当前创新实践的项目教学法初探.docx

当前创新实践的项目教学法初探机器人竞赛机器人竞赛是一项很好的科技创新活动形式繁多内容丰富。设计方案的开放性也为学生的创新奠定了基础。参赛者可以用不同的方法实现同一个项目通过比赛激发其对机器人的学习兴趣引导他们积极探索机器人新科技为其自主创新能力的培养提供良好的平台。中国机器人大赛暨RoboCup公开赛：1999年在RoboCup国际委员的支持和授权下首届中国机器人大赛暨RoboCup公开赛在中国重庆举办目前是中国机器人最具影响力的赛事比赛共设立12类65项赛事。机器人竞赛种类多、规模大、水平高为大学生进行创新实践活动提供了很好的平台。“未来伙伴”杯中国智能机器人大赛（暨国际机器人灭火比赛中国赛区选拔赛）是中国人工智能机器人专业委员会等多个单位主办的一项全国性赛事。大赛包含机器人救火大赛、机器人足球比赛、机器人创新大赛、机器人搜救大赛、机器人擂台赛和机器人舞蹈戏剧大赛等6个主题项目。其中机器人救火大赛是国际赛制机器人灭火比赛（暨国际机器人灭火比赛中国赛区选拔赛）。“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛由教育部委托高等学校自动化专业教学指导分委员会主办。竞赛分竞速赛与创意赛两类比赛。自2006年首次举办以来“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛已经成功举办了6届。机器人实践教学的具体实施机器人竞赛、创新实践是一项很好的科技创新活动机器人的趣味性易于激发学生学习和研究的兴趣同时将创新实践、竞赛引入教学过程使学生变被动学习为主动学习和研究。“机器人项目教学法”的一般教学结构如图1所示：“项目教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”改变了以往“教师讲学生听”被动的教学模式创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。本文以参加2012年中国机器人大赛暨RoboCup公开赛的医疗与服务机器人组的项目为例在比赛初期确定人员将不同专业和不同年级的学生组成一个竞赛小组研究竞赛规则、制定项目方案、机器人结构设计、电路设计、程序调试学生分工合作过程中集思广益、取长补短、团结协作。这种在探索中学习的过程是其他教学环节无法实现的对于培养学生的实践创新能力非常重要。本文以一种医疗与服务机器人设计为导向的项目教学法按照以下六个教学步骤进行：1.项目的申请根据学院参加机器人竞赛的实际情况中国机器人大赛暨RoboCup公开赛作为全国最具影响力的机器人比赛。本学院主要参加了医疗服务机器人、机器人游中国、擂台等机器人项目学生可以针对感兴趣的比赛项目或者根据江苏省高等学校大学生实践创新训练计划申报项目填写申请书。教师针对学生申报的项目分析学生的实际情况建议选择项目规模和难度适中的项目。中国已经进入了老龄化社会而且在今后几年内老龄人口数量将会呈上升趋势老龄化将更加严重。老龄化使社会的劳动力减少一些老年人不仅不能参加劳动而且有的甚至失去了自理能力需要人照顾这就增加了他们的子女以及社会的负担。年轻人为了工作日益繁忙在目前服务行业工作者稀缺的背景下在医院时不时会有行动不便的病人需要护士和家人的搀扶。而在没有人帮助的情况下行动不便的病人寸步难行稍有不慎就有可能摔倒受伤。所以笔者建议学生选择参加医疗与服务机器人创新设计与制作赛项设计一种医疗服务机器人更好的服务病人。2.项目团队的建立建立学生团队营造互相竞争、互相帮助的学习氛围学生在做项目过程中携手合作弥补相互间的不足遇到问题大家一起讨论解决这让学生体会到团队的重要性做到共同进步。同时团队的学生分工明确每人负责项目的某一部分使学生真正参与到项目中整个项目的完成离不开每一个学生学生为使项目不会因为自己负责的部分没有完成而主动学习主动查资料可以培养和提高学生的自主学习能力。学生团队的建立应考虑学生的专业年纪特长等因素。教师确定一名队长根据项目的特点队长可以自己招学生实现学生管理学生。参加医疗与服务机器人创新设计与制作赛项笔者选择了5名学生队长由09级的一名学生担任该生组织能力比较强专业能力也比较脱出由他负责整个项目的进展汇报工作。其他学生分别是1名2009级的2名2010级的1名2011级的专业分别是自动化、测控、电气。3.项目任务、计划的制定团队负责人制定机器人项目工作计划确定工作步骤。机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的智能仪器。本次设计的医疗服务机器人由小组讨论决定医疗服务机器人外形像轮椅病人能够独自驾驶去化验室拿取报告去门诊找医生复诊降低护士工作量及病人家属的负担。为使医疗服务机器人更好的服务病人该团队为机器人设置了两种模式：座椅模式和病床模式免去了病人就诊、休息时需要被移动到病床上的麻烦。机器人将现场键盘控制和远程控制相结合实现护士对病人的远程监护机器人在前进过程中检测到前方有障碍物时就会立刻停下减