基于 AI+ 机器人技术专业综合实验师资培训与实践

AI+机器人技术是当前科学技术研究的热点，有着广阔的发展空间和市场前景。近年来，我国各大高校、高职院校相继设置 AI+机器人技术专业，以满足社会发展的需求。但随着科技的快速发展、教育资源的缺乏和教师队伍的短缺，这给计算机网络教育带来严峻挑战。因此，加强师资培训，提高教师的专业素养和教学能力，成为了推动 AI+机器人技术专业发展的关键。

一、师资培训的内容

（一）AI 基础理论与算法

本课题组通过与高校教师合作，从多个高校聘请一批从事人工智能和机器人技术教学与研究的专家教授，聘请他们担任专业综合实验教师，主要从事人工智能、机器人等领域的教学和科研工作。同时，还将邀请国内知名高校科研人员，制定人工智能基础理论及算法、智能机器人系统及应用、计算机视觉和图像处理等方面的师资培养方案。

（二）机器人技术与应用

教师是实验教学活动的组织者、执行者，个人素质直接关系到实验教学的成效。为此，本课题组通过对教师进行岗前培训，着重培养教师的教学观念、知识结构、教学能力。机器人技术与应用是一门综合性很强的学科，内容十分丰富，其中包括机械结构、电气控制、视觉、语音识别，以及机器人的应用。在师资培养方面，首先，对教师进行岗前培训，使其知识结构发生变化；其次，为使教师们更好地掌握课程内容，本课题组采用“一对一”的方式进行培训。最后，为了提高教师的实践教学能力和创新能力，课题组还对教师进行教学能力方面的培训。

（三）专业综合实验设计与实施

“人工智能与机器人技术”专业综合实验，是以培养基本能力为前提，以实验室内已有的资源为引导，自主地开展专业综合性实验。为了能更好地指导学生完成综合实验，课题组开展了关于人工智能和机器人技术专业综合实验的师资培训。

AI+机器人技术专业综合实验，是在已有的基本技能培训基础上进行，目的是掌握专业综合实验所需要的基本理论知识和技能。通过进行综合性实验的引导，不仅能够培养创新能力、团队合作精神，而且还能使教师发现问题、分析问题和解决问题的能力，并掌握一定的项目实施和管理能力。

二、师资培训的方法

（一）理论授课

实践证明，理论授课是一个比较好的培训方法。教师在理论授课时，应注重与专业综合实验内容相结合，提高教师的教学水平，增强学生对课程的兴趣。在理论教学过程中要注重指导，例如在介绍试验目标、试验内容时，可采用实例进行讲解。此外，教师在理论教学中要注意和学生之间的互动，要结合学生特点，适时地调整教学方式。

（二）实践操作

通过对所学知识的消化、领会，不断地更新和完善知识结构，使其具有较强的创造性和实践性。当前，在 AI+机器人技术专业综合实验教学中，存在着学生动手能力差、教师动手能力不强、教师指导不足等问题。针对上述问题，项目组提出如下建议：

1.以实践为主线，强调综合实验的系统性。在课程体系中，每一门课程都有独立的实验内容，但是在实际操作中却出现部分内容重复、部分内容不全的现象。

2.通过项目式学习培养学生的创新意识。项目式学习是一种把理论联系实际，通过一些简单项目来培养学生创新意识、解决问题的能力。

（三）案例分析

在教学过程中，运用案例分析法对教学内容进行解释，并在教学中起到一定作用。在选择案例时，要注重典型性、代表性、新颖性，并具有一定的可操作性。在教学过程中，要注重理论知识的传授，注重动手操作的教学，并结合学生的实际情况，灵活运用。

在教学实践中，运用案例分析法，具体做法如下：（1）结合教学实践，选择合适的案例。针对教师的实际情况，选择具有代表性的案例；（2）明晰案例问题，并对案例进行深度剖析；（3）把问题细化，把解题思想融入问题分析中；（4）有助于教师对理论知识全面和深入理解。经过以上培训，教师们对实验教学有更加深刻地了解。

三、实践案例

（一）培训方案设计

以某高校 AI+机器人技术专业为例，设计为期两个月的师资培训方案。课程主要有人工智能理论与算法、机器人技术与应用、专业综合实验的设计与实施，教学方法和技能等。以理论讲授、动手操作、案例分析、项目驱动、小组协作等多种形式进行。

（二）培训过程与效果

1.理论授课阶段

本课程将邀请国内著名人工智能及机器人领域的专家，讲授人工智能及机器人相关领域。在课堂上，教师们通过听课、记笔记、课后复习等形式，对人工智能与机器人的相关理论知识有较为深入了解，这为以后的实际操作与项目设计奠定良好的基础。

2.实践操作阶段

教师可以在实验室中进行实际操作，并利用实验仪器及模拟软件开展实验。教师们在实践过程中，掌握了实验设备的使用方法和实验操作技能，同时也对 AI 和机器人技术的应用有了更深入地了解。

3.案例分析阶段

通过对真实教学案例的剖析，指导教师对教学过程中出现的问题进行反思与解决。通过案例分析，教师们不但提升自身的教学分析与解决问题能力，更可从同行的教师那里汲取到宝贵的经验与教训。

4.项目驱动阶段

组织教师参加以课题为导向的教学活动，并进行教学计划的设计与执行。在项目设计与实施阶段，充分发挥了自己的专业优势和教学能力，同时也培养了学生的实践能力和创新精神。通过项目驱动，教师们的项目设计和实施能力得到提高，教学效果也得到显著提升。

5.团队合作阶段

在教学研讨、教学设计、实验设计等方面，有针对性地开展教学工作。通过交流、学习、互助，增强自身的团队协作意识与能力。通过团体工作，教师间的关系变得更和谐，专业成长也更快。

（三）培训成果与影响

1.教师的专业素养得到提升

在培训过程中，教师将学习到 AI 和机器人技术的基本原理、方法以及应用，学习这一领域最近的发展动向，职业素质大大提高。

2.教师的教学能力得到提高

通过对案例教学、项目驱动教学、实验教学等方面的学习，教学水平有较大提高。教师们能够更好地引导学生学习，提高课堂教学的质量和效果。

结论：基于 AI+机器人技术专业综合实验的师资培训是推动该专业发展的重要举措。通过培训，提高教师的职业素质、教学水平。同时，要注意理论联系实际，采取灵活多样的培训方式和方法，以增强培训效果与质量。未来，人工智能、机器人等科技的发展，教师培养的内容与方法也要与时俱进。

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作者简介：丁福强（1979-02-），男，汉，山东菏泽人，本科，教授，从事人工智能技术应用研究。