1、1基于开放式项目、综合性竞赛和双主体导师制的机器人创新教学平台构建摘要：针对高职机电专业创新人才培养中的瓶颈问题，构建机电专业创新教学平台，解决学生创新能力培养等问题。按照人才培养规律，采用与创新性人才培养相适应的课程体系、授课方式、教学内容、考核方式和组织形式，搭建基于开放式项目、综合性技能竞赛和双主体导师制的创新教学平台。通过融教学、竞赛、科研与一体的开放式项目， “双主体导师制”的人才培养制度， “课内外”相结合的教学方式，师生双向互动的探究式教学方法，培养高职机电专业学生创新能力。 关键词：开放式项目 双主体 机器人创新教学平台 高职教育既要培养技能应用型人才，也要培养高端技能型创新人
2、才，在这两类人才的培养过程中，应注重创新教学平台的搭建，让学生在掌握基本知识和技能的基础上强化创新思维和创新能力的培养，以适应我国建设创新型国家之需要。为此，本创新教学平台以高职机电专业人才培养为教学对象，以培养高端创新型创新人才为目标，以机器人为教学载体，将教学与项目研究、创新技能竞赛、学生科技活动、技能文化节紧密联系起来，将课堂教育与课外教育相衔接，构建机器人创新性教学平台。教学方法由“学校单一专任教师课堂注入式”转向“校企双主体导师制”的多方互动探究式；教学地点由“教室、实训室”转向“创新工作室、实验室、创新活动平台” ，教学载体由“分散的知识、技能点”2转变为“开放式综合性的研究项目”
3、 ，建立“以项目为载体，以创新工作室、技能竞赛和技能文化节为平台，以学生为主体，以教师为主导”的创新人才教学平台。 一、机器人创新教学平台的主要内容 机器人创新教学平台以创新教育理念为指导，以开放式项目、综合性技能竞赛为教学载体，采用双主体导师的师生互动，通过“技能文化节” “学生科技活动” “创新工作室” “综合性技能竞赛”相结合等方式，培养学生的创新意识和创新能力。 1.践行高端技能创新型人才培养教育理念 创新教学平台以提高高职机电专业人才培养质量为目标，是综合职业素质教育、创新教育、科学研究教育思想在人才培养教学过程中的具体体现和运用，是高端技能型创新人才的教育。 2.进行创新培养的顶层
4、设计，构建三级创新教学体系 在专业人才培养方案中置入创新能力培养的诉求，构建初级动手训练主要掌握机械、电气、传感器及控制软件等基础知识；系统应用训练构建一个较为复杂的系统而培养学生的综合能力；科技创新活动对学生有潜力的项目给予特别的支持和孵化三级创新教学体系。开设机器人制作与编程 机器人技术应用和机械创新设计等课程，培养学生的技术应用能力和创新能力，使得机电一体化专业学生具有较强的机电产品创新设计与改造的能力。 构建三级创新教学体系： （1）初级动手训练。这一级主要是利用构件及元器件搭建简单的机3电产品，了解常见传动方式，掌握基本的编程语言编写程序控制由简单的电动器件及传感器构成的机电设备。通
5、过不同的项目使学生建立初级机械、电气、传感器及控制软件等基础知识，对这些基础知识有较为深入的了解和认识。同时训练学生的团队合作意识、口头表达能力等。 （2）系统应用训练。这一级主要是构建较为复杂的系统而培养学生机电技术的综合应用能力。经过第一阶段的基础创新训练，学生在具备一定的“专业基础知识”和实践技能后，鼓励学生根据自己的特长和爱好选择不同的训练模块（如灭火机器人、深井救援器、灌装生产线等）参与创新训练，在创新训练过程中，学生对机械传动、气动技术、电子电路、软件编程等相关知识会有更深刻的理解，实现各自机电系统的功能设计。 （3）科技活动创新。这一级对学生有潜力的项目给予特别的支持和孵化。经过
