基于项目式教学的机器人工程专业教学改革探索与实践

基于项目式教学的机器人工程专业教学改革探索与实践

甘乐名 

广西城市职业大学  532200  

摘要：机器人工程专业是新工科专业，涉及自动化、机械、计算机、人工智能等学科的理论技术和方法，重视基础理论和工程实践训练。因此，在新工科背景下，项目式教学在机器人工程专业中的应用实践，引起了行业内教育者与研究者的广泛关注,基于此，本文结合机器人工程专业的特点与项目式教学的优势,提出了基于项目式教学的机器人工程专业教学改革探索与实践思路,以供参考。

关键词：项目式教学；机器人工程专业；应用策略

引言

项目教学法又称为跨专业课程，它是通过“项目”的形式进行教学。为了使学生在解决问题中习惯于一个完整的方式。在机器人工程专业教学中，教师应该根据教学大纲规定的任务，确定学生必须掌握的基本知识、基本技能和基本技术，加强教学的计划性，科学合理的安排教学进度。

一、项目式教学概述

项目式教学是实施探究式教学的一种方法，是建立在建构主义教学理论基础上的新方法，建构主义学习理论认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境下，借助他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构方式获得的。建构既是对新知识意义的建构，同时又包含对原有经验的改造和重组。和传统的教学方法相比，项目式教学能更大地激发学生的学习喜好和求知欲望，充分调动学生的学习积极性和主动性，从而培养学生自主学习、分析新问题、解决新问题的能力和协作、创新、探索的精神。

二、机器人工程专业教学中存在的问题

（一）书本知识滞后，教学模式单一

在智能制造业快速发展的背景下，我国机器人工程专业人才的需求量大大增加，为顺应国家建设需求，很多高校都开设了相关的专业课程，虽然在一定程度上缓解了人才紧缺的情况，但由于课程设置和人才培养模式还存在许多不足，使得培养出来的人才还难以满市场需要。具体来说，现阶段各大高校所使用的机器人学科教材都是几年出版一次，而这个专业的市场发展变化是十分迅速的，如果书本教材没有及时更新，那么学生所掌握的技能也就相对落后，难以跟上时代发展脚步。除此之外，过于传统的教学模式也是影响教学质量的关键，导致学生的主观能动性及创造性都未能充分激发出来。

（二）理论与实践脱节，实践效果不理想

就现阶段实际情况来看，很多高校开设的机器人专业，在教学设计方面都是以理论教学为主，缺乏相应的实践教学，导致学生无法及时将理论付诸实践，大大影响了教学效果。如，在学习《机电系统及装备设计》时，该课程的重点在于设计工业机器人，对学生的设计要求较高，但在实际教学时，仍是以理论教学为主，未能及时匹配相应课程设计，造成学生学习反馈质量不佳。另外，机器人专业课程的实践与其他课程也有所不同，需要从专业基础训练和专业综合训练两方面入手，如果只注重其中一方面的指导，必然会导致学生的探究学习出现偏颇，进而影响到整体的实践教学效果。

（三）部分教师缺乏良好的工程实践经验

通过相关分析可以看出，我国对机器人工程专业教学的研究还处于起步阶段，师资力量薄弱也是当前教学中最突出的问题。目前大部分教师都是专业能力强且教学水平高的人，但是普遍缺乏丰富的实践操作技能，在教学过程中就无法为学生开展实训提供好的指导意见，导致学生在理论知识与实际操作相结合出现问题。此外，教师专注于科研项目的研究，对科研成果的转化不够重视，导致很多好的机器人科研项目只能成为教学展示，而不能转为生产力，这在一定程度上也影响了学生对这一专业的认知，对他们未来的发展不利。

三、基于项目式教学的机器人工程专业教学改革策略

（一）建立课程体系与行业相结合的实践教学体系

基于项目式教学，机器人工程专业应以行业应用为主要前提，突出学生实践能力的培养，这样才能在学生毕业之后快速适应市场需要，从而推动行业的飞速发展。基于此，在实践课程实施过程中，教师应将机器人相关课程的实验、实训进行有效结合，让学生可以在理论学习与实践操作中自由切换，从而提高学生的实践创新能力。

具体来说，可以从实验实训教学环节和机器人学科竞赛的方向出发，构建一个更为完善的、多元化的课程体系，确保学生的机器人及自动化制造系统实践可以更加丰富多彩，充分激发学生的主观能动性。除此之外，在课内实验教学时，也需要积极创新，将传统的机器人控制实验转为应用型，以便更好地调动学生的创造性思维，从而提高机器人工程专业教学水平。

（二）建立多元化的机器人工程专业考核方式

通常情况来说，机器人工程专业更注重实践教学，但实际上涉及到的理论知识也非常多，传统的课程考核方式已不符合新时代学生的发展需求。因此，为了培育出更加多元化的机器人工程专业人才，还必须要以“新工科”的工程教育为导引，建立多元化、全方位的考核机制，从理论与实践考核、课程分段考核、形成性考核等方面入手，对学生的学习情况及能力发展情况进行综合评估，以便更好地掌握学生的优势与不足，为后续制定针对性的教学方案奠定坚实基础。

另外，在具体的考核形式上，除了结课考试之外，还需要加入一些新的考核形式，如小组讨论、实操能力等，这样可以进一步了解学生各项特长，并激发学生的创新意识与创造能力。

（三）加强机器人工程专业师资队伍建设

就现阶段实际情况来看，机器人工程专业仍属于新兴专业，相关的师资力量还比较薄弱，难以满足当前的教育教学需求，因此，须加强师资队伍建设，一方面加强对教师的统一培训，通过开展研讨会、学科交流会、专业知识培训等方式来提高教师的综合教学水平及时与行业接轨。另一方面需要加强教师实践能力，定期安排教师到机器人企业进行学习，与专业人士交流探讨，促进教师实践水平的提升。

结束语

综上所述，基于项目式教学开展机器人工程专业教学改革，需要高校提高重视，积极采取有效措施提高机器人工程专业教学水平，多角度、多层次的培育人才，这样方可满足该市场的人才需求，并为国家战略发展提供人才支撑与技术支持。

参考文献

[1]邓鑫.项目式教学背景下机器人工程专业研究与探索[J].中国大学教学,2020(Z1):32-36.

[2]陆浩.项目式教学背景下机器人工程专业教学模式探索[J].科教文汇(下旬刊),2020(02):72-73.

[3]方健.项目式教学背景下机器人工程专业的课程体系构建探讨[J].吉林学报,2020,36(02):33-34.

甘乐名  广西城市职业大学  532200  1995年9月 男 汉族 广西贵港市  助理工程师 本科 机器人技术