以機(jī)器人教學(xué)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為載體培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力

齊晶薇

摘 要：隨著我國近些年對(duì)于素質(zhì)教育理念的大力倡導(dǎo)，和社會(huì)企業(yè)對(duì)高校學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力要求的提升，各大高校愈發(fā)地注重培養(yǎng)大學(xué)生們的創(chuàng)新實(shí)踐能力。為了能夠有效地培養(yǎng)高校學(xué)生的創(chuàng)造性思維，激發(fā)高校學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐積極性，本文對(duì)于以機(jī)器人教學(xué)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為載體培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要作用及具體措施進(jìn)行了相關(guān)的分析和研究，希望通過本文，能夠?yàn)楦咝４髮W(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供一些參考和幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人教學(xué) 實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）11（b）-0186-02

對(duì)于素質(zhì)教育的發(fā)展是我國教育界所達(dá)成的共識(shí)，而發(fā)展素質(zhì)教育的主要內(nèi)容就是培養(yǎng)學(xué)生們的實(shí)踐創(chuàng)新能力。近些年來，機(jī)器人已經(jīng)成為了電子學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、人工智能學(xué)、機(jī)械學(xué)等相關(guān)學(xué)科的主要載體，成為了我國各大高校當(dāng)中的重要研究?jī)?nèi)容。

1 機(jī)器人教學(xué)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要作用

所謂機(jī)器人教學(xué)指的是把機(jī)器人相關(guān)內(nèi)容作為教學(xué)的核心內(nèi)容或者教學(xué)過程中所采用的工具來進(jìn)行一系列教學(xué)活動(dòng)的開展，而這些教學(xué)活動(dòng)則是需要在實(shí)踐操作的過程中才能夠得以完成的。相較于其他教學(xué)內(nèi)容來說，機(jī)器人教學(xué)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一項(xiàng)新生事物，有著培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的較大優(yōu)勢(shì)。在高校的課程中加入機(jī)器人教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，能夠?qū)C(jī)器人知識(shí)進(jìn)行有效的普及，從而提升社會(huì)對(duì)于機(jī)器人的了解程度，讓機(jī)器人能夠被應(yīng)用到更多的社會(huì)領(lǐng)域當(dāng)中。在對(duì)于機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用過程中，會(huì)涉及到編程、管理、維護(hù)、人機(jī)關(guān)系等多項(xiàng)內(nèi)容，只有對(duì)其結(jié)構(gòu)、原理和操作進(jìn)行深入的了解，才能夠有效的提升機(jī)器人的應(yīng)用效果。

1.1 培養(yǎng)興趣

多少年來，世界上的教育家們都在不斷的研究如何才能夠更好的對(duì)于學(xué)生們的智力進(jìn)行開發(fā)。而對(duì)于機(jī)器人制作進(jìn)行參與則是一個(gè)有效的引導(dǎo)過程和智力開發(fā)過程，有利于激發(fā)學(xué)生們對(duì)于科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，從而在這個(gè)過程中獲得更多的科普知識(shí)。機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，在進(jìn)行機(jī)器人相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生們是直接的參與者，教師僅負(fù)責(zé)給予相關(guān)的引導(dǎo)和信息推動(dòng)。這種學(xué)習(xí)方式是循序漸進(jìn)的，學(xué)生們對(duì)現(xiàn)狀越不滿意，就越會(huì)對(duì)新的內(nèi)容進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和研究，新的目標(biāo)能夠有效的激發(fā)學(xué)生們的求知欲望，同時(shí)也能夠培養(yǎng)學(xué)生們創(chuàng)新和實(shí)踐的積極性。

1.2 培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

創(chuàng)新的前提條件是要具有創(chuàng)新意識(shí)，只有擁有了創(chuàng)新意識(shí)，才能夠真正的抓住創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，從而利用創(chuàng)新的思維來獲得創(chuàng)新成果。高校中創(chuàng)立的機(jī)器人學(xué)習(xí)環(huán)境不會(huì)受到傳統(tǒng)教育的思維局限，而是更加強(qiáng)調(diào)開放自主式的教學(xué)方式，更加注重學(xué)生們?cè)诮虒W(xué)過程中的主體地位，盡可能地滿足學(xué)生們的自我展示欲望，從而營(yíng)造出一種更加積極的教學(xué)氛圍。在輕松積極的學(xué)習(xí)氛圍當(dāng)中，學(xué)生更容易去發(fā)揮自身的想象力，大膽的去質(zhì)疑一些所學(xué)所看，只有通過這個(gè)過程才能夠真正的別出心裁和創(chuàng)新。對(duì)于機(jī)器人的制造過程，也是鍛煉學(xué)生們堅(jiān)強(qiáng)意識(shí)品質(zhì)的一個(gè)過程。

1.3 培養(yǎng)實(shí)踐能力

對(duì)于機(jī)器人的設(shè)計(jì)過程從具體方案的制定到實(shí)際的實(shí)施過程都需要學(xué)生親自去完成，讓學(xué)生們的學(xué)習(xí)過程從原有的被動(dòng)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)，獨(dú)立地對(duì)于問題進(jìn)行分析和解決，把所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，從而完成實(shí)踐操作過程。學(xué)生們通過分析和研究的過程，來利用各種不同的方式對(duì)于機(jī)器人進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過各種不同的方式來完成程序的編制，充分發(fā)揮出每個(gè)學(xué)生的潛能，既培養(yǎng)了學(xué)生們的設(shè)計(jì)、實(shí)踐、綜合學(xué)習(xí)能力，同時(shí)也為創(chuàng)新教育打下了良好的基礎(chǔ)。

