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大学生机械机电控制类科技创新竞赛获奖作品精析

时间:2023-10-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:在承担国家“863”、“973”和一些省部级纵向课题研究过程中,中心成员更是大大提升了自身的理论水平和技术能力,指导大学生开展课外科技创新活动的能力与水平也在与时俱进。众所周知,当前在我国高等院校范围内影响最大、范围最广、水平最高的大学生课外科技创新成果竞赛包括“挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛”、“全国大学生创新性实验计划项目竞赛”、“全国大学生机械创新设计大赛”。

大学生机械机电控制类科技创新竞赛获奖作品精析

北京理工大学机电学院特种机器人技术研究中心成立于2005年,由博士生导师罗庆生教授和博士生导师韩宝玲教授带领,是一支拥有博士生导师、教授、高工、博士等高水平人才的研究团队,成员三十余人。该中心多年来一直进行军用机器人、工业机器人、机电伺服控制技术、机电设备测试技术、机电系统传感技术和机电产品创新设计等的研发工作,在科学研究、技术创新、产品开发、成果转化、人才培养等方面卓有建树,在国内享有很高的知名度和影响力。近年来,该中心整合了全校多个相关学科的技术、人才和信息优势,成为一支攻关力量强大、研发经验丰富、满足市场需求的高新科技研发实体,并与一些企业建立起良好的产学研协作关系,推动着机电伺服控制技术与特种机器人技术及产品的不断进步。在承担国家“863”、“973”和一些省部级纵向课题研究过程中,中心成员更是大大提升了自身的理论水平和技术能力,指导大学生开展课外科技创新活动的能力与水平也在与时俱进。

罗庆生教授是北京理工大学机械电子工程本科专业责任教授,他深知创新素养的培育、创新潜力的开发、创新品格的激励、创新能力的训练对新时期大学生创新型人才培养的重要性。韩宝玲教授曾担任北京理工大学教务处主管本科教学工作副处长,她也深感培养具有“高远的理想,精深的学术,强健的体魄,恬美的心境”的新时期大学生复合型人才在我国高等教育中的紧迫性。为使培养出来的学生成为创新型、复合型、通才型的人才,在多年的科研、教学实践中,罗庆生教授、韩宝玲教授带领团队探索并实施了“书本内外结合、课堂内外结合、校园内外结合、理论实际结合、继承创新结合、动脑动手结合”的新型教学模式,并把这一模式贯彻到指导大学生开展课外科技创新活动中去。

特种机器人技术研究中心在罗庆生教授、韩宝玲教授带领下,通过反复实践、积极探索和认真总结,形成了以指导大学生开展课外科技创新活动为主体,辅以短期性、专业性课程教学的新型创新教育模式。

在新型创新教学法、创新指导法实施过程中,研究中心紧密结合现有实验设备、重点研究方向、关键技术领域及教师在研课题,以多领域的科研课题和多学科的科研经验为实施理论教学、实验教学、实践教学提供重要依托和直接帮助。

实施过程中,该中心始终坚持“大学生课外科技创新活动、毕业设计课题、实验室项目”三位一体的结合方式,并提出“以高带低、以硕带本”的创新实践理论。团队成员积极指导不同专业、不同年级的大学生开展课外科技创新活动,充分发挥特种机器人研发中心在机器人核心技术方面多年来形成的优势,以研究中心的实验设备和工作室为硬件,以团队成员研究经验、实验技能等为软件,软硬结合,为大学生创新能力的培养提供全方位支持,针对大学生课外科技创新活动的具体内容,开展了综合性、设计性、创新性的设计类实验与设计类实践活动,锻炼和提升学生理论与实践相结合、动脑与动手相结合的能力。

在指导大学生开展课外科技创新活动中,特种机器人技术研究中心广泛采用学习小组互动、活动小组互动、设计专题互动等形式,发挥互动行为在培养学生辨析思维能力、强化学生质疑问题能力、发展学生人际交流能力、锻炼学生构思方案能力等方面的强大作用。与此同时,特种机器人技术研究中心还灵活运用反馈策略,使师生双方依据反馈信息,及时调整教与学的关系,提高教与学的效率,将在教学中、实验中、实践中获取知识的主动权交给学生,增强学生开展综合性、设计性、创新性实践活动的信心和能力。

特种机器人技术研究中心的全体成员通过多年的积极探索和认真总结,构建了“问题→探索→解答→结论→新问题→新探索→新解答→新结论”的新型反馈式、开放式、创新式、实践式教学模式,促使学生在开展课外科技创新过程中“多看、多想、多问、多议、多试”,使学生从单纯学习者转变成参与者、实施者和促进者,激发了参研学生们学习的自觉性、主动性和创新热情;提高了学生动脑思考动手实践的能力、分析问题解决问题的能力、创新设计创新实现的能力;提升了学生团队协作,集体攻关的能力;培养了学生的科研热情和科研意识,为学生成为科研团队的后备力量和投身于今后的科研工作夯实基础。据统计,参加特种机器人技术研究中心组织、指导、培训的课外科技创新项目的学生中,80%~90%的学生获得了免试推荐研究生的资格并选择在本校深造;部分学生以优异的成绩考取了清华大学北京航空航天大学等院校的研究生;选择留学的学生更是凭借着参加创新项目的经历、与创新团队一起披荆斩棘、奋勇攻关所历练出的能力,得到了国外著名大学的认可和录取。

