當(dāng)機(jī)器人遇上項目制……

2026年春晚，人形機(jī)器人再度登臺，跳舞、講笑話、打醉拳、疊衣服……能“文”能“武”的表現(xiàn)讓觀眾驚嘆。而在湘潭理工學(xué)院，機(jī)器人專業(yè)的同學(xué)們也早已在課堂中腦洞大開，從跳舞表演到安檢搬運，不斷將所學(xué)知識與機(jī)器人結(jié)合，讓機(jī)器人真正“跳”起來、“干”起來。

智能工程學(xué)院自成立以來，圍繞機(jī)器人專業(yè)，以實驗室為依托，主動對接行業(yè)龍頭企業(yè)，將真實工程場景引入課堂，全面推行“項目制”教育教學(xué)改革。從大二的《傳感器與檢測技術(shù)》《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》，到大三的《機(jī)器人應(yīng)用場景開發(fā)》《PLC原理及應(yīng)用》等項目制課程，學(xué)生在實踐中錘煉動手能力，在實驗場景中釋放創(chuàng)意，在解決問題中鍛造了工程素養(yǎng)。

機(jī)器人的“舞林大會”

學(xué)生的“硬核實操”

從紅色歌曲到流行音樂，當(dāng)《沒有共產(chǎn)黨就沒有新中國》《歌唱祖國》《青春修煉手冊》這些耳熟能詳?shù)囊魳沸身懫穑隳芸吹饺诵螜C(jī)器人揮舞著它的機(jī)械臂，隨著節(jié)拍舞動。

這正是《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》課程中，同學(xué)們?yōu)锳elos小型雙足人形機(jī)器人編排的2至5分鐘舞蹈。

要讓機(jī)器人合著節(jié)拍流暢地完成下蹲、抬手這些動作，需要反復(fù)調(diào)節(jié)舵機(jī)速度，這個過程讓我對運動控制有了更深刻的理解。”劉林灝和隊友先后為機(jī)器人編排了《歌唱祖國》《沒有共產(chǎn)黨就沒有新中國》，部分編舞表演如今已成為學(xué)院表演參觀的保留節(jié)目。

機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)、機(jī)器人運動學(xué)、機(jī)器人軌跡規(guī)劃……同學(xué)們在項目中不知不覺掌握了機(jī)器人專業(yè)知識。“在課程中，同學(xué)們共編排舞蹈55支，其中流行音樂類47支，紅色與愛國主題類8支。”《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》課程教師鄒宇新提到學(xué)生在項目中展現(xiàn)出極大熱情和動手能力。

除了創(chuàng)意舞蹈外，課程還設(shè)置了智能機(jī)器人科普活動、機(jī)器人競賽實踐二大項目。學(xué)生團(tuán)隊先后走進(jìn)湖南長沙、湘潭的多所中小學(xué)，其中包括偏遠(yuǎn)農(nóng)村小學(xué)，把機(jī)器人知識帶給中小學(xué)生。該系列活動獲得良好的社會反響，受到紅網(wǎng)時刻、瀟湘晨報等多家主流媒體關(guān)注報道。

這種動手實踐也貫穿整個專業(yè)的項目制課程中。《傳感器與檢測技術(shù)》課上，同學(xué)們親手制作了酒精檢測儀、超聲波測距系統(tǒng)、金屬探測儀，并搭建了基于LabVIEW的溫濕度檢測系統(tǒng)。

在這些項目中，機(jī)器人專業(yè)的同學(xué)們不僅要完成焊接，還要調(diào)試傳感器的探測范圍，確保系統(tǒng)能夠按預(yù)期工作。“我第一次接觸焊槍和錫絲的時候，真的挺好奇的。”劉林灝回憶起初學(xué)傳感器課程時的情景，“需要用焊槍將小小的傳感器零件焊接到主板上，看起來容易，焊好很難，不僅要牢固，還要美觀。”

將基礎(chǔ)理論課程轉(zhuǎn)化為項目制教學(xué)，通過增加動手實踐與自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，顯著提升了課堂的趣味性與參與度。正是這些看似瑣碎的動手過程，讓學(xué)生在潛移默化中建立起對工程應(yīng)用的興趣與熱情。

“腦”力全開，創(chuàng)意無限

“未來，機(jī)器人能為人類做什么呢？”

在《機(jī)器人應(yīng)用場景開發(fā)》課程中，課程教師將這個問題拋給學(xué)生，讓學(xué)生們自主選題，以小組協(xié)作的方式動手設(shè)計并開發(fā)出能在特定場景中完成任務(wù)的機(jī)器人。

當(dāng)程玉接到這個項目任務(wù)時，突然靈光一閃，想起了在《傳感器與檢測技術(shù)》課上親手制作過的金屬探測儀。“如果將金屬探測儀與機(jī)器人結(jié)合，是不是就能讓它安檢？”想法一出，團(tuán)隊立刻行動起來，查閱相關(guān)資料并動手制作，讓機(jī)器人化身成“安檢員”，準(zhǔn)確探測到金屬物品。

