机器人竞赛范文

论文关键词：机器人；机电专业；创新；竞赛

国家教育“十二五”规划和国家中长期教育改革发展纲要中明确指出，高等教育承担着培养高级专门人才、发展科学技术文化、促进社会主义现代化建设的重大任务。提高人才培养质量乃是高校工作的中心任务，而只有通过不断深化教学改革才能有效提高人才培养的质量。

适应国家和社会发展需要，遵循教育规律和人才成长规律，创新教育教学方法，探索多种培养方式，形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面，是未来教学改革的主要方向。机器人作为典型的机电一体化系统，成为机械电子工程专业学生常见的教学和实验对象。而机器人竞赛具有能够激发学生的好奇心、营造独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境及培养学生的兴趣爱好等特点，正越来越多地被广大高校所重视。本文以机器人竞赛为平台，探索出一条培养机电专业创新能力的新途径。

一、机器人竞赛介绍

2001年6月21日中国自动化学会机器人竞赛工作委员会成立标志着我国机器人竞赛事业进入了一个新的阶段。通过机器人比赛和技术研讨，除了增强参赛者的创新能力外，也为推动和促进机器人与自动化技术的发展与创新，为我国的快速持续发展贡献力量。国内的机器人竞赛很多，影响力比较大的主要有两个，一个是以由中国自动化学会机器人竞赛工作委员会、RoboCup中国委员会等组织的一年一度的“中国机器人大赛”，另一个是由中央电视台组织的一年一度的“Robocop机器人大赛”。省级机器人竞赛中影响力较大的属江苏省教育厅支持、江苏省自动化学会组织的江苏省大学生机器人大赛，距今已举办4次。大学生机器人大赛设立的比赛项目已达数十项，包括RoboCup足球机器人比赛、RoboCup救援组比赛、RoboCup家庭组比赛、FIRA足球机器人比赛、空中机器人比赛、水中机器人比赛、舞蹈机器人比赛、双足竞步机器人比赛、机器人游中国比赛、机器人创新设计等。随着比赛项目的逐年丰富，越来越多的高校都投入到机器人大赛中来。

二、机电专业的创新能力培养

机械电子工程专业俗称机电一体化，是机械工程与自动化的一种，也是最有前途的一个方向。机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法、计算机软硬件应用能力，能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验、开发工作。这个专业的特色就是强调机械动手能力与机电控制能力相结合，侧重于机电控制和数控维修。以数控所需各种能力为主线，突出机电控制的专业核心地位，培养会设计、能编程、具有较强的机电设备操作、调试、维修、维护等实际操作技能的技术工程师和职教师资。

针对机电专业的特色不难看出，要想培养学生的创新能力就离不开动手能力的培养和实际操作能力的训练。而机器人竞赛作为机电专业创新能力培养的平台是非常合适的，这也正是机器人竞赛举办的初衷。下面以淮海工学院机械工程学院为例来探讨如何以机器人竞赛为平台实现对机电专业创新能力的培养。

1.政策的支持

一直以来，学校和学院对机器人竞赛都非常支持，淮海工学院为此专门制定了相关的奖励措施，对举办机器人竞赛也都大力支持并积极组织参与。机械工程学院为了支持机器人竞赛，设立了机器人创新活动室，还配备了电脑，购买了实验工具以及器材，专为机电专业的同学们使用。对能够获得奖项的参赛同学除了颁发特殊奖学金外，还奖励一定的选修学分，这些都促使很多学生参与到机器人竞赛当中。与此同时，机器人创新活动都安排有经验丰富的教师，对于能够获奖的给予适当奖励，也激励着许多老师从事机器人的教学和竞赛工作。学校和学院对于机器人活动室的同学在申请创新项目上也有一定的政策倾斜。近年来活动室先后有两个江苏省大学生实验室创新项目，三个校大学生实验室创新项目被批准，直接参与的学生达20多人，在项目中有两个机器人参加2011年江苏省大学生机器人大赛，在机器人游中国项目和机器人创新设计项目分获二、三等奖。好的政策支持是培养学生创新能力的重要基础。

2.教师的努力

教师在培养学生创新能力方面的作用是不可或缺的。没有教师的努力，学生创新能力的培养就是一句空话。由于大学生还正处在学习阶段，知识结构尚不完善，加之学校一般又都没有专门针对机器人的系统的训练计划，大多数机电专业学生对于机器人知识体系的理解比较片面，尤其是低年级同学，参加机器人竞赛的过程很多时候都还是一个摸着石头过河的过程。这就需要指导教师抽出时间系统培训和引导学生。告诉学生应该看什么专业书籍、学习什么设计软件等等。这对学生快速建立起对机器人的系统认识、更深入地了解机器人起着非常重要的作用。

