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机器人技术教育与创新型人才培养策略探讨

2018-09-12胡星星

科技视界 2018年13期
关键词:创新型人才机器人

胡星星

【摘 要】当代高校学生都有竞争欲和表现欲,要为他们的学习营造宽松学习环境,这才能培养他们创造性思维,从而为国家培养大批专业型、创新型人才。本文首先分析了机器人技术教育教学背景与人才培养的意义,接着从注重实践课程的开展等方面提出了机器人技术教育与创新型人才培养策略。

【关键词】机器人;技术教育;创新型人才

中图分类号: TP242-4 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)13-0202-002

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.13.094

创新型人才的特点是基础理论扎实,具备较强的创造能力,综合素质过硬。机器人教育是信息技术教育的重要分支之一,是机械学、电子学、计算机技术以及人工智能的重要载体,属于知识创新的重要平台,也是培养学生创新能力与动手能力的学科。在市场经济条件下,机器人技术要进行创新。因为不管是站在产品的性能角度,还是站在审美的角度,机器人产品都是以良好的设计作为提高竞争力的重要因素。在我国素质教育改革深入的今天,创造型人才工程技术人才需求越来越大,高等院校开始注重培养既有动手能力又有创新能力的新型人才。要加速机器人技術教育的成效,就要明确教学背景与创新难点,制定有效措施来培养创新型工程技术人员的实践创新能力。

1 机器人技术教育教学背景

欧美国家在很早以前就非常重视学生的动手能力与创新能力,制定了相应的学业发展规划。比如,在美国,这个国家就看到了机器人教育在基础教育中的地位,开设了机器人课程,组织机器人相关的课外活动,还组织机器人主题的夏令营,通过这些方式来培养学生的创新能力。越来越多的美国高等院校在工程类一年级阶段就已经开展机器人公开课程。作为课程学习的重要平台与载体,机器人已经开始在其他课程中得以应用。

日本的机器人教育水平比较高,机器人文化普及也很高。在这个国家,每一所大学都有相应的机器人研究会,还会定期举办机器人创新设计赛事。通过这样的比赛,使日本的机器人技术普及的越来越快,培养了大批的创新型人才。韩国也认识到了机器人教育的重要性,逐步加大了机器人教育方面的投资与研究。与此同时,新加坡、香港以及台湾等地也在机器人教育方面取得了很大的进展。在国内,也有一些知名高校研发出了成型的机器人教学研究设施,像清华大学、上海交大等。我们以上海交大为例,以国际和国内的机器人竞技比赛作为平台,建立开放式的学生创新教育基地,规划了发现式的教学实验室,为学生发挥自身的创造能力提供了重要平台。随着国家科技部门对重点实验室建设的指导,结合机器人技术的发展势头,围绕机器人技术这个主题,越来越多的高校开始建立国家重点实验室。总之,要通过建设机器人创新机制,以自主创新研究为基础,提升机器人技术自主创新能力,成为创新型人才培养的重要手段。因此,探究机器人技术教育与创新型人人才的培养策略具有重要的现实意义。

2 机器人技术教育与创新型人才培养的意义

机器人技术教育主要内涵就是创造性思维,因为创新型人才培养就是强调创造、强调革新,而机器人技术教育是系统性的创造,要全面考虑各项因素,需要把人的需要跟环境有机结合起来,进行全面而系统的教育。创新型人才培养需要突破旧的思维的限制与束缚,打破传统的观念,合理处理旧的观念与新的技术之间的矛盾,属于复杂性的创造性活动。随着市场竞争变得越来越激烈,新的产品层出不穷。高校是培养创新型人才的摇篮,要明确培养学生创造性思维的重要性,这样的人才才是市场需求的人才,才能设计出具备很强的时代感的产品。培养创新型人才是教师的重要职责,也是时代对其的要求。著名的教育雪茄伊顿曾经提出,教师要能够保护学生创造奇迹的能力,并把这种思想贯穿教育始终。高校师资力量雄厚,具备很强的专业性,也有把机器人作为教学平台的经验,要把握教学中培养学生创造性思维的策略。站在社会层面来说,通过突破传统思维定势培养创新型人才,让发散思维发挥积极的作用,这些能力对学生以后的工作和生活都有很大的益处。