蔣麗婷則將數(shù)字圖像處理技術(shù)遷移到機(jī)器人上，設(shè)計出“水果識別機(jī)器人”。在操作過程中，當(dāng)蔣麗婷發(fā)現(xiàn)機(jī)器人直接識別困難時，她另辟蹊徑，先在仿真環(huán)境中完成識別，再通過通信將指令發(fā)送給實體機(jī)器人。“相關(guān)的通信技術(shù)是我自學(xué)完成，比賽時積累的經(jīng)驗也幫了大忙。”她說，正是項目制課程給了她自由探索的空間，讓她敢于挑戰(zhàn)超出課本的內(nèi)容。

“很多基礎(chǔ)課，比如傳感器、PLC原理，理論性很強。以往學(xué)生只能死記公式、背誦參數(shù)；現(xiàn)在他們必須根據(jù)原理自行設(shè)計電路，做出可用的檢測器、可自由行動的機(jī)器人。”智能工程學(xué)院院長劉玄認(rèn)為，正是這種從“知道”到“會做”的轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生在項目中自然而然地實現(xiàn)了不同課程知識的融會貫通。

開設(shè)《機(jī)器人應(yīng)用場景開發(fā)》這門課程，源于智能工程學(xué)院對接的真實項目。“當(dāng)時樂聚機(jī)器人提供了5萬元經(jīng)費，支持我們開展應(yīng)用研發(fā)。”劉玄介紹，課程雖然只有兩周時間，但學(xué)生的表現(xiàn)超出預(yù)期，完成度讓他驚喜。

“這門課的意義，不在于每個學(xué)生都能做出多么驚艷的產(chǎn)品，而是通過一個個具體的任務(wù)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新應(yīng)用思維。”劉玄說，“從0到1是創(chuàng)新；從1到100，解決自己從未遇到過的問題，也是一種創(chuàng)新。”

塑造工程思維，擁抱智能未來

從動手實踐能力到創(chuàng)新應(yīng)用能力，從工業(yè)機(jī)器人到人形機(jī)器人，圍繞機(jī)器人專業(yè)，如何構(gòu)建一個體系化、專業(yè)化的項目制教學(xué)體系？智能工程學(xué)院在不斷探索實踐。

“工程師的思維是系統(tǒng)集成。不僅要懂機(jī)器人本身的操作和編程，更要掌握 PLC、傳感器、工控網(wǎng)等，能將機(jī)器人融入到整條自動化生產(chǎn)線中，實現(xiàn)協(xié)同與優(yōu)化。”《PLC原理及應(yīng)用》課程教師張亞南提到。

PLC作為工業(yè)機(jī)器人的黃金搭檔，機(jī)器人的“指揮官”，也是機(jī)器人專業(yè)必不可少的課程。因此在《PLC原理及應(yīng)用》項目制課程中，張亞南為機(jī)器人專業(yè)設(shè)計了三大實戰(zhàn)項目：傳送帶控制系統(tǒng)設(shè)計與搭建、十字路口交通信號燈控制、機(jī)械手控制系統(tǒng)。通過高強度工程實戰(zhàn)，學(xué)生在應(yīng)用中實現(xiàn)了從硬件認(rèn)知到系統(tǒng)集成的知識貫通，同時培養(yǎng)了創(chuàng)新思維和工程師素養(yǎng)。

今年1月底，機(jī)器人2303班盛怡茜和幾位同學(xué)前往山東濰坊樂聚機(jī)器人科技有限公司參觀學(xué)習(xí)，為下個學(xué)期長達(dá)四個月的實習(xí)做準(zhǔn)備。在那里，她看到了人形機(jī)器人的真實工作場景，也接觸到了機(jī)器人運維工程師的日常。

“我們平時使用的機(jī)器人正是樂聚的產(chǎn)品。有一次我們聊到串口連接的問題，工程師告訴我們的解決方法，其實和我們自己嘗試過的思路是一樣的。那一刻我才意識到，我在課堂中遇到的問題，其實就是未來工作上會遇到的。”

在第二十七屆中國機(jī)器人及人工智能大賽中，盛怡茜所在團(tuán)隊獲得了國賽一等獎。她負(fù)責(zé)自動機(jī)器人項目的編程與調(diào)試，比賽要求機(jī)器人在最短時間內(nèi)完成識別二維碼、調(diào)整姿態(tài)、搬運物塊等一系列任務(wù)。“比賽時太緊張了，很多細(xì)節(jié)沒做到更好。”她回憶道。

在后來的《機(jī)器人操作系統(tǒng)》課程中，盛怡茜再次面對類似任務(wù)時，突然豁然開朗：“當(dāng)時調(diào)整舵機(jī)和碼盤，機(jī)器人會更穩(wěn)更快。”她說，“比賽中遇到的難題，回過頭在課程項目中，反而找到了答案。”

“基礎(chǔ)課程的項目制，不僅僅是讓課堂變得生動有趣，核心是訓(xùn)練學(xué)生的工程思維，讓他們在一次次‘卡殼’中，積累解決問題的能力，從而更好地?fù)肀б粋€人與具身智能協(xié)作共處的未來。”智能工程學(xué)院院長劉玄談及學(xué)院項目制教育教學(xué)改革下一步方向時表示。

撰稿/WRITER

楊山燕

排版/TYPESETTER

曹晨曦

審核/REVIEWER

傅瑤