基于學(xué)科競賽的機器人專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索

夏云飛

（安徽三聯(lián)學(xué)院，安徽合肥 230601）

2018年4月2日，教育部辦公廳發(fā)布關(guān)于印發(fā)《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》的通知，要求推進“新工科”建設(shè)在高校中的開展[1]。工科優(yōu)勢高校要對工程科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)揮主體作用，加強高校學(xué)生的研究和實踐能力[2]。學(xué)科競賽作為高校創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要載體，如何完善學(xué)科競賽的制度建設(shè)和管理體制，促進教學(xué)以及科研水平的提高,必將是高等學(xué)校的首要任務(wù)之一。

1 機器人專業(yè)學(xué)生開展學(xué)科競賽的意義

1.1 與傳統(tǒng)教育模式形成優(yōu)勢互補，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

我國的教學(xué)模式一直以應(yīng)試教育為主，傳統(tǒng)的應(yīng)試教育，有利于教師發(fā)揮主導(dǎo)作用，具有普及性廣，投資成本低的優(yōu)勢[3]。但是，傳統(tǒng)教學(xué)中也存在許多缺點，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式為被動的接受和記憶知識點，缺乏對學(xué)生主觀能動性的培養(yǎng)，存在創(chuàng)新意識不足的缺陷。針對傳統(tǒng)教育的不足，學(xué)科競賽形式的教育模式，將課堂中的理論聯(lián)系到實踐，學(xué)生通過在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，將“要我學(xué)”的思想轉(zhuǎn)換成“我要學(xué)”，逐步的提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1.2 培養(yǎng)出適應(yīng)我國新形勢下的工程技術(shù)類人才

我國從2010年啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，到2017年教育部發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》。面對這一場持續(xù)深化的重大教育改革計劃，各高校根據(jù)自身的發(fā)展定位及優(yōu)勢，提出了一系列的教育改革方式。其中，學(xué)科競賽培養(yǎng)人才的模式與新形勢下對工程技術(shù)類人才的培養(yǎng)相契合，成為機器人專業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新人才教學(xué)模式的重要組成部分。

1.3 抓好學(xué)科競賽，推動學(xué)風(fēng)建設(shè)

學(xué)科競賽在緊密結(jié)合課堂教學(xué)的同時加強學(xué)生課堂之外的實踐學(xué)習(xí)，通過理論聯(lián)系實際的方式，提升大學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。良好的學(xué)科競賽氛圍可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，并完善學(xué)習(xí)方法，達到推動學(xué)風(fēng)建設(shè)的作用[4]。

2 通過學(xué)科競賽對大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，所存在的問題

2.1 學(xué)科競賽培養(yǎng)方案的不完善

學(xué)科競賽從組織報名到參加比賽，學(xué)生和指導(dǎo)老師需要深入思考競賽選題，認真構(gòu)思作品，組建團隊，明確分工，制作作品并調(diào)試作品，撰寫說明書以及做好答辯準(zhǔn)備。學(xué)科競賽的人才培養(yǎng)方案主要體現(xiàn)在組織教師對于人才選拔的制度，以及指導(dǎo)教師在比賽中的各個環(huán)節(jié)對學(xué)生指導(dǎo)的方案。比賽組織制度的建設(shè)和對于參賽學(xué)生的指導(dǎo)方案還不夠成熟，有待進一步完善。

2.2 參與度不夠

學(xué)生對于學(xué)科競賽還不夠了解，重視度不足，使得學(xué)生參與學(xué)科競賽的參與面不夠廣。并且，由于機器人專業(yè)的學(xué)科競賽對學(xué)生要求，具有一定的理論基礎(chǔ)以及動手編程能力，對于抱有熱情但基礎(chǔ)薄弱的大一學(xué)生來說不太友好，讓學(xué)生望而卻步，打擊參與的積極性。

2.3 學(xué)生參賽目的不明確

學(xué)生參與學(xué)科競賽的目的不明確，主要表現(xiàn)在對競賽的了解不夠，不清楚想要提高的是何種能力或者技能。其次是，想要獲得的結(jié)果不明確，多數(shù)學(xué)生沒有明確參與比賽的目的。競賽目的不明確的學(xué)生會出現(xiàn)沒有計劃和沒有目標(biāo)的情況，在比賽中只能是南轅北轍。

