興趣提升,還能將機(jī)械學(xué)科、信息學(xué)科、電氣學(xué)科等知識(shí)進(jìn)行結(jié)合,為綜合性非常強(qiáng)的一項(xiàng)訓(xùn)練。在立題、策略分析、討論方案和設(shè)計(jì)等相關(guān)過(guò)程中,需要進(jìn)行大量的工作內(nèi)容[4]。此外,還要提升穩(wěn)定性和可靠性能等。其中,學(xué)生在對(duì)方案進(jìn)行研討的過(guò)程中,會(huì)鍛煉自己的語(yǔ)言表達(dá)能力;在對(duì)對(duì)方案策略進(jìn)行分析的過(guò)程中,鍛煉自己的分析能力、思考能力和解決問(wèn)題的能力;在設(shè)計(jì)以及調(diào)式的過(guò)程中,會(huì)提升自己對(duì)綜合知識(shí)的應(yīng)用能力,有益于對(duì)工程設(shè)計(jì)和安轉(zhuǎn)能力的提升。
對(duì)于教學(xué)的設(shè)計(jì),學(xué)生需要在開學(xué)的前兩個(gè)學(xué)期,對(duì)機(jī)器人有充分的認(rèn)識(shí),以認(rèn)識(shí)為主,利用參觀學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)等形式,對(duì)其中的知識(shí)內(nèi)涵有充分的了解。在之后的培養(yǎng)當(dāng)中,只有認(rèn)真實(shí)踐好每一項(xiàng)教學(xué)的環(huán)節(jié),才能滿足機(jī)器人比賽所需要的各項(xiàng)知識(shí)技能和專業(yè)能力,并具有一定的工程意識(shí)和較強(qiáng)的工作能力,有能力開展相應(yīng)的研究項(xiàng)目[5]。因此,在學(xué)生學(xué)習(xí)的最后階段,可積極鼓勵(lì)學(xué)生參與機(jī)器人比賽。對(duì)于剛剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生,要以學(xué)習(xí)和參與為主,使其明確從方案設(shè)計(jì)到最后實(shí)踐的過(guò)程,并養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)合作的能力。
從學(xué)生參與機(jī)器人比賽的熱情程度來(lái)看,學(xué)生對(duì)機(jī)器人的研究性非常高,營(yíng)造了非常好的學(xué)術(shù)和學(xué)習(xí)氛圍,使學(xué)生提升了對(duì)科學(xué)研究的積極性。
(1)開設(shè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)的必要性。智能機(jī)器人的研究為科技的前沿,綜合了很多學(xué)科的知識(shí),如數(shù)學(xué)知識(shí)、化學(xué)物理知識(shí)、電子材料知識(shí)和硬件知識(shí)等等,沒有任何一種平臺(tái)比智能機(jī)器人的平臺(tái)更加綜合。因此,為了使學(xué)生能夠更好的適應(yīng)之后的信息時(shí)代需求,故在相應(yīng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)當(dāng)中,要將智能機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容加入其中。
(2)教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,要對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力進(jìn)行提升,使學(xué)生真正成為能力強(qiáng)、素養(yǎng)高的科技人才。因此,在實(shí)際授課的過(guò)程中,要應(yīng)用全新的教學(xué)方法以及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
例如:自動(dòng)化學(xué)科的發(fā)展,其一,要有牢固的基礎(chǔ)知識(shí),并不斷將知識(shí)面進(jìn)行擴(kuò)展,向適用面更寬的方向發(fā)展;其二,要將學(xué)科的特色進(jìn)行突出。結(jié)合自動(dòng)化的發(fā)展情況進(jìn)行分析,在有資源的前提下,可在相關(guān)的課程中安排計(jì)算機(jī)仿真,單片機(jī)系統(tǒng)等機(jī)器人課程,并加入一些演示實(shí)驗(yàn),以便提升教學(xué)的互動(dòng)性以及實(shí)踐性。
例如:在《直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)》的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生需要進(jìn)行SG3525及控制電路性能測(cè)試 1)調(diào)節(jié)UPW單元的RP電位器使輸出波形的占空比為二分之一,UPW的2端與DLD單元的1相連,按下S1開關(guān),檢查G1E1,,G2E2,G3E3,G4E2之間的波形是否正常 2)開環(huán)系統(tǒng)調(diào)試 按圖5-19接線。斷開主電源,將三相調(diào)壓器的U、V、W接主電路的相應(yīng)處,將主電路的1、3端相連、6、7端接入直流電動(dòng)機(jī)M03的電樞及700mH的電感,電樞回路要串入NMCL—31A上的指針式電流表。電機(jī)加上勵(lì)磁[6]。22掛箱的地與G(給定)的地相連,G(給定)的輸出接到UPW的3端。這樣,學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)之后,綜合能力會(huì)得到極大的提升。
總之,機(jī)器人教育在高等工科院校的科技競(jìng)賽活動(dòng)、教學(xué)實(shí)驗(yàn)以及實(shí)踐環(huán)節(jié)中如何開展
實(shí)施是院校一直深入探究的問(wèn)題,因此,怎樣實(shí)施機(jī)器人教育,激發(fā)學(xué)生們開發(fā)與研制高科技的興趣作為院校教學(xué)的目標(biāo)之一,院校要以機(jī)器人教育和比賽為載體,應(yīng)用合理的教學(xué)策略,切實(shí)開展學(xué)生雙創(chuàng)工作研究與實(shí)踐。