依托机器人创新平台,提升人才培养质量
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依托机器人创新平台,提升人才培养质量作者:王军李明等来源:《中国校外教育·高教(下旬)》2012年第12期结合中国矿业大学机器人创新实验室实际运行情况,在创新实验室活动内容、实验室日常管理方法和学生参与机制等方面进行了探索,形成了基于提高学生创新实践能力和团队合作精神为培养目标的运行新模式。
机器人实验室利用率创新创业型人才机器人一种集合了机械、电子、计算机、人工智能等多种技术在内的可编程和多功能的机电综合体。
机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统等组成。
一般可以开设电工、电路、数电、模电、单片机、PLC、动力学仿真、自动控制等实验课程,基本上满足本科教学的需要。
机器人是多学科交叉的综合体,是最典型的一种机电一体化技术,在机器人方案设计、零部件设计与制作、控制系统软硬件设计及提高可靠性和稳定性等方面都有大量工作要做,并为学生提供了多学科、多领域的学习机会。
一、现有实验室教学模式创新教育是以培养人的创新意识、创新精神和创新能力为基本价值取向的教育实践,是以发掘人的创造潜能,弘扬人的主体精神,促进人的个性和谐发展为宗旨,以实现人的全面发展为目的的教育,旨在培养创新型人才。
然而,当我们以实验教学在人才培养中所应发挥的作用为依据,审视和反思传统实验教学模式时,就会发现传统实验教学远远没有达到其应有的培养目标。
1.重视不足高校是知识创新、传播和应用的主要基地,加强高校实验室资源建设,提供水平高的并且配套率高的实验设备,是实现创新教育的必要条件。
但目前大多数高校由于对实验教学重视不足,造成实验设备、实验经费、场地配置不足、实验人员编制有限等诸多方面的原因,就很难向大学生提供实际动手操作的条件和机会,这将直接影响学生今后的发展方向,也难以在科学领域占一席之地。
因此,实验室在实验装备上应提高投入,更好地为高校大学生创新人才的培养提供雄厚的物质基础,而不是把实验教学当成本科生理论教学的补充和延伸。
机器人对中国智能制造的意义中国智能制造是指运用先进的信息技术、机器人技术等现代化技术手段,加强制造业的数字化、网络化、智能化的发展,从而提高产业竞争力和创新能力。
机器人在中国智能制造中扮演着重要的角色,具有以下几方面的意义:一、提高制造业生产效率机器人在智能制造中能够帮助企业实现自动化生产,可以在不需要休息的情况下24小时持续工作,减少人力资源的浪费。
机器人的操作速度、精度、稳定性都远超人工操作,能够大幅度提高生产效率,使产品质量更加稳定可靠。
二、减少劳动力成本和人力资源压力随着劳动力成本的不断提高,人力资源的紧缺性也逐渐突出。
机器人的应用可以在一定程度上减少企业的劳动力成本,提升企业的竞争力,并减轻人力资源的紧缺压力。
机器人的运行成本相对较低,一台机器人的维护成本可能比一位工人的工资还要低,这对于企业来说是一个相当吸引人的优势。
三、提高产品质量和工作安全性机器人在制造过程中能够做到高度精确和重现性,从而提高产品的一致性和稳定性。
同时,机器人的应用使得工人从一些比较繁重、危险、枯燥的工作中解放出来,降低了劳动强度,提高了工作安全性。
四、推动制造业转型升级中国智能制造的发展是国家经济转型升级的一个重要方向。
机器人技术作为智能制造的核心技术之一,可以通过自动化和智能化方式,推动传统制造业向高端制造业转型升级。
机器人可以加速制造业的数字化和网络化,实现智能制造体系的构建,从而推动产业结构的升级。
五、助力经济发展和国家竞争优势智能制造作为国家战略之一,可以为中国经济发展提供新动力。
机器人技术的应用可以提高中国制造的核心竞争力,增加产品附加值,推动新兴产业的崛起。
通过发展智能制造,中国可以缩小与发达国家的技术差距,提升国家的整体竞争力,实现经济快速发展和可持续发展。
六、促进科技创新和人才培养智能制造的发展需要大量高素质的科技人才,而机器人技术作为智能制造的关键支撑技术之一,将催生大量的研发和应用型人才需求。
工业机器人专业建设方案一、引言随着科技的不断发展和工业化进程的加快,工业机器人在制造业中的应用越来越广泛。
为了满足市场需求,提高生产效率和质量,建设一个专业的工业机器人团队是非常重要的。
本文将针对工业机器人专业的建设方案进行探讨,旨在为相关企业提供参考和指导。
二、人才培养1. 学科设置建设工业机器人专业需要一套完整的学科体系,包括机械工程、电子工程、自动化技术、计算机科学等相关学科。
