職業(yè)教育論文-高職院校開展智能機器人教學(xué)的探索.doc

職業(yè)教育論文-高職院校開展智能機器人教學(xué)的探索摘要：我國智能機器人教學(xué)起步較遲。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院積極開展智能機器人教學(xué)活動的探索，極大地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新熱情，對于專業(yè)建設(shè)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力十分有益。關(guān)鍵詞：高職院校；智能機器人；教學(xué)；探索智能機器人技術(shù)水平代表了高科技的發(fā)展前沿，不少國家不僅高校開設(shè)專門智能機器人課程，甚至將智能機器人列入中小學(xué)信息技術(shù)課的教學(xué)內(nèi)容。我國在這方面起步較遲，智能機器人教學(xué)雖然已進入大學(xué)教育，但僅僅作為專業(yè)課程列入人工智能、自動化等相關(guān)專業(yè)中，很少將其整合進其他學(xué)科的教學(xué)中。實踐告訴我們：廣泛開展智能機器人教學(xué)活動，可以極大地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。在智能機器人課程中，學(xué)生要綜合運用機械、電子、計算機等方面知識，而且可以學(xué)會與人溝通合作、學(xué)會勇敢地迎接挑戰(zhàn)、學(xué)會合理地分配和利用時間，培養(yǎng)毅力、自信與尊重他人的品質(zhì)。智能機器人教學(xué)活動越來越明顯地呈現(xiàn)出其他課程無法替代的、培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新能力和給學(xué)生更多科學(xué)體驗的特點。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院近年來本著“用明天的科技，培養(yǎng)今天的學(xué)生，為未來服務(wù)”的育人宗旨，積極進行智能機器人教學(xué)活動的實踐探索，認為開展此活動對于專業(yè)建設(shè)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是十分有益的。開展智能機器人活動的優(yōu)勢目前，各行各業(yè)高級技術(shù)工人的大量短缺要求高等職業(yè)教育培養(yǎng)出更多和質(zhì)量更高的“藍領(lǐng)”、“灰領(lǐng)”人才。作為培養(yǎng)高級技能人才的高職院校應(yīng)該與時俱進，在學(xué)生科技創(chuàng)新活動及教學(xué)活動中加大智能機器人方面的投入和實際操作培訓(xùn)。根據(jù)高職高專院校的特點，學(xué)生的動手能力和實踐能力很強，而且對智能機器人的機械控制、電器控制、計算機技術(shù)等方面知識的了解也能夠滿足對各種家用和工業(yè)智能機器人的簡單開發(fā)和使用的需要。相對于中小學(xué)來說，高職高專學(xué)生在知識積累和技術(shù)能力上有絕對的優(yōu)勢；與本科生相比，高職學(xué)生在對實用型和技能型的課程上更有專注和鉆研精神。通過開展智能機器人教學(xué)活動讓優(yōu)秀的學(xué)生參加智能機器人競賽，發(fā)揮他們的主動性和創(chuàng)新能力，更能夠?qū)W以致用，豐富以就業(yè)為導(dǎo)向的辦學(xué)內(nèi)涵，同時也使學(xué)生在參與學(xué)習(xí)和比賽的過程中體驗競爭和集體榮譽感。教育主管部門對此有深刻的認識，2008年全國職業(yè)院校技能大賽中設(shè)有智能機器人項目。江蘇省每兩年舉辦一次大學(xué)生智能機器人大賽，越來越多的高職院校參與其中。開展智能機器人教學(xué)的做法及設(shè)想（一）開展科技創(chuàng)新活動我院由電子信息工程系牽頭組建創(chuàng)新實驗室，作為學(xué)院開展智能機器人教學(xué)活動的平臺。