宮赤坤 陳雄武

摘要：傳統(tǒng)機器人教學(xué)是以教師為主體，通過填鴨式知識灌輸實現(xiàn)理論教學(xué)，但教學(xué)效果欠佳。本文將理論與實踐相結(jié)合并以項目為載體實現(xiàn)機器人教學(xué)，從項目式機器人教學(xué)概念和特點出發(fā)，說明項目式教學(xué)的重要性與必要性，同時也給出了實施項目式機器人教學(xué)的幾點意見和評價。

【關(guān)鍵詞】傳統(tǒng)教學(xué);填鴨式;項目式;機器人教學(xué)

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，傳統(tǒng)機器人教學(xué)方法片面?zhèn)戎亟處熃潭鲆晫W(xué)生學(xué)，在一定程度上造成了學(xué)生知識結(jié)構(gòu)呈斷點式、分散式現(xiàn)象，同時在教學(xué)考核中過多涉及機器人理論知識使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣。由此可見，傳統(tǒng)機器人教學(xué)方法既不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維，也無法達(dá)到教學(xué)目的。但隨著科技發(fā)展，高校機器人教育方式與學(xué)習(xí)方法發(fā)生了巨大變化。教學(xué)模式由單一化變?yōu)槎鄻踊?，由歸納型轉(zhuǎn)為演繹型，由以教為主發(fā)展為以教為輔。理實一體化項目式機器人教學(xué)就是在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，它完美地將枯燥理論融入實際項目中，解決了現(xiàn)代機器人教育弊端，提高了學(xué)生的專業(yè)能力和學(xué)習(xí)興趣。

一、項目式機器人教學(xué)的概念與特點

項目式機器人教學(xué)是指高校中的機器人專業(yè)授課教師遵循機器人教學(xué)目標(biāo)設(shè)定相關(guān)機器人項目，以探究問題或完成任務(wù)為出發(fā)點，充分利用機器人項目固有屬性，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)機器人理論知識，使“教、學(xué)、做”三合一，培養(yǎng)并挖掘?qū)W生的探索、實踐和創(chuàng)新能力。由此可見，項目式機器人教學(xué)方法具有以下特點：

第一，項目式機器人教學(xué)要求高校機器人專業(yè)授課教師結(jié)合校本理論知識設(shè)定一個或多個機器人教學(xué)項目并緊緊圍繞這些項目展開教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生“提出問題、做出假設(shè)、收集資料、設(shè)計方案、動手試驗、提取信息、思考總結(jié)、探討交流”。在實際教學(xué)過程中，機器人專業(yè)授課教師可將學(xué)生分成若干組，將知識點和教學(xué)任務(wù)植入機器人項目中，由學(xué)生根據(jù)要求獨立或以小組形式共同完成，使學(xué)生親身體驗到“邊做邊學(xué)”、“緊跟項目”的快樂，讓理論知識更容易牢記、掌握。

第二，項目式機器人教學(xué)實現(xiàn)了由“教師教為主”向“學(xué)生學(xué)為主”的轉(zhuǎn)變，改變了傳統(tǒng)教授理論知識方式，更加注重實踐教學(xué)。但項目式機器人教學(xué)須滿足以下幾個條件：第一，學(xué)生必須通過項目吸收并掌握機器人理論知識且教師必須基于項目完成教學(xué)任務(wù);第二，機器人項目必須能夠喚起學(xué)生深度思考，對學(xué)生的概念化能力、演繹推導(dǎo)能力、總結(jié)溝通能力和創(chuàng)新實踐能力有所幫助;第三，在項目式教學(xué)過程中，授課教師應(yīng)努力把項目與其他學(xué)科相結(jié)合，體現(xiàn)出機器人學(xué)是一門交叉性學(xué)科。

二、項目式機器人教學(xué)的重要性與必要性

項目式教學(xué)是當(dāng)下機器人教學(xué)改革方向。隨著智能制造技術(shù)的發(fā)展，高科技人才需求量變大而機器人專業(yè)人才儲備量卻相對較少。為了將機器人專業(yè)人才培養(yǎng)方向與企業(yè)相結(jié)合，滿足區(qū)域產(chǎn)業(yè)升級對人才的需求，項目式機器人教學(xué)是改革實施的必然方法。采用項目式機器人教學(xué)益于促使學(xué)生認(rèn)清理論學(xué)習(xí)與實際應(yīng)用區(qū)別，幫助學(xué)生養(yǎng)成做項目的習(xí)慣與規(guī)范，提高學(xué)生就業(yè)能力，為用人單位降低人才培養(yǎng)成本。