通过有针对性的课程设置,培养学生的机械设计、电路原理、控制原理、编程等专业知识和实践能力。
2. 实训基地建设工业机器人专业需要配备一定数量的实训基地,为学生提供实践操作的场所。
实训基地应配备工业机器人、传感器、控制器等实验设备,模拟真实的工业环境,让学生能够进行实际操作和问题解决。
3. 师资队伍建设工业机器人专业的师资队伍应具备丰富的理论知识和实践经验。
建设过程中,可以引进有经验的教授和工业机器人专家,同时注重培养年轻的教师,提高整体师资队伍的水平。
三、科研与创新1. 科研平台建设建设工业机器人专业需要建立科研平台,为师生提供科研和创新的支持。
平台可以包括实验室、研究中心等,配备先进的设备和工具,为科研项目的开展提供条件。
2. 产学研合作工业机器人专业的建设需要与企业进行紧密的合作,共同开展科研和创新项目。
通过与企业的合作,可以充分了解市场需求,引导科研方向,并将研究成果应用到实际生产中,提高工业机器人的应用水平。
四、实践教学1. 实习实训建设工业机器人专业需要为学生提供充分的实习实训机会,使他们能够将理论知识应用到实际生产中。
可以与企业合作,安排学生到实际生产线上进行实习,学习工业机器人的操作和维护。
2. 比赛与竞赛通过参加各种工业机器人比赛和竞赛,可以激发学生的学习兴趣和创新能力。
建设工业机器人专业时,可以组织学生参加国内外的比赛,提高他们的实践能力和团队合作精神。
五、就业与发展1. 就业指导建设工业机器人专业需要与企业保持密切联系,了解企业的用人需求和岗位要求。
AI机器人技术对新质生产力的推动作用现代科技的迅猛发展,给人类社会带来了翻天覆地的变化。
其中,人工智能(AI)和机器人技术的飞速发展更是给生产领域带来了革命性的改变,成为新质生产力的重要推动力。
本文将从多个角度分析AI机器人技术对新质生产力的推动作用。
一、改变人类生产方式AI机器人技术的发展,使传统的生产方式发生了重大变革。
传统生产要依靠人力,效率低下,出现了许多问题。
而引入AI机器人技术后,生产自动化程度大大提升,生产效率得到明显提高。
这不仅节约了人力资源,同时还提高了产品质量和生产效率。
二、降低生产成本AI机器人技术的推广应用,使生产成本大幅下降。
机器人可以全天候、高效率、精确地进行工作,避免了劳动力成本逐年攀升的问题。
同时,一次性投资购入机器人设备,无需额外支付工资和福利等费用,进一步降低了生产成本,提高了企业的竞争力。
三、提升产品质量AI机器人技术的引入,不仅提升了生产效率,同时也提高了产品质量。
机器人的操作精确度高,不受人为因素干扰,可长时间保持高水平的工作状态,避免了人为操作失误带来的问题。
这有效提升了产品的稳定性和可靠性,在提升品牌形象的同时,也大大增加了产品的市场竞争力。
四、创造新的生产模式AI机器人技术的不断创新,也推动了生产模式的变革。
在传统的生产模式下,人们往往需要规定好的程序来进行操作,而引入AI技术后,机器人可以根据实际情况自主调整生产流程,更加灵活高效。
这种灵活的生产模式,能够更好地适应市场需求的变化,提高企业的适应能力。
五、推动产业升级AI机器人技术对新质生产力的推动作用,也在推动着产业升级的进程。
一些传统行业如制造业、农业等,通过引入AI技术,实现了现代化转型,提高了产业竞争力。
同时,一些新兴产业如智能制造、智慧物流等也在不断壮大,为经济发展注入了新的活力。
六、促进科技创新AI机器人技术的不断发展,也促进了科技创新的进程。
在AI技术的推动下,人们不断进行科技研发,开发出更加智能、高效的机器人设备,为生产领域的发展提供了更多可能性。
工业机器人人才培养方案首先,需要建立全面的课程体系。
培养工业机器人人才需要多学科融合的教育模式,因此应该建立包括机械工程、电子工程、自动化控制、计算机科学等相关学科的课程体系。
这些课程应该包括工业机器人的基础知识、核心技术和应用案例,并加强实践教学,使学生能够掌握实际应用技能。
其次,需要加强学生的实践能力培养。
通过实验室、实习和项目实践等方式,提供实际操作的机会,让学生能够动手操控工业机器人,熟悉机器人的工作原理和操作流程。
同时,组织学生参与工业机器人比赛和设计竞赛,提高他们的解决问题和创新能力。
第三,建立与企业合作的机制。
与企业的合作可以提供学生与实际工作环境接触的机会,了解工业机器人产业的发展趋势和需求。
学校可以与企业签订合作协议,派遣教师和学生到企业进行实训和毕业设计,并鼓励企业提供奖学金和就业机会等支持,以促进学校与企业之间的深度合作。
第四,建立实践基地和研究平台。
为了满足学生的实践需求,可以建立工业机器人实验室和训练中心,提供机器人仿真和编程环境,让学生能够在真实环境中进行实践操作。