在確定創(chuàng)新實驗室的工作人員以后，積極申請院級、省級大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項目，爭取更多的資金和學(xué)院全方位的支持。2006年創(chuàng)新實驗室成功申請到院級大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項目，2008年初又成功申請到省級大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項目，這為智能機器人教學(xué)活動的持續(xù)開展提供了保證。在建設(shè)創(chuàng)新實驗室的同時，學(xué)工處、團委從高專一、二年級工科類專業(yè)學(xué)生中挑選了10名學(xué)生組成了學(xué)院大學(xué)生智能機器人興趣小組。創(chuàng)新實驗室教師編寫了智能機器人的制作校本教材，從傳感器的性能到智能機器人的組裝再到程序的編寫對學(xué)生進行授課，使他們逐步進入了智能機器人科學(xué)世界。（二）引入課程教學(xué)智能機器人技術(shù)是一門跨多個學(xué)科的綜合性技術(shù)，涉及自動控制、計算機、傳感器、人工智能、電子技術(shù)和機械工程等多個學(xué)科。通過對簡單智能機器人的設(shè)計和實踐教學(xué)，可以使學(xué)生能夠比較熟練地掌握智能機器人的定義、結(jié)構(gòu)，智能機器人傳感器、智能機器人驅(qū)動技術(shù)，智能機器人位置控制技術(shù)，智能機器人的視覺技術(shù)基礎(chǔ)，智能機器人計算機控制系統(tǒng)；學(xué)會編制控制智能機器人運動的軟件，了解智能機器人系統(tǒng)的軟硬件組成和工作原理。使學(xué)生在學(xué)習(xí)后，能夠進行控制算法設(shè)計、微機軟件編制，并能將所設(shè)計的軟件應(yīng)用于智能機器人的運動控制中，使學(xué)生對機電控制系統(tǒng)和智能機器人系統(tǒng)有完整的理解。將智能機器人教學(xué)引入高職院校電子信息類專業(yè)，學(xué)生通過對智能機器人的了解和實際操作，更能加強對現(xiàn)代機械設(shè)備的操控能力，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和熱情，改善學(xué)習(xí)風(fēng)氣和學(xué)習(xí)態(tài)度。智能機器人科技創(chuàng)新活動是少部分人的活動，對于特長教育有著不可否認的作用。對于智能機器人教學(xué)這個新鮮事物，創(chuàng)新活動小組的引導(dǎo)作用是非常重要的，但是如果不向?qū)W科課程發(fā)展，將有違開展此項活動的初衷。所以，隨著高職院校教學(xué)改革與課程改革的實施，智能機器人教學(xué)走進課堂是一種必然的發(fā)展方向。我們從三個途徑實施：一是將智能機器人教學(xué)整合進單片機技術(shù)課程教學(xué)中，將江蘇省大學(xué)生智能機器人競賽中的“游江蘇”智能機器人的制作整合進課程；二是面向全院工科類專業(yè)學(xué)生開設(shè)智能機器人制作選修課，講解智能機器人的控制板、傳感器、輸出設(shè)備等硬件知識以及智能機器人控制程序的開展等軟件知識。通過項目教學(xué)法，讓選修學(xué)生在學(xué)完課程內(nèi)容后能獨立組裝并調(diào)試好智能機器人；三是選定合適的項目指導(dǎo)自動化專業(yè)的學(xué)生進行畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生知道如何將學(xué)習(xí)的內(nèi)容應(yīng)用到生產(chǎn)和生活實際當(dāng)中，提高學(xué)生和學(xué)校的競爭能力。智能機器人設(shè)計與制作是一項涵蓋計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、機電技術(shù)的活動，所涉及的專業(yè)領(lǐng)域與我院電子信息工程系的專業(yè)一致。開展智能機器人設(shè)計與制作活動可以促進我院系部的專業(yè)建設(shè)，豐富電子信息工程系專業(yè)建設(shè)鏈，如嵌入式系統(tǒng)、智能電器、機器視覺、立體式倉庫、柔性制造、計算機集成制造系統(tǒng)等，最終形成在同類院校中具有示范性作用的專業(yè)群。