• 机器人竞赛与学生创新能力的培养

     

      摘要:机器人竞赛是培养学生创新精神,提高学生创新能力的有效方法。通过参加这项竞赛,可以培养学生查阅资料能力、自学能力、分析问题与解决问题的能力、综合设计与调试能力、科技论文写作能力,培养了学生理论联系实际的作风、团结协作精神和创新意识。为此,本文将机器人竞赛作为学生创新能力培养的平台,探讨机器人竞赛与学生创新能力培养的具体方案。
    中国论文网 /9/view-9270858.htm
      关键词:机器人竞赛 创新能力 培养方案
      
      一、引言
      
      在信息时代,知识经济已现端倪,国力竞争日趋激烈。知识经济呼唤素质教育,实施素质教育的重点是要培养学生的创新精神和实践能力。随着高等教育改革的不断深入,学生综合素质与能力培养问题已刻不容缓地摆在我们每个从事这项教育工作的教师面前。市场经济的残酷性与学生就业的巨大压力,使我们每个教师深感肩上责任的重大。高等教育的使命是什么?学校的出路在哪里?我们培养的学生质量究竟怎样?这些问题迫使我们不得不回过头来,回味走过的漫漫长路,反思我们的教学体系、教学的各个环节,研究教学与学生能力培养之间的因果关系与应遵循的客观规律。
      我国现有的教育体制存在一些问题,不能适应新时期创新人才培养的要求,如存在重知识传授而轻能力与素质的培养,重理论研究而轻实践环节的训练,重共性教育而轻个性的发展,重对传统的继承而轻对现状的突破和创新等现象。反映在高等教育中,则主要表现为专业设置过窄、教学内容陈旧、教学手段落后、培养模式单一、人文素养较差、缺乏创新精神等等,使高校培养的人才创新意识薄弱,实践能力不强,发展后劲不足等。
      这种情况,在我校也有不同的表现形式。通过组织参加机器人竞赛及组织赛前选拔与培训,发现我校学生存在理论基础较好而动手能力较差、参与意识较强而工程素养不足等。这反映出我们的学生平时重理论轻实践,也说明现有的教学内容和课程体系亟需改革,如在平时实验课中,验证性实验多而自主设计的实验少,单科性实验多而综合性创新性实验少,采用传统的方法多而应用最新的技术少。
      实践证明,机器人竞赛是培养学生创新精神,提高学生动手能力的有效形式。参加这项竞赛,可以培养学生查阅资料能力、自学能力、分析问题与解决问题的能力、综合设计与调试能力、科技论文写作能力,培养学生理论联系实际的作风、团结协作精神和创新意识。为此,我们将机器人竞赛作为学生创新能力培养的平台。
      自南京邮电大学成立Apollo机器人仿真组后,已先后培养了许多科研型学生,其中突出的有丁克(就读于香港中文大学)、马洁(现就读于英国剑桥大学)等,并先后在国际和国内RoboCup比赛中获得多项一等奖和二等奖,包括2004年中国足球机器人大赛中获得了RoboCup2D仿真组冠军,在2005年获得RoboCup美国公开赛2D仿真组亚军,2008年获得RoboCup中国公开赛及伊朗公开赛3D仿真组季军,2009年获得RoboCup中国公开赛2D仿真组季军,2010年获得RoboCup伊朗公开赛2D仿真组亚军及世界杯3D仿真冠军等等。
      
      二、机器人创新竞赛与学生能力培养方案
      
      1.机器人创新竞赛中达到的目标分类
      
      (1)鼓励师生共同参与科研工作,并且充分将他们竞赛过程中的经验教训和知识积累下来,编写成竞赛指导教材用于以后的教学与研究工作。
      
      (2)改革学习的方式,以学以致用为中心点,在研究中发现学习的不足并加以充实和完善,提高学生学习的兴趣,激发学生创新能力,达到研究与学习内容紧密结合。
      
      (3)以创新机制来加速科研的发展,建立良好的创新平台与机制。建立创新合作机制和创新团队机制,充分发挥个人的潜力,建立灵活集散的团队形成机制,实现思想到实践的人才发挥优势融洽组合。
      
      (4)促进与其他高校机器人竞赛团队的交流,实现不同思想间的相互融合,提升自身的不足,从而保障竞赛有持续的生命力,使相关的科研工作和教学工作能够更好展开。
      
      (5)以机器人竞赛为借鉴,研究创新能力培养的规律,对课程体系中各课程的实验、实训及课程设计等环节中的内容、实施时间、实施方法、考核方法等进行系统配套改革。
      
      2.在实践中采用的方法
      
      (1)鼓励和组织学生参与创新和科研工作,建立完善的培养机制。通过网络和学校科协等多种途径,面向整个学校招收成员。采用10课时的辅导班对招收的学员进行培训,并建立一套科研工作的评价、考核和奖励(分配)方案,将考核中优秀学员纳入团队。
      
      (2)研究在创新合作中如何创新分工合作机制和创新团队机制。在创新合作方面,采用了三种方式:建立公用的服务器并采用SVN版本控制器,如此不同的团队成员即使在不同的地方也可以方便了解项目的进展;每周定期开展学术讨论,对一周内遇到的学术成果及疑难问题进行讨论,同时也对学生进行思想指导;在网络上建立项目讨论组,实现成员之间问题的及时沟通与资料的共享。
      
      (3)建立与其他高校的合作机制,弥补科研工作中的不足。与外校的其他优秀团队(例如东南大学的RedSun队)
      建立联系,定期派学员去外校进行交流学习,使其发现现有工作中的不足,进一步提升自身的创新能力。
      
      (4)积累科研工作经验,编写竞赛指导教材,培养学生科技论文写作能力。在竞赛过程中,积极培养学生查阅资料能力、自学能力、分析问题与解决问题的能力,并将解决的问题进行总结提升,进而能够编写竞赛指导教材和写作科技论文。
      
      三、结论
      
      建立高校的教学与学术积累工作制定制度,同时也通过网络和其他形式让企业了解学校的学生创新能力,促进合作往来。鼓励和组织学生参与创新和科研工作,即使是不成熟的成果也给予肯定和奖励,对于不成熟的但是具有可行性的项目,集中团队的智慧和力量给以突破。将研究过程中有价值的思想和经验教训以文章或者其他的形式萃取出来。此外,在科研方面,加强与其他高校合作往来,互惠互利地引进和共享资源。
      在创新合作中,吸取经验教训,建立创新分工合作机制和创新团队机制,充分发挥个人的潜力,充分肯定科研的半成果和潜在成果。建立新思想、新点子、新产品交流的网络或者其他平台,对于具有挑战权威、预见性、不成熟的观点建立刊发和交流的平台。建立利用高校人才优势的创新运行机制,让企业了解学生的科研实力,以此来解决大学生就业问题。借鉴科研中的实践经验,以实用化为出发点编写竞赛指导教材,提高教学质量和教学实用性。学生在课堂中学习的知识可以通过科研的方式加以固化,并且在科研中又能激发学生的创新能力,将学生培养成具有较强创新能力和实践能力的优秀人才,如此不仅使学生受益,而且也能扩大学校的影响力。

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