郭　峰　崔　博

　　南通理工學院，機械工程學院

　　摘　要：以過去教學策略不能滿足同學們對快速發(fā)展中自動化技術課程的學習，機器人競賽被廣泛認為對理論教育和實踐教學是非常好的填補，非常適合智能機器人這類多學科交叉、蓬勃發(fā)展的科目。但是競賽與課程的融合卻面臨眾多的考驗，促使競賽難以融進課程中。闡述了機器人競賽與教學的存在問題，并對存在問題提出了解決方案，使機器人競賽和教育更為融合，使學生獲取更多的專業(yè)知識技能。

　　關鍵詞：機器人競賽；教學模式；實踐教學改革

　　引　言

　　在電子信息技術的應用與快速普及化的前提下，為緊跟國際性智能機器人科普活動的風潮，在新時代緊跟時代潮流持續(xù)開展的青少年高新科技活動，青少年機器人大賽變成新趨勢。開展這一活動，有益于進一步培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新思維能力、操作能力，激發(fā)青少年學科學、愛科學、用科學的熱情，提高他們的科學素養(yǎng)。

　　一、競賽融入機器人教學中的難點

　　1、課程難度大，需要的前后續(xù)知識儲備量大。機器人技術教學要求學生把握機械設計基礎、機械結構設計、控制技術、電子與信息電工學、傳感器與檢測技術以及其他一些機與電理論知識，而大多數(shù)學生欠缺過硬的機械和掌控的理論基礎，換句話說機械和操縱二者得此失彼，是機器人技術課程內容碰到的較大阻礙，學生無法對該門課進行整體的把控[1]。2、競賽的宣傳力度不夠。學生依據(jù)獨立報名和社團活動選拔的方式參賽，參賽學生占有率不太高。一些比較落后區(qū)域內的學生完全不知道機器人比賽的誕生。此外，機器人比賽舉辦前，主辦方如科學館或教育協(xié)會就是單純地用文件通知方式向傳送，主流媒體特別少，并沒有導致廣大人民群眾高度關注。 3、選課學生直接作為隊員可能造成資源浪費。由于課程內容不能像社團活動那般優(yōu)先組織選拔明確參賽隊友，而是通過學生選修課明確上課，這會導致上課的學生并不是所有針對參與比賽的積極性很高及其學生的基礎和出色水平并不是比較適合參賽。但是參賽必不可少的硬件配置資金分配非常大，一般高等學校基本在正確的道路資金投入非常有限。為了避免資源浪費的現(xiàn)象，怎樣把比較有限資源給予為有個人愛好參賽的高品質學生，務必找到合適的方法。