同时,建立工业机器人研究平台,开展机器人技术和应用的研究与开发,为工业机器人的创新提供支持。
最后,需要加强师资队伍建设。
培养工业机器人人才需要专业的教师团队,他们应该具有深厚的学术背景和实践经验。
学校应该鼓励教师参与工业机器人技术的研究和培训,提升他们的专业能力。
同时,可以邀请工业机器人行业的专家和企业的技术人员来学校进行讲座和交流,为学生提供更广阔的学术资源和行业经验。
综上所述,为了培养更多的工业机器人人才,需要建立全面的课程体系,加强学生的实践能力培养,建立与企业合作的机制,建立实践基地和研究平台,以及加强师资队伍建设。
通过以上的措施,可以提高工业机器人人才的培养质量,为工业机器人行业的发展提供有力支撑。
新工科背景下机器人工程人才培养体系的建设与实践标题:新工科背景下机器人工程人才培养体系的建设与实践导语:随着科技的进步和人工智能技术的崛起,机器人工程作为一个新兴的跨学科领域,对于推动社会发展和促进经济增长具有重要意义。
然而,机器人工程人才的培养却面临着一系列挑战。
本文将从新工科的角度出发,探讨机器人工程人才培养体系的建设与实践,并分享个人对这一主题的观点和理解。
一、机器人工程与新工科1.1 定义与特点机器人工程是一门集计算机科学、电子工程、机械工程、控制工程等多学科为一体的交叉学科,旨在研究与开发能够模拟人类行为的机械装置。
1.2 新工科背景下的机器人工程新工科以培养具备跨学科背景的工程人才为目标,推崇协同创新和跨界融合。
机器人工程作为新兴的跨学科领域,与新工科有着天然的契合点。
二、机器人工程人才培养体系的建设2.1 课程设置与内容2.1.1 一体化课程体系在机器人工程人才培养过程中,应将多学科知识有机整合,打破学科壁垒,推动学生全面发展。
2.1.2 强调实践能力培养机器人工程人才培养应注重培养学生的实践能力,通过实验、项目实训等方式,使学生具备独立开发机器人系统的能力。
2.2 师资队伍建设2.2.1 提高教师专业素质机器人工程人才培养需要具备多学科背景的教师,提高他们的专业素质和实践能力,为学生提供更好的指导。
2.2.2 促进行业与学界的合作通过与行业的合作,引入实际问题和案例,帮助学生更好地理解和应用机器人技术,加强理论与实践的结合。
三、机器人工程人才培养体系的实践案例3.1 跨学科课程设计与实践将计算机科学、电子工程、机械工程等学科的课程进行整合,开设跨学科的机器人工程课程,培养学生的综合能力。
3.2 项目实训与竞赛的开展通过机器人竞赛、科创项目等形式,提供实践平台,培养学生的团队合作精神和创新能力。
3.3 产学研一体化的实践模式与企业合作,共同研发机器人项目,搭建产学研一体化的实践平台,提升学生的实践能力和创新意识。
创新平台建设促进创新人才培养作者:田冷程林松安永生袁英来源:《教育教学论坛》2013年第22期摘要:人才培养模式改革是目前研究型大学教研与实践结合必然要求。
基于现代研究型大学的发展使得原初使命的教学功能却日趋边缘化,提出如何创新人才培养模式从而化解本科教育危机。
本文针对目前研究型大学科研与教学矛盾,提出建立多元化实践教学创新平台,加强大学生实践环节培养,由学生自主选择实践方式,充分发挥学生特长,塑造学生创新意识,培养学生创新能力,造就创新人才。
本文以石油工程专业为例,进行了大学生实践环节改革尝试,分析表明创新平台建设促进创新人才培养。
关键词:创新人才;平台模式;培养;建设中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)22-0029-03当前建立创新型国家已成为我国高等教育的根本目标和任务。
显然创新型国家的建设离不开人才的培养,人才的塑造又需要良好环境的建立。
所以,创新平台的建设是培养创新人才的基础,创新人才的培养是创新平台的体现,优秀的创新平台建设促进创新人才培养质量的提高。
创新目标得以实现首先要进行学习,学习遵循“实践、认识、再实践”的规律。
因此,创新平台建设的基础是实践平台建设,实践教学与改革是创新平台建设的主旨。
要培养大学生的创新能力,必须为大学生构建良好的实践教学平台,在传授学生理论知识同时,需要给学生提供实践机会。
一、创新平台建设的必要性目前高校实践教学的仍然存在一些问题:(1)现场生产实习与实践有时流于形式,存在“走马观花”现象,实习效果不理想。
(2)毕业设计存在“闭门造车”或者简单拼凑模仿,创新性不足。
(3)目前大部分产学研合作仅仅局限于教师,只有极少数学生有参与产学研机会。
(4)“本科生导师”对学生专业方向选择、学习进度和方法投入精力不足。