6、前面两阶段的训练后，创建科技活动小组，开展创新设计及制作大赛、机器人设计及制作比赛等。对有较强科研能力和兴趣浓厚的同学提供服务平台，对由同学自行构想、并有较好基础的优秀项目给予资助和进一步的孵化，帮助其利用各种技术资源，将他们的发明创造由创意转变为有形的创新成果，并对创新成果进行深层次的研究开发，进行科技创新活动项目申报，指导撰写专利申报，努力将创新成果转化为实际的生产力。 3.采用“校企双主体导师制的师生互动”教学形式 由“学校单一专任教师的课堂教学”转向“校企双主体导师制”的多方互动，通过教师引导，激发学生的特长和潜能，激励并引导学生的4创新欲望和探索精神。引入 50 余名企业技术人员作为
7、创新教学指导教师，企业导师负责创新项目的遴选、作品制作和专利申报的辅导等，学校导师负责日常学生管理、理论支撑和科研方法的指导，在校企双方导师指导下组织项目研究的实施，形成师生多方互动的教学形式。 4.搭建由科技创新活动、技能竞赛、技能文化节等组成的创新实践平台 组建“机械创新设计” “机器人创新” “CAD/CAM”等学生科技创新团队，开展学生科技创新活动，获多项省大学生科技创新活动立项资助，并有 2 项科技项目获验收，学生申报专利 5 项；以全国大学生机械创新设计、省大学生机械设计、中国机器人大赛机器人创新、中国智能机器人大赛机器人创新等赛事为平台开展创新教学，将创新技能竞赛同创新人才培养有
8、机融合；以我校“技能文化节”为平台，举办互动式和开放式相结合的“创新创业论坛” ，吸引专业 90%以上学生参与到创新创业活动中来，拓展创新教学的维度和广度， “技能文化节”活动在我校以连续举办 5 届。 5.开发融知识、技能、趣味于一体的开放式学习项目载体 开发出融知识、技能和趣味于一体的机器人教学项目，教学载体由“零散的知识、技能点”转变为“综合性的研究、竞赛项目” ，如深井救援器、捕鱼达人游戏机、寝室“一把手”武术机器人、灭火机器人、星际漫游机器人、机器人宝贝车、机器人创意等项目。 二、机器人创新教学平台特点 1.构建了三级创新教学体系 5构建了由“初级动手训练主要掌握机械、电气、传感器及
9、控制软件等基础知识，系统应用训练以较为复杂的机电系统为载体培养学生的综合能力，科技活动创新对学生项目给予资助和孵化”的三级创新教学体系。 “三级”创新教学体系如图 1 所示。 2.采用开放式项目教学和开放式创新教学管理 以由科技创新活动、技能竞赛、技能文化节等组成的创新实践平台为依托，以技能文化节、创新工作室、创新竞赛和科技创新项目为活动载体，从实践方式上打破传统的实施形式，在实践实施过程中，让学生从每一工程项目的每一环节做起，自己动手构建每个具体实用的综合技术应用方案，让学生边学会理论研究分析，边学会实践制作调试，注重学生分析和解决实际问题能力的培养，教学时间不仅仅局限于课堂上课时间，配备专
10、职学生管理员，业余时间也可进入工作室、实验室完成学习任务。在项目来源、项目研究过程、项目及人员管理、项目实施场所均体现出“开放性” 。 3.创新教学方法，构建了“以项目为载体，以学生为主体”的探究式教学模式下的新学习方式 加强学生科技发明、专利申报、科技项目申报，实施校企双主体导师制，改善学生创新能力培养效果；突出工程实践环节，提高学生的实践能力；构建“以项目为载体，以创新工作室、技能竞赛和技能文化节为平台，以学生为主体，以教师为主导”的培养体系，引导学生主动地开展探究性学习。在创新教学中，广泛采用启发、探讨、研究、案例等教学方式，培养学生创新精神。通过项目引导，发挥学生的主动意识和6积极性，
11、凝聚团队合力，形成“以项目为载体，以学生为主体”的学习模式。在学习中创造宽松气氛，提倡创新精神，由传统教学模式下学生被动接受转变为学生主动参与，注重培养学生的独立性和自主性，促进学生在教师指导下主动地开展探究性学习。 三、机器人创新教学实施效果 1.专业学生在各级各类创新和综合性竞赛中成绩优异 技能文化节、创新工作室、学生科技创新团队等创新平台在我校机电专业创新人才培养中发挥了重要作用，学生主动获取知识、动手操作、实践创新能力得到显著增强。近 3 年来，专业学生在国家和省级各类比赛中获奖共计 43 项，其中在“中国机器人大赛”和“中国智能机器人大赛”中获全国一等奖 16 项、二等奖 3 项、三
