机电类本科应用型人才培养模式的机器人教学与-福州大学至诚学院.DOC

机电类本科应用型人才培养模式的机器人教学与实践环节的探索与研究 教 学 成 果 报 告 福州大学至诚学院 2013年12月 《机电类本科应用型人才培养模式的机器人教学与实践环节的探索与研究 》项目针对针对独立学院培养应用型人才目标的定位，为了培养出优秀的具有创新性的应用型人才，克服传统教学模式下理论与实际联系不紧，学生动手能力、创新精神不强等问题。我系采用创新教学模式，在原有传统理论教学的基础上，特别突出实践环节教学，引入多学科交叉、综合性强、易于激发学生兴趣的前沿学科课程——机器人，建立起一套较为完善的机器人课程与实践教学体系。教学成果报告如下： 一、本研究成果具体思路和实施方案 应用型人才特点为基础扎实、实践能力及创新意识强，具有工程应用能力， 毕业后主要在企事业单位，主要从事各种技术或管理工作。在应用型人才培养模式下，展开前沿综合性课程——机器人的教学。以项目为引导，教师队伍建设上采取项目导师制调动学生的积极性，加大实践教学力度，完善实验室建设，开设不同阶段的机器人课程展开由浅入深的理论教学。 主要通过以下几条实施： 实施项目引导型教学，调动学生研究兴趣和积极性。 以机器人比赛项目作为相关课程的主要线索，使课程与实践有项目依托，课程与实践环节围绕比赛项目展开，能让所学知识能够更具体和及时地服务与项目，避免课程实践环节与具体竞赛项目衔接的困难。同时，参加比赛项目的同时又修满了学分，很好地调动学生积极性。 除了与机器人课程配套的基础实验外，我系在大三上学期开设了《创新设计》、《科研科技实训》等新课程。 课程内容包含与单片机相结合的电子系统综合设计、机器人相关赛事培训等；课程内容综合性强、起点高，针对性强，锻炼了学生的思维能力、动手能力和创新能力，同时为他们参加相关竞赛打下了坚实的基础。 教学计划中加强机器人相关学科课程的实践环节比重,保证实践教学体系的运作。 教学计划中明确实践教学由课程实验、课程实习、课程设计、集中性实践环节、社会实践和专题（社会调查、设计和竞赛）等组成。其中《单片机原理及应用》、《嵌入式系统设计》等机器人主要支撑课程的实践环节比重加大。 增加实验室建设投入，完善项目为导向的机器人创新实验室体系。 建成多个“机器人创新实验室”，针对多项机器人项目，分为“武术擂台型机器人创新实验室”、“游历机器人创新实验室”、“搬运机器人创新实验室”、“轮式机器人基础实验实训室”等。建立并逐步完善“机器人基础实训中心”，在完成机器人基础实践的基础上，建成涵盖融合多学科多领域的实验实训中心。建起《C51单片机与C语言程序设计》、《AVR单片机与C语言程序设计》、《ARM与复杂机器人制作及编程》等多门专业课程的配套实验室。项目为导向的实验体系的建立不仅满足单片机等课程实验教学的需要，还可以满足自动化、传感器、控制工程和计算机编程等方面课程实验需要。不仅能满足实验教学的需要，同时可以用此设备进行课程设计、毕业设计以及国际机器人竞赛。采取多种措施解决实习问题。 完善机器人项目教师队伍建设，形成以项目为导向的多学科融合教师队伍 机器人项目教师队伍由嵌入式系统领域、电力电子方向、控制工程以及机械自动化等多专业多领域的教师组成；在管理模式上形成项目“导师制”管理，将传统的大班上大课转变为小组导师责任制。每2-3个同学为一个工程实习单元，共同合同完成每个项目，教师只是讲解相关的知识点，在课程上为作为“导师”的角色参与，帮助学生分析问题，而非解决问题，每个项目有建议的课时，学生参与者直接参与管理，在规定的时间内完成，并与大家一起演示、分析、讨论，充分调动学生的积极性和参与度。 本研究取得的主要成果 机器人课程与实践教学体系以项目为导向，通过实验室建设、教师队伍建设与多学科融合、前沿技术的持续关注等多方面加强实践学生能力的培养，取得的主要成果有： 人才质量显著提高 近四年来，我系毕业生整体上基础理论扎实，专业技能强，综合素质高，受到了用人单位的普遍好评。毕业生一次就业率四年来均达到 95% 左右，有的专业方向出现毕业生供不应求的现象。近年来多家企业主动与我院建立长期的用人关系，稳定的实习实训基地达18家。 参加多项学科竞赛成果丰硕 本系学生在机器人相关竞赛中表现突出,近4年获得的奖项有： 2013年赴美国获得“三一学院杯”国际机器人家庭服务机器人比赛 （标准组）冠军2项、亚军1项； 2013年中国机器人大赛暨RoboCup公开赛 获得冠军2项、亚军1项、一等奖4项、二等奖6项、三等奖4项； 2013年全国大学生电子设计竞赛（本科组） 福建省二等奖2项； 2013年第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛 福建省三等奖1项、优胜奖1项； 2012年第十三届“未来伙伴杯”中国智能机器人大赛机器人灭火比赛（大学组）冠军1项、亚军1项、