国内各高校针对于目前现状进行了深入的研究,也提出了多种思路与解决方法。
石油天然气工程学科是一个应用型学科,相比于其他学科而言,贴近工业现场的要求分外突出,对大学生的要求,不仅仅需要掌握理论知识和前沿知识,而更需要学生培养学生实践能力。
2021年公需科目全部答案单选题 1、我国海云数据唇语识别,中文准确率已经达到了71,英文识别率高达()80。
正确答案:【B】 2、根据全球人工智能产业发展现状和趋势(上),人工智能从某种意义上来说就是人工+智能,那以下需要人工做的工作是()。
正确答案:【D】 3、以深度卷积神经网络为代表的感知智能可以说取得了巨大成功,采用的是“举三反一”或()的方法,而它最大的缺陷之一就是没有人类举一反三的能力。
正确答案:【A】 4、“新一代人工智能发展规划暨重大科技项目启动会”,公布了首批4家国家新一代人工智能开放创新平台,其中依托()建设自动驾驶国家新一代人工智能开放创新平台。
正确答案:【A】 5、基于全卷积神经网络的路面/场景像素级语义分割取得重要进展,在一个场景里可以进行()实体的识别。
正确答案:【B】 6、美国的()中指出人工智能对于劳动力市场的影响具有不确定性,应对政策的关键不在于担心全面失业,而是建立合理的制度和政策以调整工作结构。
正确答案:【A】 7、企业成为人工智能人才培养的新阵地,很多企业开始建立自己的人才()。
正确答案:【C】 8、我国在中文信息处理、语音合成与识别、语义理解、生物特征识别等领域处于世界领先水平,国际科技论文发表量和专利居(),部分领域核心关键技术取得突破。
正确答案:【B】 9、零售、交通、金融、家居、医疗等领域可以使用()的能力,通过行业自身积累的大数据,或同时融合百度大数据进行挖掘处理,改造和优化各个行业在管理、产品服务、设计等环节的能力。
正确答案:【C】 10、智能制造的()是改变了传统产品的本质。
正确答案:【B】 11、领英数据显示,截止20__年第一季度,全球人工智能领域专业技术人才中美国占85万,排名()。
正确答案:【D】 12、根据全球人工智能产业发展现状和趋势(上),震惊全球的AlphaGo是以下哪个企业的人工智能产品()。
正确答案:【D】 13、根据加快发展“互联网+医疗健康”,用“三结合”驱动创新融合发展(下),建立(),推行在线知情同意告知,防范和化解医疗风险。
创新之路叩响机器人时代的大门——记合肥工业大学机械工程学院院长、机器人研究所所长訾斌 张方方 吴应清“到2025年,我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地;到2035年,我国机器人产业综合实力达到国际领先水平,机器人成为经济发展、人民生活、社会治理的重要组成。
”这是我国《“十四五”机器人产业发展规划》中明确提出的发展目标。
合肥工业大学机械工程学院院长、机器人研究所所长訾斌教授从事刚柔耦合智能机器人理论、技术与装备研究多年,他认为机器人技术正在深刻改变着人类的生产和生活方式,而随着机器人应用场景的持续拓展,机器人时代进程将被大大推进。
近年来,智能分拣、智能配送、智能搬运等大批“机器人快递员”问世;医疗机器人上岗范围从病房巡诊、康复训练、手术辅助拓展到智能消杀、核酸检测;水下仿生机器人正逐渐取代潜水员承担水文监测、目标搜救等任务;中国空间站机械臂惊艳全球……但机器人应用发展远不止如此,2023年1月,工信部等17部门印发的《“机器人+”应用行动实施方案》中明确指出,要面向社会民生改善和经济发展需求,遴选有一定基础、应用覆盖面广、辐射带动作用强的重点领域,聚焦典型应用场景和用户使用需求,开展从机器人产品研制、技术创新、场景应用到模式推广的系统推进工作,并支持一些新兴领域探索开展机器人应用。
“人类对机器人网络化、极端化、智能化、绿色化、共融化的期望值越来越高。
”訾斌说。
在他看来,“机器人+”应用前景广阔,要立足国家与经济社会的需求,抓住这个发展良机,方能不负时代。
从星河中走来“我们做科研要仰望星空,又要脚踏实地,在追寻梦想的同时不忘服务于国家需求。
”訾斌由衷地说。
他的科研之路正是从“仰望星空”开始的。
早在1995年,第三届国际大射电望远镜工作组会议上,西安电子科技大学段宝岩院士所做的关于大射电望远镜馈源支撑的光机电一体化创新报告,就受到了国内外专家的高度关注。
这个报告照进现实,扎扎实实地解决了中国天眼(FA S T)项目中最大的难点——馈源舱及其支撑结构系统问题,将天眼馈源舱的重量由万吨降低到30吨,被誉为“变革式创新”。