众所周知,当前在我国高等院校范围内影响最大、范围最广、水平最高的大学生课外科技创新成果竞赛包括“挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛”、“全国大学生创新性实验计划项目竞赛”、“全国大学生机械创新设计大赛”。在这三大赛事中,罗庆生教授、韩宝玲教授近五年来指导的获奖项目就有十余项,其中更有一些是名列前茅、独占鳌头。

➢2007年6月-2008年10月,罗庆生教授、韩宝玲教授指导了“教育部大学生创新性实验计划项目”——新型多用途反恐防暴机器人的研制工作。该项目在2008年10月于长沙举行的首届全国大学生创新论坛中荣获“我最喜爱的10件作品”称号,且排名第一。2009年5月,“新型多用途反恐防暴机器人”在参加北京举办的“全国科技周开幕式”展出时,受到国务委员刘延东、科学技术部部长万钢等领导同志的高度评价,在国内引起极大反响。

➢2008年5月-2009年10月,韩宝玲教授、罗庆生教授指导了“教育部大学生创新性实验计划项目”——新型特种搜救机器人的研制工作。该项目在2009年10月于南京举办的第二届全国大学生创新论坛中荣获“我最喜爱的10件作品”称号。

➢2009年5月-2010年9月,罗庆生教授指导了“教育部大学生创新性实验计划项目”——新型轮腿式机器人的研制工作。2010年9月,在大连举办的第三届全国大学生创新论坛上,两个作品均获得“我最喜爱的10件作品”称号,其中“新型轮腿式机器人”项目在“我最喜爱的10件作品”排名第五。(www.xing528.com)

➢2009年11月,罗庆生教授指导的“新型多用途反恐防暴机器人”项目参加了第十一届“挑战杯全国大学生课外学术、科技作品竞赛”,获得一等奖。

➢2010年5月,韩宝玲教授、罗庆生教授指导的“新型特种搜救机器人”项目参加了在北京举办的“全国科技成果展示会”展出,受到国务委员刘延东、科学技术部部长万钢等领导同志的高度评价,国内主要媒体都作了重点报道。

➢2010年10月,罗庆生教授与苏伟老师率领四件作品参加在江苏南京举办的第四届全国大学生机械创新设计大赛决赛,四件作品均获得一等奖,总成绩名列全国第一;其中罗庆生教授指导的“边缘救援平台”项目得到与会专家和现场观众的一致好评。

➢2011年10月,罗庆生教授为指导教师、机电学院三年级本科生为主要成员、融合了数名其他专业本科生的“智能机器人代表队”代表北京理工大学参加了于哈尔滨举行的首届“中俄工科大学联盟”大学生机器人创新大赛及展示。“中俄工科大学联盟”由30所中国和俄罗斯两国顶尖的工科院校组成,代表着中俄两国在工科领域的科技实力和办学水平。北京理工大学“智能机器人代表队”创造了在所参加项目中均获得奖项的好成绩。罗庆生教授指导的全国大学生创新性实验项目——新型节肢机器人在大会展示活动中获得“最佳团队奖”,“智能机器人代表队”还获得“最佳组织奖”,代表队总获奖数达到六项,为此次赛事所颁奖项的四分之一,是所有参赛学校中获得奖项最多的。

➢2011年10月,罗庆生教授率领北京理工大学代表队参加在同济大学举办的“第四届全国大学生创新年会”,两个作品均获得论坛“我最喜爱的10件作品”称号;罗庆生教授、韩宝玲教授指导的“新型节肢机器人”项目以绝对领先的得票数排名第一。

➢2012年5月,罗庆生教授、韩宝玲教授指导的“干足虫宠物机器人”、“室内高处空间物品存放及管理系统”、“外骨骼智能健身与康复机器人”和“壁面清洁智能机器人”等四项作品参加了“首都高校第六届机械创新设计大赛”。上述四项作品全部获得一等奖,并将代表北京市参加在西安举行的“全国第五届大学生机械创新设计大赛”总决赛。

➢2012年10月,享誉全国的“新型节肢机器人”,以其丰富的行进步态、精彩的运动效果、可靠的控制性能、超群的演示功能,代表教育部系统出席中共中央宣传部、国家发展与改革委员会举办的“科学发展,成就辉煌”全国科技成果展,以迎接党的十八大胜利召开。

海阔凭鱼跃,天高任鸟飞。当前,我们的国家正面临科学发展、开拓创新的大好时机,时不我待,创新年代需要创新人才,创新人才需要创新培养。北京理工大学特种机器人技术研究中心在教学育人、科研育人、创新育人等方面做出了一些尝试,取得了一些成果,愿这些尝试与成果能够成为我国广大学生们不断创新、不断开拓的铺路石,让我们共同筑就通往创新成才的康庄大道。

中国工程院院士 朵英贤

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