物联网教育机器人引入本科教学的思考

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1、物联网教育机器人引入本科教学的思考　　摘要：本科教学作为高等教育的基础，教学质量决定着人才的质量，培养模式决定着人才的类型。因此，本科教学必须随着时代的进步不断变革，废除旧知识、旧模式，增添新知识，采纳新方法。物联网技术和机器人技术作为当前最热点的研究领域，因其科技含量高，趣味性强，综合性强受到了教育界的广泛关注和应用。本文首先分析了本科教学的主流模式及其发展方向，再概括了物联网教育机器人的特点并进行了设计开发，最后探讨了在本科教学中引进物联网教育机器人技术的途径和方法，并对实施结果进行了展望。　　关键词：物联网；教育机器人；本科教学；培养模式　　中图

2、分类号：G642.41文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）03-0203-02　　一、前言　　高等学府是培养人才的摇篮，其培养模式决定着人才的类型。而大学本科作为高等教育的基础阶段，其教学质量决定着高等教育水平。大力加强本科教学改革，努力提高大学本科教学质量，培养新时期社会所需人才，是高等教育的职责和义务。高等教育必须紧跟时代步伐，废除旧知识、旧模式，增添新知识，采纳新方法。在知识变更日新月异的21世纪，如何利用瞬息万变的信息技术和前沿的软硬件技术为本科教学的改革探索一条行之有效的新路子是高等教育工作者的责任。7　　二、本科教学的发展

3、趋势　　1.本科教学的现状。长期以来，以教师为中心的课堂教学格局仍然没有被打破，教师“一言堂”、“填鸭式”的教学模式在各大高校仍然是主流。究其实质，教师只是知识的中间传递人，将书本上的知识面面俱到，照搬照抄给学生。所以，即使老师满堂讲得是口干舌燥，飞沫四溅，学生却还是毫无兴趣、昏昏欲睡。这种教学模式完全忽视了学生在教学环节中的主体地位，忽视了学习的主动性和创造性，带来的弊端也显而易见：①学生得到的只是书本上死的知识，脱离了实际应用的空洞理论，虽“满腹经纶”，却不能解决实际问题；②学生养成了被动接受的习惯，缺乏主动求知的欲望和热情，离开了老师，甚至不会学

4、习；③给了学生错误的信号――老师讲的、书本上的都千真万确、不容置疑。抹杀了学生的创新意识，阻碍了创新能力的培养；④单一课堂教学模式培养下的学生共性有余，个性不足，抑制了个体特殊才能的发挥和发展；⑤老师讲的多，学生思考的少，基本不动手的教学要求退化了学生的动手能力，削弱了相互协调配合，团体合作能力的锻炼。　　近年来，各大院校虽然不同程度地进行了大学本科教学改革的研究和实践，但主要集中在理论层面的探讨，课程内容的增减，教学手段由板书取而代之多媒体（主要是PowerPoint）等方面，没有从根本上革除陈旧的、重知识轻能力的教学模式，没有及时更新陈腐的旧知识，

5、增添新颖的新技术新知识，实现名副其实的符合时代要求的教学改革。7　　2.本科教学的改革要求。随着改革开放的深入，国家教育部先后出台了一系列的改革计划和建议，对高校的教学改革进行宏观指导。《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》[1]、《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》[2]等都特别强调指出：①要坚持知识、能力和素质协调发展，实现从注重知识传授向更加重视能力和素质培养的转变；②要根据经济社会发展和科技进步的需要，及时更新教学内容，将新知识、新理论和新技术充实到教学内容中，为学生提供符合时代需要的课程体系和教学内容；③要

6、着力培养学生创新精神和创新能力，要采取各种措施，通过减少课堂讲授时数等，增加学生自主学习的时间和空间，拓宽学生知识面，增强学生学习兴趣，完善学生的知识结构，促进学生个性发展；④要培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力。要加强产学研密切合作，拓宽大学生校外实践渠道，与社会、行业以及企事业单位共同建设实习、实践教学基地。　　由此可以看出，建立知识、能力、素质三位一体的人才培养模式，培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才已成为当今高等院校改革的方向。　　三、物联网教育机器人分析与设计　　教育机器人是以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标的机器人

7、产品。将物联网元素引入机器人系统，使教育机器人功能更强大，具有自主控制、智能传感与标识、无线传输、分布式协同、智能交互等特点，这一类新型的具有物联网理念的教育机器人，称为“物联网教育机器人”[3]。物联网教育机器人不仅拓宽了教育机器人的功能，也拓展了物联网的应用，还能够方便地搭建自己的机器人和物联网实验场景，构建分布式控制与协同实验平台、物流与交通实验平台等。7　　物联网教育机器人的开发设计必须符合教学特点，达到教学目的[3]：　　1.教学适用性。物联网教育机器人首先应当易教益学，由于要经常拆装，反复实验，因此机器人的零部件要尽量坚实耐用。　　2.先进

8、性。物联网教育机器人的设计和开发必须紧跟时代的步伐，推陈出新，融入最新的技术和理念。　　3.可