以机器人竞赛为依托的大学生创新能力培养特色平台作者:赵新灿,杨婷,张大伟来源:《教育教学论坛》 2017年第24期摘要:与传统大学生创新平台依托重点学科或综合实验室的做法不同,依托“机器人竞赛”建设大学生创新平台是充分挖掘参加机器人竞赛培训的参赛队员潜力,把队员培养成创新型拔尖人才,具有整合已有创新资源并进行二次开发的新特点,平台建设无论是对于参赛队员、指导老师还是对于学校教育本身都有着重要意义。
关键词:机器人竞赛;创新能力;特色平台中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)24-0088-02机器人大赛是以体育竞赛为载体的高科技对抗,其比赛内容和要求高,涉及知识面广,是培养信息、自动化领域科技人才的重要手段;同时以机器人作为教学实践平台,在培养学生创新意识和提高专业技能方面具有明显优势,对培养高素质信息化人才具有重要意义。
如何以智能机器人实验室这个学生创新平台为载体,一方面促使他们的优势继续保持、成果继续发扬,另一方面在各理工科院系推广他们的成功经验,整合学校的创新资源,使更多的学生受益对学校人才培养工作具有重大意义。
一、创新平台建设的背景和意义目前,郑州大学在学校教务处、学生处和研究生院的支持下已经建立起了智能机器人创新实验室,建立了大学生创新训练基地,通过六年的建设,取得了“中国机器人大赛”八项全国冠军、七项亚军的好成绩。
在我校结构调整和规模扩张基本完成的情况下,郑州大学创新人才培养模式如何在现有基础上提升内涵、拓展新的创新人才培养思路,培养具有创新特色、较强竞争力的工科类拔尖创新人才,是摆在学校创新人才培养方面的巨大课题。
郑州大学智能机器人训练基地每年为备战“中国大学生机器人大赛”和“河南省大学生机器人大赛”针对选拔出的学生进行系统的机器人专业知识培训和指导,经过紧张的赛前准备和正式比赛后,队员普遍具有了较强的制作能力、创新思维和协作精神。
如何打破“竞赛”局限,做到学生创新能力培养的针对性和持续性,对建设可持续发展的大学生创新基地有着重要意义。
制造业的未来发展方向随着科技的不断进步和全球经济格局的变化,制造业作为一个重要的经济支柱行业,也面临着新的发展挑战和机遇。
本文将探讨制造业的未来发展方向,并提出相应的措施和建议。
一、智能制造:走向智能化与自动化智能制造是未来制造业的发展趋势。
通过引入先进的信息技术和人工智能,实现生产流程的自动化与智能化,能够提高制造效率和产品质量,降低生产成本。
与此同时,智能制造也能够满足消费者个性化需求,实现定制化生产。
1. 引入物联网技术:利用物联网技术,实现设备之间的联动和数据互联互通,提高生产监控和预测的能力。
这将有助于提高生产的灵活性和响应速度,进一步提高产品质量和客户满意度。
2. 推广机器人应用:在制造过程中引入机器人,能够实现更高的生产效率和更稳定的产品质量。
机器人可以承担繁重、高风险和重复性的工作,减轻人工劳动负担,同时提高生产线的自动化程度。
3. 信息化建设与大数据分析:建立完善的信息化系统,实现对生产过程的全面监控和数据收集。
通过对大数据的分析,可以发现和解决生产过程中的瓶颈和问题,进一步提高生产效率和质量。
二、绿色制造:追求可持续发展随着环境保护意识的提升和资源约束的加大,绿色制造成为制造业未来的发展方向之一。
绿色制造强调在生产过程中减少能源消耗、减少废物排放,并推动可再生能源的利用。
1. 节能减排:在制造过程中使用节能设备和新能源技术,减少能源的浪费和污染物的排放。
通过优化生产工艺和改进设备设计,提高能源利用效率,实现对环境的保护。
2. 循环利用:在废物排放方面,制造业应该采取措施实现资源的循环利用。
通过废物处理与再生产技术,将废物转化为可再利用的资源,减少对自然资源的依赖。
3. 推广可再生能源:在能源供应方面,制造业应大力发展可再生能源,减少对传统能源的依赖。
利用太阳能、风能等可再生能源,既能满足制造业的能源需求,又能减少对环境的影响。
三、人才培养与创新驱动制造业的未来发展需要有高素质的人才和持续的创新动力。
“机器人创新教育课程基地”建设经验总结材料江苏省句容高级中学课程基地是以全面提高学生综合素质和实践能力为目标,以转变课程内容的实施方式为重点,以创设新型学习环境为主线,促进学生在活动、实践、体验、探究中,提高学习效能、发掘潜能特长的综合性教学平台。
2012年9月,我校审报的“机器人创新教育课程基地”被列入江苏省普通高中课程基地建设项目后,学校根据省教育厅要求,开展了扎实有效的工作,不断推动课程基地的建设。
一、提高思想认识、强化组织领导从课程基地申报开始,我校就组织相关人员进行课程基地材料的学习,深入理解课程基地建设的价值使命,进一步明确机器人创新教育基地的建设目标。