3 解決相應(yīng)問題的具體措施與方法

3.1 完善學(xué)科競賽的制度與管理體制

學(xué)科競賽是綜合性的活動。完善行之有效的制度與管理體制，需要學(xué)院各個部門的協(xié)調(diào)配合，完善學(xué)科競賽的制度和管理體制，主要包括以下內(nèi)容[5]。一是競賽組織教師針對每項比賽制定一份比賽計劃，明確比賽中各個時間節(jié)點應(yīng)該做何種相應(yīng)的事情。二是需要競賽的組織教師有一套公平公正的選拔模式，選出具有一定專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)生。一套公平公正的選拔模式不僅可以增加學(xué)生對教師的認可度，而且增強學(xué)生對于比賽的責(zé)任感以及重視程度。三是競賽過程中，實驗室的管理需要協(xié)調(diào)并配合競賽中的參賽隊伍，在不影響實驗室秩序的前提下，實驗室管理員應(yīng)當(dāng)充分幫助并支持學(xué)科競賽的參賽隊伍，讓參賽選手，不因為實驗設(shè)備和實驗場地的原因而受影響。四是學(xué)院應(yīng)當(dāng)評估審查各指導(dǎo)教師的指導(dǎo)方法以及訓(xùn)練計劃。制定一套合適的指導(dǎo)方案，因材施教，不僅能提高參賽學(xué)生的綜合能力，而且可以增加參賽隊伍在比賽中的競爭力。五是教務(wù)處應(yīng)當(dāng)給予各獲獎隊伍指導(dǎo)教師和參賽學(xué)生充分的認可。通過學(xué)校的各個層面的配合，給比賽提供政策保障，提高師生參與競賽的積極性。

3.2 提高學(xué)生的主觀能動性

加大比賽的宣傳力度，使得學(xué)生深入了解比賽，重視比賽。讓學(xué)生深刻的認識到參與的學(xué)科競賽需要用到哪些專業(yè)技能，以及通過該比賽能夠提高何種能力，對自身的發(fā)展是否有著重要的意義。培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性，只有學(xué)生主動的想去學(xué)，才能學(xué)得更多，做的更好。

3.3 完善老帶新的學(xué)生合作機制，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神

針對沒有參賽經(jīng)驗的學(xué)生，需要一種培養(yǎng)模式，來提高學(xué)生的比賽經(jīng)驗和知識技能，增強學(xué)生的自信心。通過比賽中的合理分組，將每個比賽項目，由老生帶新生的形式進行比賽的構(gòu)思設(shè)計，制作作品，調(diào)試以及答辯。比賽內(nèi)容合理分配給每一位學(xué)生，由老生和新生互幫互助，共同完成。通過該模式，讓每年的學(xué)科競賽成為一種文化傳統(tǒng)進行傳承和發(fā)展。

3.4 加強學(xué)科競賽中，組織教師與各指導(dǎo)教師的協(xié)調(diào)合作

學(xué)科競賽的組織老師，應(yīng)根據(jù)各個指導(dǎo)教師，不同的指導(dǎo)方向，推薦各個比賽項目的學(xué)生加入相應(yīng)指導(dǎo)老師的隊伍。組織老師應(yīng)當(dāng)，了解學(xué)生的能力，做到因材施教，合理建議或安排學(xué)生加入指導(dǎo)教師的團隊組織。指導(dǎo)教師在競賽中對學(xué)生知識及能力的指導(dǎo)，應(yīng)做到安排有序，其中包括指導(dǎo)實間的安排和指導(dǎo)內(nèi)容的安排，都應(yīng)當(dāng)做到井然有序，穩(wěn)步前行。

3.5 加強學(xué)科競賽中，輔導(dǎo)員的功能

在高校的學(xué)生教育中，輔導(dǎo)員與學(xué)生朝夕相處。發(fā)展輔導(dǎo)員的影響力有助于學(xué)科競賽工作的開展。輔導(dǎo)員在各班級中的宣傳，對于學(xué)生參與度起到了極大的作用。在學(xué)科競賽的比賽環(huán)節(jié)，輔導(dǎo)員調(diào)節(jié)學(xué)生的生活，課堂教學(xué)和競賽中的時間安排，起到了穩(wěn)定和激發(fā)學(xué)生競賽狀態(tài)的作用。積極加強教師與輔導(dǎo)員的協(xié)作，對學(xué)科競賽中學(xué)生的數(shù)量和質(zhì)量起到相應(yīng)的保障。

4 成效與反思

通過2017-2019年三年的實踐探索，機器人專業(yè)學(xué)生參與的學(xué)科競賽主要有中國機器人大賽，飛思卡爾智能車競賽，藍橋杯等賽事。參與的賽事均符合機器人專業(yè)學(xué)生的人才培養(yǎng)方案。通過不斷地制度探索，和管理改革。參賽的學(xué)生人數(shù)逐年增多，在競賽中獲獎人數(shù)/參賽人數(shù)的獲獎比例在2017年、2018年、2019年分別是13.6%，21.3%，46.7%，呈逐年上升的趨勢。學(xué)生的綜合能力得到了各位領(lǐng)導(dǎo)和教師的一致好評。通過學(xué)科競賽不僅提高了學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，也提高了他們創(chuàng)新實踐能力。基于學(xué)科競賽對機器人專業(yè)的學(xué)生創(chuàng)新能力的探索將會在學(xué)院內(nèi)持續(xù)進行。

5 結(jié)語

以學(xué)科競賽為載體，機器人專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式持續(xù)實行了幾年，學(xué)生和老師的參與度明顯增加，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教師將傳統(tǒng)教學(xué)和學(xué)科競賽結(jié)合，進行優(yōu)勢互補，營造了良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。學(xué)科競賽充分的用到實驗室的設(shè)備，提高了學(xué)院的資源利用率，并通過比賽，增強學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。對于中國教育新形勢下，工程技術(shù)類人才的培養(yǎng)起到了重要的作用。