韩愈曾说过：“千里马常有而伯乐不常有。”积极参与机器人活动的同学是很多的。作为指导教师应该发掘那些有科技创新能力或有潜质的同学，并鼓励他们积极地参与机器人竞赛。教师在平时的教学中，要留心寻找那些基础好、创新能力强的同学，支持他们到大学生创新活动室学习和工作，为将来各种竞赛储备人才。待竞赛时再从这些同学中挑选表现突出的同学参赛。实践证明，好的开始是成功的一半。

3.结合其他教学环节

现阶段，我国还没有专门设置机器人的专业，只有机电专业与机器人的关系最接近。但机电专业关于机器人方面的课程还是太少。所以淮海工学院有针对性地在专业课程的教授过程中加入机器人相关技术。转贴于

增加机器人技术课程，开设了“机器人技术基础”课程，又增加了“机器人控制技术”、“特种机器人”等选修课程，目的是希望增加学生对机器人技术的认识，提高他们学习机器人知识的兴趣。在其他专业课中多引入机器人案例。例如在“机电一体化设计”课程中删掉了部分数控机床的内容，增加了机器人的教学案例。在“机械设计”中增加了关于机器人方面的结构分析案例。这样，就可以将机器人的机械、控制、传感器、电机等部分分别对应到相关课程，学生对机器人会有一个系统的认识。将竞赛机器人引入课程设计和毕业设计。针对高年级学生的“控制技术课程设计”、“机电系统课程设计”和毕业设计，将竞赛机器人作为课程设计和毕业设计的任务分配给学生，课程设计做相对成熟的内容，而毕业设计就可以结合竞赛来实施。通过其他的教学环节来支撑机器人教学能够取得较好的效果，学生也感到学习的针对性和趣味性增加了。

4.学生的分工协作

机器人作为一个复杂的机电系统，不是一个人所能完成的。所以团队的合作、个人的不同分工是非常重要的。对于大学生们来讲，知识结构、自学能力、工程实践、团队分工与协作是相辅相成的，他们需要在竞赛过程中不遗余力地完善自己的知识结构，提高和培养自学能力、工程实践、团队分工与协作能力。机电一体化是以机械学科为基础，融合了电子、计算机等学科的交叉学科，这就要求机电专业的学生所学的专业知识较多。在有限的时间里每个专业课都要学精那是不可能的，每个同学只能在一个或两个领域里有所深入。对于机器人竞赛而言，这就要求同学们有不同的侧重点，比如有些同学把重点放在机器人机构的设计和制作上，有些同学就以控制系统电路设计作为自己的主攻方向，还有编程能力强的同学主要负责算法和程序的设计。这样每个同学都会得到深入的锻炼，再通过同学们的相互交流、取长补短，同学们的创新能力就会有质的飞跃。

三、实践创新能力培养

通过参加机器人竞赛提高和锻炼了学生理论与实践相结合的能力、动手能力和自主创新能力。每年举行的各种机器人大赛为机电专业大学生在基本理论与实践相结合、实际动手能力、创新设计等方面提供了良好的平台。在当前注重学生综合能力的形势下，该平台的建设对学生们参加机器人竞赛和机器人、机电一体化系统创新设计、教学科研以及锻炼和提高学生们的创新能力都具有非常重要的意义。通过机器人竞赛前的培训和演练以及竞赛过程锻炼和提高参赛队员机电一体化系统的软硬件创新设计能力，从机器人竞赛平台的机械本体结构设计、传感检测技术与方法、自动控制理论与方法以及计算机编程技术等多方面都得到了很好的锻炼。淮海工学院机械工程学院一直以来都重视大学生参加机器人竞赛，在历届江苏省大学生机器人大赛获得“机器人游江苏”项目二、三等奖及“机器人游中国”项目二等奖、“机器人创新设计”项目三等奖，取得了丰硕的成果。

四、结束语

机器人竞赛范文

一、大部分选手使用厂家“成品”参赛有违比赛初衷

弊：套装成品简单易赢，现在有几家公司专门推出针对机器人比赛用的“套装成品”，针对不同比赛项目（比如灭火赛、足球赛）而设置的“套装”，配齐了一个机器人需要的所有部件，还附有部件拼装图和编程设计参考，参赛者只需更改其中一些参数就可以参加比赛。“我认为使用厂家的‘套装成品’参加比赛的方式脱离了比赛的用意。机器人智能比赛应该是为了让学生自己构思、动手制作机器人，及自己编程而进行的，如果都使用大部分工序由厂家完成的机器人，就变成厂家与厂家之间的竞争了。”

利：当然学生必须懂得编程的技巧，知道如何根据不同的场地条件来更改各种参数，才有可能使自己的机器人在比赛中有出色表现。“比如同一个场地，中午和晚上的光线条件是不同的，如果你的智能机器人的设置还是一样，很有可能它中午表现很好但晚上的表现就完全不行。