（三）積極服務(wù)社會培訓(xùn)中小學(xué)科技輔導(dǎo)員智能機器人創(chuàng)新實驗室正常運轉(zhuǎn)并取得一定成績后，就可以和市科技局、市教育局聯(lián)后舉辦中小學(xué)科技輔導(dǎo)員培訓(xùn)班。我國中小學(xué)非常重視開展智能機器人教學(xué)活動，學(xué)校將此項活動作為建設(shè)特色學(xué)校的一部分，可是由于缺少輔導(dǎo)教師，開展起來心有余而力不足。此外，開展中小學(xué)科技輔導(dǎo)員培訓(xùn)還可以擴大高職院校的知名度。開辦中小學(xué)生科技夏令營、冬令營智能機器人創(chuàng)新實驗室發(fā)展到一定規(guī)模以后，可以與市教育局、市科協(xié)及本地新聞媒體合作舉辦科技夏令營、冬令營。一是通過與新聞傳媒合作可以加強對學(xué)院的宣傳，提高學(xué)院的知名度；二是有多名學(xué)生走進學(xué)院，讓中小學(xué)生了解學(xué)院，并在此為他們打開科技之窗、揚起理想這帆，加深他們對學(xué)院的認同感；三是可以為學(xué)院帶來一定的收入，從而為進一步開展智能機器人教學(xué)活動提供部分經(jīng)費支持。支持中小學(xué)生參加相關(guān)智能機器人競賽高職院?？梢耘c有意向的中小學(xué)校簽訂科普協(xié)作協(xié)議，為協(xié)作學(xué)校提供常年科技服務(wù)。高職院校向協(xié)作學(xué)校提供人力和物力支持，輔導(dǎo)協(xié)作學(xué)校開展智能機器人教學(xué)活動，并支持學(xué)生參加國家青少年科技創(chuàng)新大賽和智能機器人競賽。這樣，一方面可為協(xié)作校帶來榮譽；另一方面，可以擴大學(xué)院創(chuàng)新實驗室教師的視野，加強與全國同行的交流，從而提高教學(xué)水平。開展智能機器人教學(xué)取得的成績我院開展智能機器人教學(xué)活動雖然不到兩年的時間，但在領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和學(xué)院各部門的緊密配合下，已初見成效。電子信息工程系自動化專業(yè)被學(xué)院批準為首批院級教學(xué)改革與課程改革試點專業(yè)；出版了智能智能機器人的制作校本教材；創(chuàng)新實驗室成功申請到省級2008年大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項目；2008年6月初，由創(chuàng)新實驗室首批學(xué)員組成的揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院代表隊參加了在中國礦業(yè)大學(xué)舉辦的江蘇省第三屆大學(xué)生智能機器人大賽，戰(zhàn)勝眾多本科院校選手，取得了優(yōu)異的成績，所參賽的三個項目全部獲獎。其中智能機器人搬運項目榮獲一等獎、智能機器人“游江蘇”項目榮獲一等獎、智能機器人滅火項目榮獲二等獎，為學(xué)院爭得了榮譽。開展智能機器人教學(xué)活動，將智能機器人教學(xué)作為學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的平臺，也是對教學(xué)實踐的創(chuàng)新。面向未來，智能機器人教學(xué)活動應(yīng)進一步深化，并應(yīng)嘗試與地方傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來。揚州是全國聞名的長毛絨玩具之鄉(xiāng)，我們與當(dāng)?shù)赝婢咂髽I(yè)合作，將小型智能機器人的設(shè)計與長毛絨玩具設(shè)計相結(jié)合，制作出智能型長毛絨玩具。如將此產(chǎn)業(yè)化，可以提高揚州玩具的附加值，提升揚州玩具的檔次和形象，同時，為又學(xué)院的產(chǎn)學(xué)研開辟了一條新路，提高了學(xué)院服務(wù)社會經(jīng)濟發(fā)展的能力?？傊呗氃盒ｉ_展智能機器人教學(xué)活動對學(xué)生技能教育、科技的社會化具有重要的意義，它