項目式機器人教學(xué)不僅可以提升教師綜合能力，而且能帶動學(xué)生積極性。機器人學(xué)是一門交叉性學(xué)科，對授課教師有更高要求，它需教師掌握多門學(xué)科知識以保障教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)與實際機器人項目高度契合，對提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生專業(yè)技術(shù)有重要意義。

三、項目式機器人教學(xué)的實施以及注意點

項目式機器人教學(xué)的關(guān)鍵在于項目設(shè)計，它的合理性直接影響教學(xué)效果。因此在實施項目式機器人教學(xué)時需注意以下兩個方面：第一，項目編排合理性。項目設(shè)計要有明確教學(xué)目標(biāo)，要求授課教師在總體學(xué)習(xí)目標(biāo)框架上再細(xì)分出一個個小目標(biāo)，將每個細(xì)化后的小目標(biāo)按知識點重要性和難易程度進(jìn)行簡單編排，本著先易后難、循序漸進(jìn)原則把理論知識滲入項目中，通過零散小目標(biāo)體現(xiàn)出總學(xué)習(xí)目標(biāo)。第二，項目設(shè)計需符合學(xué)生特點。不同學(xué)生對機器人專業(yè)知識接受和消化能力不同，教師在設(shè)計項目時要從實際出發(fā)，充分考慮學(xué)生現(xiàn)有知識儲備和認(rèn)知能力，做到因材施教。

項目式機器人教學(xué)需以教學(xué)場地、教學(xué)設(shè)備為支撐，實施起來主要分為兩種類型：第一，校內(nèi)項目式機器人教學(xué)。校內(nèi)項目式機器人教學(xué)可根據(jù)學(xué)院開設(shè)課程特點選取前人已研究過的典型項目進(jìn)行剖析，亦可結(jié)合教師所接項目自命題，創(chuàng)造性地提出具體要求讓學(xué)生進(jìn)行機器人設(shè)計、仿真、研制與調(diào)試。教師可把課堂分為理論講解、項目教學(xué)兩部分，通過簡單理論形成知識過渡階段，具體應(yīng)用穿插于項目講解中。

第二，校外項目式機器人教學(xué)。校外項目式機器人教學(xué)是通過學(xué)生在企業(yè)實習(xí)的機會，參與并跟進(jìn)企業(yè)有關(guān)機器人方面的研發(fā)、測試項目。這是一個極其鍛煉學(xué)生綜合能力的方式，能夠讓學(xué)生走出校園、融入到企業(yè)的大環(huán)境中，通過與機器人行業(yè)的專業(yè)人士共同探討機器人方面的新技術(shù)、新器件，拓寬學(xué)生的知識面與視野，將企業(yè)項目需求和校園科研相結(jié)合?？傊?，無論實施校內(nèi)還是校外項目式機器人教學(xué)，都有利于學(xué)生更早接觸機器人行業(yè)，提高學(xué)生的實踐能力。

四、項目式機器人教學(xué)的評價

項目式機器人教學(xué)是一種科學(xué)的教學(xué)方式，它以項目為主導(dǎo)，具有可控性高、師生互動性強、靈活性突出、知識傳授快等諸多優(yōu)勢。從更高層面看，學(xué)生、教師以及高校都完成了學(xué)習(xí)任務(wù)、教學(xué)目的和培養(yǎng)目標(biāo)，具有良好的收益效果。

五、結(jié)語

隨著機器人技術(shù)的飛速發(fā)展和區(qū)域產(chǎn)業(yè)升級，企業(yè)對機器人方向的人才需求日益增加，間接地對教學(xué)方式提出了更高要求。在傳統(tǒng)教學(xué)模式與教學(xué)理念弊端面前，采用項目式機器人教學(xué)方式很好地解決了理論與實踐相脫離的現(xiàn)象，為培養(yǎng)高素質(zhì)、專業(yè)型機器人方向的人才提供了巨大幫助。

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