通过学习,我们认识到,课程基地是以创设新型学习环境为特征,以改进课程内容实施方式为重点,以增强实践认知和学习能力为主线,以提高综合素质为目标,促进学生在自主、合作、探究中提高学习效能,发掘潜能特长的综合性教学平台。
建设课程基地是江苏省贯彻落实国家教育改革与发展规划的教育创新,是创新内涵建设、创新育人方式、创新质量提升的改革路径和有效措施。
对于机器人教育也有了进一步的认识。
机器人创新教育是真正可以“操作”的素质教育,机器人创新教育是“第一综合”教育资源。
在高中阶段,机器人教学通过整合物理学科、数学学科、通用技术与信息技术相关内容,构建合适的课程组织框架和实施支架,遵循机器人创新教育的规律和方法,为学生科学素养的提高提供了一个独特的实验平台。
依托此实验平台,以实践活动为抓手,使机器人创新教育课程不仅会成为程序设计学习的载体, 也会成为多种课程整合的新载体,成为多种学习形式的载体,多种能力得以综合提高的载体,创新人才培养的载体。
我们要把基地建设成课程整合的基地、教与学模式革新的基地、机器人竞赛的基地、能力培养、创新性人才培养的基地、机器人创新教育课程示范基地与交流中心。
在统一了课程基地成员在课程基地建设的思想认识的基础上,学校分别建立以校长为第一责任人的课程基地工作机构,形成了课程基地建设工作组、专家指导委员会,明确了各自的职责,建立有效的运行机制,保障课程基地建设工作顺利实施。
搭建多层次合作平台,加强校企合作内涵建设总结一、指导思想在“立足长沙,面向湖南,辐射全国”的区域定位、“服务地方产业”的服务定位、“坚持双元培养、校企联动”的人才培养定位前提下,坚持“立足地方、服务企业、质量为本、校企联动”办学理念和“德育为先、实用为上、能力为重、素质为本”的人才培养观,以学生受益、学校发展为根本出发点,通过搭建校企合作平台建设,实现校企之间的资源共建、共享,构建“校企命运共同体”;以推进智能制造、人工智能和社会服务产业领域的职教集团、协同育人平台、产业学院、协同创新中心和科技平台团队等合作平台建设为重要抓手,推进学校产教、科教深度融合。
二、发挥联盟平台优势,深化校企合作深度(一)充分发挥学校和园区校企协同育人联盟成员单位地处国家高新区核心园区的区位优势,进入企业主动寻求学校合作的良性循环。
每年召开联盟年度大会和评选优秀联盟兼职教师和联盟单位,召开联盟专场招聘会,搭建校企“职通车”,目前合作企业数有487家,覆盖园区大部分的龙头和骨干企业。
(二)利用国家级示范职教集团——长沙职业教育校企合作联盟平台,促进联盟内学校之间、企业之间、校企之间的交流合作与资源共建共享。
政校行企深度融合,联合办学,共同投入资金、设备和人力资源组建职教集团或产教融合联盟,推进实体化运作。
联盟下设行业校企合作共同体和秘书处、师资和校企合作委员会等机构,目前有联盟成员单位达到437家。
2021年5月成立长沙市家政服务业校企合作共同体和文旅创意业校企合作共同体,家政服务业校企合作共同体理事长由长沙市第一家家政服务业龙头企业董事长担任,文旅创意业校企合作共同体由长沙市剪纸国家级技能大师担任理事长,为联盟探索实体化运作打下坚实基础,到目前为止,联盟下设有9个校企合作共同体。
2018年获湖南省示范职业教育集团建设单位立项,2021年成为国家示范职教集团培育单位。
表1联盟现共同体单位一览表2021年积极推进学校承担的两大校企合作联盟建设,促进联盟内学校之间、企业之间、校企之间的交流合作与资源共建共享。
开展机器人创新活动,培养学生的创新精神随着科学技术的迅猛发展,人类进入了高速发展的信息时代,这个时代需要有创新素质的人才。
目前,国内国际对青少年机器人创新活动十分关注,国内有“中国青少年机器人大赛”和“信息技术创新大赛”等,国际上有“国际奥林匹克机器人大赛”等。
这为培养学生的创新精神提供了一个很好的突破口,是一个非常有探究价值的问题。
为此,笔者以为,通过开展机器人创新活动,培养学生的创新精神也是一个不错的研究课题。
一、开展机器人创新活动的必要性(1)机器人知识普及的需要。
要破除对机器人的神秘感,必须通过加强机器人学科教学,提高全社会对机器人的认识。
(2)提高机器人应用水平的需要。
在开展机器人创新活动中,存在着搭建、编程、数字电路、控制器、管理维护、人机关系等一系有待处理的工作。
只有操作者了解机器人的原理、结构、功能、使用方法、注意事项,才能提高机器人的应用效能。
(3)提高机器人研制能力的需要。
机器人的研制,需要一大批懂得多学科知识的专业人才,这有赖于多形式多层次的机器人教育。
(4)深入开展信息技术教育的需要。
