POL项目教学在机器人中的应用

马丽

摘 要：POL是（Project-oriented Learning）的英文缩写，即是一种以项目或任务为驱动的教学方法，以引导学生自主学习，培养自主构思、自主设计、自主实现、自主运行的能力，激发学生创新力和问题解决的实践能力为主要目标的学习方法。把这种教学方法应用在机器人开发研制领域是最合适不过了，机器人技术是一个集环境感知、轨迹规划、机械手应用等功能于一体的机电一体化系统。它是集中了计算机、机构学、传感技术、电子技术、人工智能及自动控制等多科而形成的高新技术。

关键词：POL项目数教学法；机器人技术；自动化控制

1 POL项目教学

POL教学模式可以理解为定义式教学、项目教学，或者是任务驱动教学等等，是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。我的理解是，经过多年的教学改革后发现并没有改变教师教得累，学生学得苦的问题后的一种返璞归真。说的通俗些，我认为POL教学模式就是师傅带徒弟的模式。修车的师傅从来不给徒弟将理论上怎么修车，徒弟怎么学会用锉、涂胶和扒外胎的呢？任务驱动，必须学。小木匠没有课本给徒弟上课，徒弟照样可以做出小板凳，为什么？项目驱动，必须做。POL教学模式并非什么创新，实质就是古人说过的：师者，传道、授业、解惑也。学生在分领任务后动手去做，老师的任务就是适时、适当、适量的“解惑”。

随着工艺的革新，科技的发展，传统的“师傅带徒弟”也必须给予改革的色彩。POL教学模式虽然说是“师傅带徒弟”，但是在真正引入现代的教学过程，必须要遵循一定的规律。

2 充分发挥POL教学的优势

2.1 POL教学模式用于学习一定的教学内容，能将某一教学内容的理论、知识和实际技能结合起来。重点是基本的技能知识的体现。我们本次的项目就是排爆机器人。

2.2 POL教学模式要充分发挥学生的主观能动性，在教学中要求独立制定计划并实施，一定时间范围内自行组织、安排自己的学习行为，并能够自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题，锻炼学生自我解决问题的能力。

2.3 POL教学模式重在过程中的师生互动，小组合作，共同完成任务，有明确而具体的成果展示。就像我们这次培训中排爆机器人的项目教学中，“解惑”教师囊括了软、硬开发和机电、电子多个专业的一个团队，而学生也是有自己的开发小队，有名称、LOG、口号，有人负责程序的编写和调试，有人负责电路的设计、制作、调试和搭建，还有一批人负责软硬件的结合性的构建等，就是体现POL教学模式中团队协作的重要性。

2.4 POL教学模式中的项目要具有一定的难度、综合性、探究性，能让学生在运用新学习的知识、技能，解决过去从未遇到过的实际问题，做中学，学中做，边做边学。最好与实际生产过程或商业经营活动有一定的关系。

3 实践POL教学模式遵循的原则

3.1 POL教学模式必须以学生为主体、中心，以教师为主导、协助。一切以学生为中心，教师只是指导员、协调员、观察员、主持人。

3.2 项目选择要适当。以培养目标为依据，按教学内容的需求，结合学校的实际情况，选取现实的对象、材料为项目；项目既要包含基本的教学知识点，又能调动学生解决问题的积极性。项目的选取最好由教师和学生共同参与，教师要注意启发学生去主动发现身边的素材，选择难度适合的工作项目。

3.3 创设协作学习的环境，利用好学习资源。项目完成过程中要让学生有多种机会在不同的情境下应用所学的知识，充分运用现代教育技术的手段给学生提供多种学习资源；要积极创设学生小组讨论交流的情境，让学生在群体中共同批判各种观点和假设，协商解决各种难题，使学生群体的思维与智慧为每个学生所共享，从而达到全体学生共同完成学习任务。

3.4 以项目完成情况评价学生。教学是围绕完成项目设计来展开的，所以评价学生学习效果应以完成项目的情况来评定，强调过程评价、综合评价，而不是围绕常规的教学目标进行的。排爆机器人各小队之间就有预赛和决赛，以此刺激性评价方式来激励学习。

4 POL教学模式組织过程

通过研制我心中机器人实践活动，使学生扩大视野，增长有关机器人等方面的科学知识。培养学生动手、动脑的能力。在组织POL模式教学时，教师应该注意把握好组织的每一个环节和细节，分步骤进行。

第一阶段：活动准备——设计活动方案；明确任务。

设计要求：设计一种防爆排雷机器人装置，通过安装Android2.3操作系统的手机完成遥控，分别完成直行、上坡、下台阶、转弯、排爆及携弹至排爆点这一系列动作。

（1）完成队名、口号、logo、宣传画的设计。

（2）完成排雷机器人图纸设计零件图、装配图的设计，包括：机器人动力及转向设计、排雷装置设计、确定机器人的具体任务要求，根据任务初步拟定机器人的技术参数、运动形式、驱动方案、传动方案、控制方案等。

（3）完成排雷机器人零部件齿轮的加工和若干部分的安装。

（4）完成排雷机器人的组装与整机调试。

（5）提交团队建设报告、项目开发报告、教学报告及产品设计报告。

第二阶段：活动展开--分组，确定负责人和指导老师、分阶段、明确各阶段任务、检查任务完成情况、纠正过程中的错误、阶段性动员。

第三阶段：活动总结--开总结会、展示成果、物质或精神奖励、交流经验。

POL教学模式要根据学校具体的教学资源情况，因地制宜的使用，不能盲目套用。应该结合教学实际及培养目标的需要，先从学校领域和校企合作出发，由教师自行设计一些围绕与教学内容相关的涵盖一定知识内容的 “基础性项目”，探索积累“项目教学”的经验。

5 做中学，学中练

（1）以小组为单位，选队长起队名，口号，做出宣传画。（2）学生对自己心中机器人结构构思，出草图。（3）队长分工。（4）学生自由制作，教师巡视，或询问、或指导、或鼓励。（5）交流作品，学生自我评价，完成相应表格。（制作奖）（6）评出“精美奖”。

6 教学心得体会

在教学过程中，使得学生体会POL的教学理念，体验它具体的实施过程，在学习中学生确实遇到了各种各样的问题，如调试思路正确但是没有能够进行找到合适的方法进行进一步的实验，让学生体验理论+细心+实践才能在实际生产中体现所学知识的价值。更加深入了解了AD9软件及相关组件的组装，也对机器人有了更深入的了解。让学生明白：

第一、通过实践真正觉得自己可以做些什么了有点存在的小成就感；第二、通过机器人实习，加强了学生的动手实践能力和设计创新精神；第三、让大家体会的团队精神；第四、当遇到实际问题时，只要认真思考，运用所学的知识，一步一步的去探索，是完全可以解决遇到的一般问题的。

机器人项目教学的目的主要是：使学生对机器人相关操作有一定的感性和理性认识，培养和锻炼我们的实际动手能力。把的理论知识与实践充分地结合，作到不仅具有专业知识，而且还具有较强的实践动手能力。使学到独立思考解决问题、出现差错的随机应变和与人合作共同提高的能力，今后的学习工作中应该更轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目。

参考文献

[1]宋功业.项目教学法初探[J].徐州建筑职业技术学院报.

[2]孔令红.职业教育开展项目教学对师生的新要求[J].科技创新导报，2008，（18）.

[3]吴言.项目教学法[J].职业技术教育，2003年7月.