关于本科生机器人学课程教学的思考由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“机器人学课程教学大纲”。
【摘 要】为了在已有教学改革的基础上进一步提高机器人学课程的教学质量，本文介绍了该课程的教学现状，分析了制约教学质量进一步提高的因素，并给出了相应的对策。
【关键词】机器人学 教学质量 教学思考 教学对策
【中图分类号】g642.0 【文献标识码】a 【文章编号】1674－4810（2011）21－0043－02
机器人是典型的机电一体化系统，也基本反映了当前机电一体化技术的最高水平。随着机器人技术的进步和人们要求的提高，机器人（尤其是工业机器人）在各行各业中的应用越来越广泛。可以预见，在不久的将来，机器人将极大地改变人们现有的生产和生活方式。
对于机械设计制造及其自动化专业的学生来说，学习机器人相关课程很有必要。目前，多数农业院校在机械类专业本科生中也都开设了机器人的相关课程。我校亦于2006年开始在机械设计制造及其自动化专业中开设机器人的课程，并积极结合教学实践进行了教学改革，取得了较好的效果。在我校进行教学改革的基础上，本着精益求精、不断提高教学质量的出发点，对机器人学课程的教学进行了进一步的思考和研究。
一 机器人学课程的教学现状
河南农业大学的机械设计制造及其自动化专业作为省属农业院校中创办历史较短的工科专业，办学条件和著名工科院校相比有较大的差距。所开设的机器人学课程设置在大四上学期，课程性质为选修课，占用学时30个。限于没有本课程相关的实验室及实验设备的客观条件，30学时为纯理论课。
课程开设五年来，结合教学实践进行了包括教学大纲、教学内容和教学方法等在内的一系列的教学改革。这些改革取得了较好的效果。表现在：经过这门课的学习，多数学生对机电一体化的认识明显加深，对机器人学科有了较深刻的理解，具备了机器人设计的初步能力。
不容忽视的是，和国内外一些著名高校甚至和国内一些著名的农业院校相比，该课程的教学情况还有很大的改进余地。突出表现在学生学习的积极性、主动性不强，教学的组织形式还不甚理想，实践教学空白等方面。
二 制约教学质量进一步提高的因素分析
1．课程内容的安排有待调整
机器人类课程综合性和理论性强、难度大，对学生的数学、力学、控制理论、测试技术等先导课程的掌握程度要求较高。加之学时短，学生学起来普遍感觉晦涩难懂。这在很大程度上削减了同学们的选课热情和学习的积极性。
在前期教学改革中，已经更新了教学大纲，调整了课程内容，压缩了理论推导。学生学习的积极性、主动性虽然得到了较大的提高，但和预期相比，还有一定的差距。如何在有限的学时内，既保证全面完成机器人学科体系的教学，又能有效降低课程难度和枯燥性是一个棘手的问题。要破解这个问题肯定离不开课程内容的进一步调整。
2．教学过程的组织方面有待提高
在前期的教学改革中，采用多种措施进行了教学方法的改革，比如问题式教学方法、启发式教学方法和现代教育手段的运用等。这些措施提高了学生学习的积极性，并有效提高了教学效果。但是，教学作为一门科学和艺术，追求进步应该也是永无止境的。
学生学起来感觉晦涩难懂，一方面与学科性质、课程内容安排有关系，另外一方面也与教师对教学过程的组织有关系。降低课程难度和枯燥性不能一味从课程内容的删减着手，如果删减过多，就不能实现教学目标，甚至都不再是机器人学课程了。如果教学的组织过程中能切实做到化难为易、化枯燥为趣味，将极大减少课程内容安排所面临的压力。
3．教学及学生管理方式有待转变
自实施教学改革以来，学生的出勤率有所提高，但与低年级相比还有较大差距。在与同学交流的过程中，部分同学反映出勤率和这门课的开设时间、课程性质有很大关系。诚然，大四的学生比较忙，选修课也不受学生重视，但如果教学及学生的管理较合理，不出勤的现象必会逐渐减少。
4．没有实践教学
由于没有本课程相关的实验室及实验设备，本课程至今仍无实践环节，导致学生学完机器人还没有见过机器人。这也在很大程度上影响了学生学习的积极性，同时也使得学生缺少对机器人的直观认识。特别需要指出的是，有些实践环节是理论教学所无法代替的。要想进一步提高该课程的教学质量，实践教学必不可少。
三 进一步提高教学质量的对策
1．进一步调整授课内容
机械设计制造及其自动化专业本科阶段开设该课程的目的是概论性的，概论的目的在于掌握宏观的学科体系和应用，而这些并不需要对理论推导等过程有太多要求。因此，应进一步减少理论推导在授课时占用的学时数，以讲明理论来源和思路为主，以阐明关键结论为主，以讲清学科概貌为主。另外，要适当增加机器人应用方面的内容，比如在机器人知觉部分可以介绍常用的机器人传感器以及机器人传感器的选用原则，在课程最后可以留出时间系统地讲解若干种机器人等。
2．进一步改善教学方式
结合课程实际，在实践中不断改进和完善基于问题的教学方法和启发式教学方法。从问题的设置、提问的角度、启发的方式、过程的引导、结论的总结等多方面深入揣摩，逐步建立起该课程的问题集、案例集，及时记录教学实践中的心得体会，并不断总结。
合理布置作业，让学生在课外继续思考。布置作业的目的不仅是为了巩固上课时的学习内容，另外还要能够引导学生进行课外学习和思考，从而达到在有限的授课学时内，让学生学到更多东西的目的。为此，布置的作业就不能是简单的习题，还应该有资料查阅、部件设计等内容。比如在学完机器人控制后，可以布置作业让学生设计一个两连杆机器人的控制器。
合理设置讨论课。讨论课以大的知识模块为单元进行设置比较合理，在讨论课的设置中，要突出体现综合性、创造性和互动性。
进一步改进和合理应用现有的现代教育手段。对现有的课件、多媒体资料不断进行更新和改进，精益求精。现代教育手段有其先进性，也有其局限性，并不是现代教育手段使用的越多越好，要有机结合现代教育手段和传统教学模式，充分发挥二者的优点。
另外，可以通过电子邮件、博客等方式延伸教学空间。
3．严格管理制度
学校可以针对高年级选修课设立严格的管理制度，从根本上改变部分学生混学分的现状。
4．建立机器人实验室，开展实践教学
机器人是综合性很强的学科，建立机器人实验室对于提高毕业生的创新能力和综合素质有着十分重要的意义。国内外的著名大学开设的机器人类课程也均有配套的实验设施。从长远看，没有机器人实验室及实验设备对于提高教学质量具有诸多消极的影响。建立机器人实验室的过程中，应科学规划，充分考虑到实践教学及创新实验的需要。
四 结束语
提高教学质量是教育工作者永无止境的追求，教学改革也不可能一劳永逸，需要教师不断研究教学中出现的新情况、新问题，进行深入的分析和思考，寻求解决问题的方法和途径。农业院校本科生的机器人学课程除具有普通院校机器人学课程的特点外，还有自身的特点，如何针对这些特点采取有效的措施需要在教学中不断地探索。
