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