2 以機(jī)器人教學(xué)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為載體培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的具體措施研究

機(jī)器人教學(xué)屬于跨專業(yè)性質(zhì)的綜合性學(xué)科，在教學(xué)過程中分別涉及到了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、自控、力學(xué)和數(shù)學(xué)、傳感等多種學(xué)科內(nèi)容，是機(jī)電一體化產(chǎn)品的典型代表。對(duì)于機(jī)器人的研究?jī)?nèi)容需要我們不斷的去進(jìn)行深入和完善，這個(gè)過程也是大學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的興奮點(diǎn)。興趣是學(xué)生們最好的教師，隨著教育觀念的改變，所建立的教學(xué)計(jì)劃需要更加具有科學(xué)性，同時(shí)也要更加符合社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)在其中有著非常重要的作用。而機(jī)器人教學(xué)其自身的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，使其成為了教育改革的重要突破口。

2.1 構(gòu)建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室

對(duì)于我國的大部分高等院校來說，都擁有相關(guān)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室來對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作進(jìn)行支撐，但是由于學(xué)生的數(shù)量較多，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室又需要進(jìn)行其他科目的時(shí)間教學(xué)工作，所以無法真正的滿足學(xué)生們進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)的需求。為了能夠?yàn)閷W(xué)生們提供更加良好的學(xué)習(xí)實(shí)踐環(huán)境，充分發(fā)揮學(xué)生們的創(chuàng)新能力，高校需要去設(shè)立專門的機(jī)器人教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室不承擔(dān)任何其他學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，僅向全校學(xué)生進(jìn)行開放，為學(xué)生們提供一個(gè)研究學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的氛圍，讓學(xué)生們?cè)谶@個(gè)平臺(tái)當(dāng)中能夠充分的進(jìn)行創(chuàng)新。

2.2 把課程與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合

首先，應(yīng)在高校當(dāng)中開設(shè)機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)課程，其目的在于讓更多的高校學(xué)生能夠?qū)C(jī)器人知識(shí)有一個(gè)基本的了解，從而激發(fā)學(xué)生們對(duì)于機(jī)器人技術(shù)知識(shí)的興趣。

其次，要對(duì)相關(guān)學(xué)科的專業(yè)教師進(jìn)行機(jī)器人知識(shí)的培訓(xùn)，要求相關(guān)學(xué)科教師能夠?qū)C(jī)器人相關(guān)知識(shí)進(jìn)行基本的熟悉和了解，并且要能夠擁有一定的動(dòng)手能力，對(duì)于所教授的學(xué)科內(nèi)容在機(jī)器人設(shè)計(jì)和制作過程中的應(yīng)用細(xì)節(jié)進(jìn)行掌握。同時(shí)，要根據(jù)課堂教學(xué)具體內(nèi)容來恰當(dāng)?shù)囊胍恍C(jī)器人制作知識(shí)，從而激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)效果。另外，也需要結(jié)合各學(xué)科的特點(diǎn)及已有的實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)施來進(jìn)行機(jī)器人制作的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并且這個(gè)過程中提升學(xué)生們的知識(shí)應(yīng)用能力。

最后，把機(jī)器人納入到大四學(xué)生的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于機(jī)器人的制作方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過項(xiàng)目開發(fā)的方式來讓學(xué)生們?nèi)轿坏厝フ莆账鶎W(xué)內(nèi)容，并且在這個(gè)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)靈活應(yīng)用。

2.3 舉行機(jī)器人競(jìng)賽

機(jī)器人競(jìng)賽不但能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，同時(shí)也能夠有效地激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。機(jī)器人的設(shè)計(jì)和制作過程，綜合了電子、信息、計(jì)算機(jī)、控制、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，對(duì)于學(xué)生們來說是一項(xiàng)綜合性的訓(xùn)練過程。在進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)立、分析、討論、設(shè)計(jì)、零件加工和系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生們都需要完成大量的工作。學(xué)生們?cè)谕瓿筛黜?xiàng)工作的過程中，實(shí)際上也是一個(gè)提升語言表達(dá)能力、鍛煉思維能力、提高分析和解決問題能力的過程。在實(shí)際的安裝調(diào)試過程中，需要運(yùn)用到多個(gè)學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容，從而提升了學(xué)生們的工程設(shè)計(jì)和實(shí)施的能力。高校當(dāng)中舉行的機(jī)器人競(jìng)賽，主要是由大三和大四的學(xué)生來參加，對(duì)于低年級(jí)的學(xué)生僅鼓勵(lì)其進(jìn)行參與。在對(duì)于機(jī)器人進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作的過程，實(shí)際上也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程，較好的保持了各類理論教學(xué)的延續(xù)性。

3 結(jié)語

實(shí)踐過程是創(chuàng)新的基本前提條件，創(chuàng)新教育離不開對(duì)于實(shí)踐教學(xué)的重視。機(jī)器人教學(xué)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為學(xué)生們提供了更加豐富的創(chuàng)新空間，把創(chuàng)新實(shí)踐過程融入到學(xué)生們的日常學(xué)習(xí)生活當(dāng)中，把學(xué)生們的注意力從網(wǎng)絡(luò)游戲當(dāng)中轉(zhuǎn)移到科學(xué)制作和學(xué)習(xí)交流上來，讓學(xué)生們通過創(chuàng)新過程，來更加積極地去拓寬自身的專業(yè)知識(shí)面及提升自身的工作能力。

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