　　二、融合競賽與機器人教學的具體措施

　　1、課前自學。最開始，課堂借助超星學習綜合服務平臺遞交自學原材料，課堂發(fā)布自學任務書。學生只需打開app 手機客戶端，進入相對應的班級和課程，課堂按照自學任務書的需求分類學習就可以。其次，每個小組設計概念本身藝術創(chuàng)意機器人開發(fā)方案，有什么情況隨時依據(jù)QQ 群或巨星微信聊天群與學生溝通交流[2]。最后，每一個學生開展測試，對學生的課堂自學實際效果開展數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，在之后的課堂導學案過程中領著學生開展知識要點串講班，針對性地講課，使學生學到的知識更為結構型專業(yè)化。 2、專題講座式。授課很容易產生交流，隨時都可以激發(fā)學生的學習積極性，此外，培訓講座有利于正確對待活動有計劃地、有計劃地開展，也可以在有限的時間內傳遞許多系統(tǒng)的基本知識。因此，小編覺得還可以根據(jù)一個階段活動所涉及的內容和難點，分別由老師或者學生舉辦專題講座。例如，對于實現(xiàn)目標所使用的協(xié)助結構的搭建，讓學生談談自己在這一階段每日任務常用的協(xié)助結構以及從搭建中獲得實際效果，既讓學生獲得自己的收獲，并且為其他學生給予啟發(fā)。3、課中導學。首先設計構思設計方案，回首知名的機器人，利用討論法、發(fā)散性思維法讓工作組學生自身探討選中題型、設計方案情景，剖析所需完成目標所需要的硬件設施，列舉因果分析流程表，產生開題匯報然后進行開題答辯。答辯的時候對學生論文選題設計方案存在的不足開展提出問題和改進，為接下來的階段充分準備。次之，構造構建，利用模塊化設計機器人套件來構建出自己想進行內容的構造，傳感器和控制元件的數(shù)量和安裝方式都會考慮好，制作過程中明確要求實際操作規(guī)范性、步驟有序性、櫥柜臺面干凈整潔化。再度，程序編寫調節(jié)，利用圖形化編程手機軟件NorthSTAR 對作品進行程序編寫，編譯程序下載到控制模塊中，逐步完善和調整程序結構，遇到困難、思考問題、解決困難，最終完成調節(jié)。最終，依據(jù)小組分工和完成狀況，編寫制作最后的結題報告和報告PPT，并在課堂教學中進行展現(xiàn)答辯階段，答辯的時候對學生開展提出問題，確立每個成員解決的問題，保證對學生的考核制度更加真實。4、允許參賽項目的多樣性，科學評定競賽課程成績。允許班上的同學組成一個團隊，在一定的時間段內，參與各種類型的機器人比賽，根據(jù)每個同學在比賽中的級別、名次、團隊中所起的作用來評價最后的課程結果[3]。為每一次競賽和名次設定一個分數(shù)段，團隊中每一名學生的成績都會落在這個分數(shù)段中，然后由指導教師對每一名學生進行答辯，并通過對每一名學生在團隊中所付出的努力和重要性的評估，在這個分數(shù)段中給出最后的成績。若一位學員同時參與多項比賽，由其所參與之比賽得分較高者，由其所參與之比賽進行答辯，最后得出成績。這項機制能夠將學生的主觀能動性最大程度地發(fā)揮出來，讓他們選擇自己適合并且擅長的項目，讓他們能夠積極地為競賽做好充分的準備，避免一些學生產生消極的心態(tài)。5、建立穩(wěn)定的教師團隊。組織老師開創(chuàng)固定不動教研組。老師會根據(jù)自身特長指導實際比賽，學生聯(lián)網(wǎng)時和老師開展交流。對有當選學生，由教研組組長分配。這一防范措施使每一個老師都能夠充分發(fā)揮自己的特長，保持下去教學過程熱情，避免疲于應對不同種類的比賽，最大限度地保證對于學生指導質量。此外，由于教學內容中的老師都是專任老師，與一些老師比照，具有連續(xù)性和規(guī)律性，使命感比較厲害，有利于指導水平。

　　結束語

　　總的來說，伴隨著自動化技術在日常生活的興起，智能機器人競賽活動的舉行早已越來越頻繁。機械自動化技術是現(xiàn)代不可避免的一大發(fā)展趨勢。服務機器人取代人類工作中可以解決安全系數(shù)、高效率、穩(wěn)定性等一系列問題，并能在一個小空間中取代人類無法觸及的行業(yè)去完成工作任務。對于競賽融進機器人教學里的好多個關鍵難題，給出了幾類結合競賽到機器人教學里的具體辦法，對機器人教學改革創(chuàng)新展開了積極主動的探索。

　　參考文獻

　　[1]　 謝鵬飛，夏慶鋒，張燕，等. 獨立學院開展機器人創(chuàng)新設計實訓課程探索[J]. 計算機教學與教育信息化，2017（2）：148-150.

　　[2]　 李臣龍, 陶皖, 強俊. 基于機器人競賽的應用型人才培養(yǎng)模式研究[J]. 西昌學院學報: 自然科學版,2018,32(1):103-105.

　　[3]　 張彥斌, 宋磊, 邱明, 等. 面向工程教育專業(yè)認證的機器人學課程教學改革與實踐[J]. 中國現(xiàn)代教育裝備,2017(9):32-35.

　　作者簡介：郭峰（1986-），男（漢族），山東棗莊人，碩士，任職于南通理工學院 講師，研究方向：人工智能、音樂機器人。崔博（1999-），男（漢族），江蘇徐州人，本科，學生。

　　2022 年江蘇省高校哲學社會科學研究一般項目(2022SJYB1755），項目名稱: 產業(yè)學院背景下“產、教、賽”互動的機器人專業(yè)人才培養(yǎng)機制研究；

　　2021 年南通理工學院科研項目(2021XK（J）02)，項目名稱: 民辦高校“三全育人”體制機制建設研究。

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