12、等奖 3 项；“全国大学生机械创新设计大赛”二等奖 3 项；教育部高职高专大学生机械部件创新设计与制造竞赛三等奖 1 项；“浙江省大学生机械设计大赛”一等奖 3 项、二等奖 3 项、三等奖 7 项；教育厅高职高专机械部件创新设计与制造竞赛一等奖 1 项；“浙江省高职高专院校挑战杯创新创业竞赛”二、三等奖 1 项。 2.学生多项科技创新项目获立项资助、专利申报成果丰硕 机电一体化技术专业学生 3 项科技创新项目多功能儿童落井救援器的研制 集体公寓逃生用多功能晒衣架的研制 人员落水远距离救生装置的设计与制作获得了浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）立项资助，前 2 项顺利通过省科技厅验收，
13、10 余项学生科技发明申报实用新型及发明专利。先后有 30 多位同学被浙江工业大学等本科7院校录取接受本科教育。 3.创新教学平台的成功构建，有力推动了机电专业的进一步发展 创新教学平台的品牌效应推动了我校机电专业的建设，学院机电类专业由 3 个增加到 5 个，拥有机电技术应用研究所、汽车应用技术研究所、全国机械工程师培训基地，为绍兴市汽车工程学会挂靠单位。机电一体化技术专业 2009 年获评浙江省高职高专特色专业、2011 年获评中央财政支持的教育部重点建设专业、2012 年获评浙江省高职高专优势专业。经过多年创新教学的实施，创新型技能人才培养已成为我校机电专业人才培养的一大特色，同区域内同
14、类专业相较而言具有明显优势。 四、机器人创新教学平台的推广价值 1.对全院各专业具有示范推广作用 机电专业创新教学平台是高职机电专业创新型技能人才教育和教学的示范，这一平台的搭建和教学实施推动了全院的教学改革和人才培养模式的转变。在创新教学中所采取的一些做法和成功的经验后来被推广到机电分院其他专业的教学中，带动了分院整体教学水平的提高。 2.对推进区域高职机电专业的教学改革和创新教学产生了示范作用 我校机电专业所实施的基于开放式项目、综合性技能竞赛和双主体导师制的机电专业创新教学的具体做法和经验，多家媒体都进行了报道，向其他同类兄弟院校进行了介绍和交流。教学平台所涵盖的人才培养方案、课程体系和
15、课程设置，不仅在提高了本专业创新型人才的培养，而且在学校新一轮教学计划修订、个性化学习方案等方面得到了很好的借鉴，为省内乃至国内同类高职专业提供了有益借鉴。 83.创新教学平台所提倡的探究式教学模式具有较大的推广价值 该教学模式重视培养学生多方面的职业能力，提高学生的综合职业能力和素质。改变了以课堂讲授为主的教学模式中“知识和技能单向传输”的被动接受模式，强调学生学习的主体性。加大了工程训练及实践环节，为学生提供了发现问题、研究和解决问题的平台，这些措施对技能型创新人才的培养提供了有效经验。 参考文献： 1李敏.激发自主学习热情 构建机器人创新平台J.电气电子教学学报，2011， （4）. 2刘子贵.高职机电专业人才创新能力培养的探索J.管理教育，2008， （8）. 3黄敦华.基于大学生科学研究与创业行动计划的机器人创新团队建设研究与实践J.机电产品开发与创新，2011， （4）. 4郝卫东.开放性机器人创新实验室建设研究J.高教论坛，2009， （9）. 5黄文恺.机器人创新性教学平台的实践与探索J.教育在线，2009， （5）. 基金资助：浙江省教育厅科研资助项目（Y201122496） ；绍兴市科技计划项目（2012B70026） ；浙江省公益性技术应用研究计划项目（2012C31018） 。