3 机器人技术教育与创新型人才培养策略

3.1 注重实践课程的开展

实践性教学包含的有科研活动、产品创新以及课程设计等,主要目标就是培养学生的创造性思维理念与社会实践能力。跟传统教学模式相比,实践教学模式特点如下:表现在教学目标上,主要是“以机器人为教育平台,以提高各专业学生实践创新能力为主线,以培养出社会急需的创新型人才为目标”;表现在教学内容上主要是把理论知识与实践有机结合;表现在教学方法方面,就是打破传统填鸭式教学的束缚,把任务驱动模式、案例教学模式等结合起来,还要实现理论与实践的结合;表现在评价机制方面,就是体现评价的动态性与开放性,注重实践能力的评价。在机器人教育教学中进行实践课程开发有着重要的意义,不但是提高学生专业能力的要求,也是社会进步的需要,更是学校发展与学生以后就业的保证。实践课程要遵循“实用为主”的原则,强调打好理论基础和实践应用能力并重,积极培养学生的创新型思维模式,提高他们的专业技能。在实验课中,鼓励学生“大胆实践”,自己动手,从而加深对机器人技术涉及的多学科门类的了解。

3.2 注重学生收敛性思维的培养

发散性思维属于一种直觉式思维,这只是成功的开始,在机器人技术教育教学中,不能只是关注学生提出问题和发现问题,还需要解决问题。跟发散思维相对而言的是收敛思维,这是定向思维的一种,基本条件就是设计原理,还有学生提出的设计方案与选题,通过讨论、证明,确定其功能性是不是能够实现,还要确定技术等是否可行,设计出来的机器人外观是不是新颖好看等,通过这些问题的论证来得出最佳的解决方案。体现了机器人设计要素,能够让学生把理论知识学习跟设计实践结合在一起,提高其解决问题的能力。事实上,在进行收敛性思维训练的时候,教师要注重其主导作用的发挥,运用理论知识引导学生。不能因为学生的想法比较幼稚就立刻给出最优解决方案,这是一种代替的方式,不利于学生创造性思维的发挥。

3.3 充分发挥集体智慧来激发创造型思维

优秀的机器人设计是集体努力的成果,因为设计的环节比较多,需要很多人工作和创造。这个特点正好跟机器人教育教学的群体性相一致。在进行设计的时候,要培养学生的创造性思维,就要激发学生的群体智慧,让这个群体的主观能动性充分发挥。提出以智能机器人为开发平台的相关设计课题,根据学生各自的特点,可分成机构设计组、功能扩展组、软件设计组,几个组相互协调,齐头并进,让小组逐个去演示自己的设计思路与方案,其他同学参与讨论,大家运用学到的知识进行思想交锋,不管是赞成或者反对都要说出理论,提出问题解决的方案,学生设计出来的方案就是通过这个过程趋向成熟。毕竟个人思维有限,集思广益才是最佳的选择。

3.4 鼓励学生参与科技竞赛

根据机器人技术涉及学科门类多、知识领域广的特点,同时也为了使更多的同学了解机器人科学,让学生参与科技竞赛是培养其创造性思维的一种重要策略。高校可以组织学生听一些专题化的机器人知识讲座,为学生创造国际设计交流的平台,学生积极参与科技竞赛也能够培养其国际化的视野。因为科技竞赛具备很强的学术性与权威性,其吸引力很大。科技大赛的主办方也会对作品设置相应的奖项,包括奖金以及相应的荣誉,这些都能够强化创造性思维的培养效果。比赛体现了对创造型人才的鼓励,对多样性的接纳,让参赛人员获得心理上的满足感,进而激发其创造潜能。学校要为机器人爱好者开辟一个发表思想见解的平台,培养参赛者思维与表现力,培养既具有设计能力,也具备现代意识的新型学生,为学生展示自我、发展设计空间提供交流平台。

4 结论

综上所述,我们所生活的时代是一个知识的时代、信息的时代,是全世界共同迎接新时代挑战的时代。要不断深化教育改革,注重机器人技术教育,建设一批具有时代精神的教师,这样才能培养出具有创新型精神的学生。

【参考文献】

[1]董爱梅.以机器人为平台大学生实践创新能力培养体系的研究与实践[J].中外教育研究,2015(5).

[2]张炜.21世纪青少年机器人创新教育[J].机器机技术与应用,2016(09).

[3]赵祥麟,王承绪编译.杜威教育论著选[M].上海:华东师范大学出版社,1981:21.

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