《机器人系统技术》研究生思政课程教学案例设计

王芳 陈昌 纪华伟 陈爱红

摘要：从专业思政的角度探讨了研究生课程《机器人系统技术》教学案例的设计过程，主要从思政教学目标、思政融入点、教学设计等方面，探讨了该门课程思政教学案例的设计。

关键词：课程思政;对分课堂;水下机器人技术;专业课

研究生教育在培养创新人才、提高创新能力、服务经济社会发展、推进国家治理体系和治理能力现代化方面具有重要作用[1-2]，而充分将思政元素融入研究生专业课堂教学实现立德树人育人的关键。

《机器人系统技术》课程是我校机械工程学院为研究生（一年级）开设的一门专业选修课，旨在帮助那些对机器人技术感兴趣的学生系统地掌握机器人所涉及的基本理论、基本方法及其应用，形成一定的设计与分析能力，为以后从事机器人相关的科学研究、创新、创业等工作奠定基础。该门课程包括绪论、数学基础、运动学、动力学、位置与力控制、智能感知、高层控制、路径规划、人工智能、机器人应用与实践等十章教学内容。通过对此门课程思政元素的挖掘，我们将课程的教学目标进行了修订，努力实现专业课程教育目标与思政教育目标的协同[3-4]。

一、案例简介

案例1名称-世界各国机器人发展史

（1）思政教学目标

目标1：让学生体会人类对先进技术的无止境追求，世界各国人民勇于创新的科学精神和匠人精神。

目标2：增强学生的民族自豪感和荣誉感，培养学生的爱国情怀。

（2）思政融入点

1） 通过全世界范围内机器人的发明创造举例，特别是现代生活中我们能接触到的精密机器人好多都能在世界历史长河中找到他们的雏形（如瑞士的钟表机器人）体会世界各国人民勇于创新的精神和匠人精神，体会人类对先进技术的无止境追求。

2） 通过典型的中国机器人案例，如三国演义的“木牛流马”、世博会的服务机器人-“海宝”、“乒乓”机器人、“蛟龙号”载人潜水器等，使学生了解古代中国和近现代中国在机器人领域的发明创造与成就，增强学生的民族自豪感和荣誉感，培养学生的爱国情怀。

3）通过对机器人的“三原则”、定义、分类与应用，以及未来机器人发展的展望介绍，使学生了解机器与机械、控制、计算机、电子、人工智能、伦理等其他学科的交叉联系，逐渐形成系统思维、机电一体化的设计理念。

二、案例描述

该案例属于第一章绪论的教学内容，教学内容包括各国机器人的发展历史、现状和发展趋势，以及机器人的定义、分类与应用，以及机器人三原则。教学重点包括相关古今中国在机器人发明与创造上的各项成就，以及早期世界各国机器人发明创造的典型事迹。

在教学方法上主要通过课前调研、提问、讨论、ppt演示讲授以及观看视频等方法。

首先在正式开始授课内容前，我们做了一个书面调研，主要针对授课对象（研一学生）是否在高中、本科学习阶段或者其他经历中接触过机器人、接触的程度如何、是否感兴趣（对哪一部分内容感兴趣）、导师是否关注这个领域或导师是否主持机器人相关的项目等情况做了一个大致的摸底，让授课教师对同学们的已有基础有个掌握。

正式上课，首先进行了“一人一机器人”环节，教师会要求学生们提出一个所知道的机器人，后面的同学不得重复前面同學已经提及过的机器人。

同学们发言完毕之后，老师会用ppt并结合视频的形式，系统讲授各国机器人的发展历史进程，特别是古代人民发明的、用于解放生产力或单纯供娱乐等各种用途的各类机器人雏形。这里会重点介绍各国特别是中国历史发展进程中所出现的比较典型的机器人的发明创造，以及近几年建造的深海探测机器人-国之重器。

在最后的机器人技术的发展展望中，会阐述机器人与机械、电子、计算机、控制等学科的关系，特别是机器人与人工智能在未来的相互关系，帮助学生树立多学科交叉的思维逻辑，逐渐形成机电一体化的设计理念。

对于该知识点的考核，每个学生的内化程度不同，具体考核体现在两个方面：1）学生在课堂上的表现（课前的积累）;

2）期末课程论文中关于机器人技术发展过程中的瓶颈、伦理问题，以及“国家制造2025”政策的思考，自己学习机器人过程中对创新、匠人精神等的思考与理解，以及践行等元素的体现。

三、教学成效

该案例属于该门课程的第一次课，学生们的上课积极性还是很高的。通过课前调研，了解学生的已有基础和兴趣点，后续课程可以根据学生感兴趣的内容加强相关内容的授课（包括授课时间、资料引入，以及授课形式的调整）。通过“一人一机器人”提问环节，由于学生们的答案五花八门，可以将机器人的分类融入进去，后引出机器人的定义。最后再让学生们回想自己的答案，看看学生们对哪一类机器人最为熟悉。通过重点介绍世界古代、近现代以及当代机器人发展史中的中国元素，使学生了解人类不断追求卓越与进步的可贵精神，同时树立中国自信、文化自信以及专业自信，这一部分考核可以一方面体现通过课上的提问与表现，以及期末的课程论文体现，但更多的是内化到学生的思想意思与行动上。

参考文献：

[1]习近平.把思想政治工作贯穿教育教学全过程[J].杭州 （周刊），2016 （24）：6.

[2]北工大：思政元素融入专业课堂.中国教育报，2019年5月27日，http：//www.jyb.cn/rmtzgjyb/201905/t20190527_236731.html

[3]王芳，周东辉，陈昌，纪华伟.研究生《机器人系统技术》课程思政建设.创新创业理论研究与实践，2021（10）：59-60.

[4]王芳，周东辉，陈昌，纪华伟.《机器人系统技术》研究生课程思政建设探讨.文存阅刊，2021（11）：90-91.