二、高考加分等驱动部分中学参加机器人比赛出手阔绰

在一些省市，给获奖学生升学加分等方面的奖励，也加剧了这种攀比。有的地方，参赛学生一旦获奖便可在高考时获得加分，甚至获得保送大学的资格。据某南方省份代表队领队和教练介绍：这个省的参赛选手如果获得青少年机器人比赛二等奖就可以在高考中获得10分加分，获得一等奖则可以由学校推荐，直接保送上大学。在这样的大环境下，青少年机器人比赛难免蒙上功利色彩。

三、我国每年约10万中国青少年参加机器人比赛，规程却由西方国家制定

在我于2010年7月参加的第十届中国青少年机器人大赛中，就有全国各地1300多名中小学生，阵容颇为庞大，除了比赛本身，大赛还专门设立了一场“机器人竞赛发展论坛”。在论坛上，记者获知我国每年参加机器人比赛的青少年人数大约在10万，居世界首位，但目前中国机器人大赛的具体比赛规程大都由西方国家制定在这方面，日本率先取得突破，创制了相扑机器人比赛，将日本传统的民族体育运动与现代机器人比赛相结合，取得了显著的成果。也希望能够在机器人比赛中有我国独特的一面，能够体现中国民族文化的机器人比赛。可幸的是本届青少年机器人大赛总裁判长、天津职业技术师范大学自动化学院院长崔世钢的提出，中国青少年机器人大赛的长远目标之一就是要走国际化路线。他介绍的正处于研发阶段的太极机器人比赛是以中国太极作为主要元素，讲究以柔克刚、刚柔并济的新型机器人赛事，这将为世人大开眼界。

四、为了成绩而出现的恶，完全违背了比赛的初衷

1我国机器人赛事中出现的一些问题整个社会对机器人竞赛的关注，出现了比赛成绩高于一切的现象。上至学校领导，下至辅导老师，都把成绩视为重中之重，购置机器人完全是为了比赛的需要。甚至很多学校为了能取得好成绩，高薪聘请机器人技术人员、厂家服务商为学生设计比赛方案，调试机器人设备，学生成为了一种比赛的工具，教师的指导作用也失去了意义。

2机器人比赛中的竞赛准则还有待进一步完善在国内的机器人竞赛中，经常会出现某些竞赛者为了取得好成绩，对其他选手的比赛传输、接收设备进行干扰，以期获得好成绩的现象。这种不良性的竞赛方式直接影响着机器人比赛的正常进行，以及举办各种比赛的意义。

五、我们课程中的机器人教育少之又少

机器人教学难以深入课堂的原因分析机器人比赛的单向发展并不能从实质上推进机器人教育的总体前行，其根本途径还是要通过机器人教学来普及机器人教育，来培养学生的创新思维、信息素养。目前，机器人教学在国内难以深入课堂，主要受制于以下几点原因：

1国各地中小学积极建设计算机实验室、进行校园网建设，在硬件方面做足了投入，但缺软设施的建设。机器人教育被引入中小学之后也出现了同样的问题，很多学校领导认为我们投资建设了机器人实验室，让学生不定期地去机器人实验接触一下机器人，就算是开展了机器人教育。

2对机器人比赛关注太多，忽略机器人教学全社会都对机器人竞赛给予了前所未有的关注，很多学校开展机器人教育就是为了参加机器人比赛，把参加机器人比赛看作是机器人教育。教师、领导都把过多的精力投在了机器人竞赛的项目上，甚至很多学校领导就持有“机器人比赛出成绩了，我们的机器人教育就是开展得好”这样的观念，即过多的重视机器人比赛，忽略机器人教学。还有的学校领导发现机器人比赛上投入见效快，竞赛得奖了就算机器人教育出了成绩，因而把精力全部投入到机器人比赛当中。

3传统教育观束缚着机器人教育的发展目前，中小学的教师、学校领导及学生家长虽然认识到了机器人教育有利于学生的创新能力的培养，但是“中考、高考是教育的生命线”的观念仍然根深蒂固于他们的思想里。在他们看来，机器人教学只是学生的一种课余娱乐，如果这种活动占用了学生的学习时间，他们将会坚决抵制，我作为一名教练就深有体会。这也间接导致了学生不能充分参与这种新型的教学，学生没有体会认识到机器人教育的重要性。学生也就不可能对其产生过多的兴趣，有兴趣的同学也不能参与其中。

任何事物的发展都是双向的，机器人教育是一门新教育，还处于茁壮成长阶段，只希望相关部门能够正确认识，正确处理，我们期待着他的发展，他的成熟。

机器人竞赛范文篇3

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”转变为“开放式综合性的研究项目”，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，激励并引导学生的创新欲望和探索精神。引入50余名企业技术人员作为创新教学指导教师，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

构建了由“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――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积极性，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，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。

3.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：

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[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）.