开展机器人创新活动,一是避免片面强调软件工具应用技能的学习,而造成的程序设计思维脱离实际。
二是避免重“软”轻“硬”、重模仿轻创新、重理论轻实践。
(5)与国际接轨的需要。
一些发达国家机器人教育早已进入课堂,要想赶超世界教育先进水平,必须大力加强机器人创新教育。
(6)未来智能机器人时代的需要。
据预测,21世纪中期,人类社会将全面进入以智能机器人为代表的智能时代。
开展机器人创新活动,有助于使我们不至于在机器人时代落伍。
二、开展机器人创新活动的措施1.构建机器人创新平台,营造愉快的学习环境通过开展机器人创新活动的平台,学生们把学习机器人制作作为一种乐趣和发自内心的一种愿望,所以他们才会自觉和积极主动地学习。
充分利用机器人创新活动的优势,可使学生的学习经常处于兴奋的状态,思维活跃,反应敏捷,在寻根究底中锻炼思维能力,在求异思维中培养创新思维,引导学生不断进行分析、归纳和总结,为培养创造性能力奠定基础。
依托机器人创新平台,提升人才培养质量
结合中国矿业大学机器人创新实验室实际运行情况,在创新实验室活动内容、实验室日常管理方法和学生参与机制等方面进展了探索,形成了基于提高学生创新实践能力和团队合作精神为培养目标的运行新模式。
机器人实验室利用率创新创业型人才机器人一种集合了机械、电子、计算机、人工智能等多种技术在内的可编程和多功能的机电综合体。
机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统等组成。
一般可以开设电工、电路、数电、模电、单片机、PLC、动力学仿真、自动控制等实验课程,根本上满足本科教学的需要。
机器人是多学科穿插的综合体,是最典型的一种机电一体化技术,在机器人方案设计、零部件设计与制作、控制系统软硬件设计及提高可靠性和稳定性等方面都有大量工作要做,并为学生提供了多学科、多领域的学习时机。
一、现有实验室教学模式创新教育是以培养人的创新意识、创新精神和创新能力为根本价值取向的教育实践,是以开掘人的创造潜能,弘扬人的主体精神,促进人的个性和谐开展为宗旨,以实现人的全面开展为目的的教育,旨在培养创新型人才。
然而,当我们以实验教学在人才培养中所应发挥的作用为依据,审视和反思传统实验教学模式时,就会发现传统实验教学远远没有到达其应有的培养目标。
1.重视缺乏高校是知识创新、传播和应用的主要基地,加强高校实验室资源建立,提供水平高的并且配套率高的实验设备,是实现创新教育的必要条件。
但目前大多数高校由于对实验教学重视缺乏,造成实验设备、实验经费、场地配置缺乏、实验人员编制有限等诸多方
面的原因,就很难向大学生提供实际动手操作的条件和时机,这将直接影响学生今后的开展方向,也难以在科学领域占一席之地。
因此,实验室在实验装备上应提高投入,更好地为高校大学生创新人才的培养提供雄厚的物质根底,而不是把实验教学当本钱科生理论教学的补充和延伸。
2.定位不合理现行的实验教学目标过分强调验证理论,开设的实验往往只是一个“装配”实验,培养的也只是一个装配工,不能锻炼和培养学生解决问题的能力,创新更无从谈起。
这种教学目标显然不能适应知识经济对创新人才培养的要求。
事实证明,实验教学最根本的目的是让学生学习实验方法、科学思维方法和学科的根本研究方法。
综合现代科技开展的新知识、新技术和新实验方法,精心选择综合性、先进性、新颖性、应用性强的实验来激发学生的求知欲,培养学生综合把握和运用学科知识的能力。
科研层次的实验那么要在优秀实验教师与技术人员的指导下,鼓励学生从科研工程中、社会生产实践中或教学改革中寻求研究课题,独立设计、自查资料、自拟实验方案、进展探索性、创造性实验。
实验室工作体制的创新为塑造知识经济所要求的创新型人才提供了有力的保障。
3.指导思想脱离实际现行的实验教学往往采用专业的实验仪器,具有封装性强,操作简单等特点。
但是,在实验教学当中,这是非常有害的,比方学生做单片机实验室,使用的单片机实验箱中的所有管脚都在箱体内部连接,需要连接的线为了操作方便也被移动到一起,可以使用排线一次性的连接好。
这就造成了局部学生一直以为芯片本来就是这样。
实验时,教师给学生讲解实验的连线方法,学生依照实验指导书照单抓药,然后
写入实验书上的例程,最后完成实验。
在此过程当中,学生唯一要做的就是执行,机械的执行。
致使学生对实验毫无兴趣,只求快速做完实验得到结果。
严重抑制了学生思维能力与智力开发,丧失了锻炼学生发现问题、分析问题、综合解决问题的能力的时机。
二、创新实验室的教学模式实验室是创新教育实施的根本条件,是培养创新精神、创新能力的重要场所,也是学生潜能得以发挥的最好场所之一。
建立和完善以培养学生创新精神和创新能力为目标的创新实验室并使之正常运转,不仅仅为学生的实践锻炼提供了物质条件,更是给他们创造了一个广阔的思维空间,其结果是使学生的实践与创新能力得到锻炼,科学的工作态度和创新精神得以培养,参与科学研究的热情得到激发,从而到达创新教育的目的。
但是,目前高校中普遍存在的情况是学生除按课表安排的时间去实验室上课外,一般很少去实验室。
这种传统的教学方式,使学生只能在有限的时间内,完成教学大纲要求的必作实验内容,学生的实验过程是在教师的讲解示范下,按实验指导书上的实验步骤“照方抓药”式的做实验,因此很大程度上限制了学生创造力的开展,抑制了他们的创新精神,不利于学生创新能力的培养。
在大多数人看来,机器人似乎离我们很远,它应该是“高精尖”的产物,所以学生们对接触机器人时,并亲手设计机器人的激情是无法想象的。
这种可以融入自己思想,自己动手设计并制作的实验使学生体会到了成功的喜悦和解决问题的巨大成就感,激发了学生持续的学习热情。
1.以机器人为载体为满足创新性人才培养的需要,我实验室采用目标管理方法,即只提供两个明确的目标和假设干个前沿探讨
性课题供学生参考,一个明确的目标是:“做一个循迹小车平台”,学生在这个工程当中自己设计自己制作,从学生的作品来看,仅控制器就有很多种设计方案,有用数字电路中的门电路制作的,有用模拟电路中的比较器制作的,还有用单片机制作的,展示了学生的无尽的创造力和学习热情,彻底摒弃了以往教学实验中的学生机械操作的弊端。
另一个明确的目标是做一个四足的仿生机器人,在这个工程当中,学生要首先选定仿生目标,并在高速摄像机下分析其运动过程,设计出适宜的机构图纸,并在PRO/E等软件仿真成功后制作。
该工程要求有生物专业的学生来分析仿生目标的运动过程,并提出仿生机器人的关节模型,要求有机械专业的学生根据关节模型设计机构图纸和加工图纸,要求力学专业的学生根据机构图纸进展动力学仿真,要求控制专业的学生制作仿生机器人的“大脑”。
该工程可以让学生在一种团队合作的气氛中分析问题,并通过运用已有的知识和“探究”式地面对未知知识的学习来解决问题。
这种学习形式既培养了学生获取信息、加工信息的能力,也培养了学生的创新能力、终身学习能力和合作沟通能力。
2.以开放性为保障我们对实验室的开放为完全的开放:一是时间的开放,即实验室由低年级研究生管理,主要负责实验室的开关门及突发事件的处理,一般从早上8:00到晚上10:30一直开放,学生可根据自己的兴趣和自己的学习时间,合理安排进入实验室的时间。
二是实验人员上的开放。
国内高校的创新实验室以及机器人实验室一般由相关专业的研究生或高年级本科生参与,只面对少局部的学生开放。
而我们实验室改革后对学校所有感兴趣的学生开放,并从中
吸收局部优秀学生早期进入实验室参与实验室的科研攻关工程。
实验室开放教学把学生推到实验的主体地位,学生在实验室内结合实验室的方向和条件,自行提出机器人要实现的目标,并独立完成机器人的设计、制作和软硬件的联合调试。
实验室开放后具有较强的综合性和实践性,给学生提供了较大的创新思维的空间,培养了学生的创新精神与实践能力,可以充分运用自己所掌握的知识和技能,淋漓尽致地发挥自己的特长和聪明才智。
3.以创新能力培养目标我创新实验室的存在就是为了培养学生的创新能力,从实验室的日常管理,开展目标及长期规划,都由学生管理委员会决定。
实验室在日常运行的根底上成立了机器人兴趣协会、航模协会等学生社团,并定期举办讲座和比赛,有效激发了学生参与科技创新,开发与研制的兴趣与爱好,对于培养其创新精神,鼓励创新意识具有重要的意义。
创新实验室的一切都是为了更好的培养学生的创新能力,实践证明,在充裕的时间保证下,学生对自己感兴趣的工程具有极大的热情和超乎想象的创造力,我创新实验室的运行,证明了该方案对学生素质的提高和创新能力的培养做出了巨大的奉献。
三、结论自创新实验室改革后,实验室开放性的实验内容吸引了学生的兴趣,每天10个实验台全部满员,致使实验室管理不得不采取预约,延长开放时间等措施来满足学生的需要。
一个机器人的制作,往往要求两个以上不同专业的学生合作完成。
多个学生的相互配合,相互帮助才能完成整个工程,这就间接培养了学生分工协作的能力和人际沟通能力。
在学生制作机器人的过程中,学生的动手能力和解决问题的能力大幅度的提高,为以后的学习和工作
打下坚实的根底。
创新实验室改革后,局部学生作品近几年来在江苏省机器人大赛、全国大学生机器人大赛上获得一等奖数十项,充分证实开放实验室对大学生创新能力的提高有着及其重要的作用。
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