以VEX机器人竞赛为核心的智能工程实践与创新能力培养探索路径

  • 2026-01-26
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本文围绕“以VEX机器人竞赛为核心的智能工程实践与创新能力培养探索路径”展开论述,旨在从培养内容构建、实践体系设计、创新能力生成机制以及综合评价方式等方面进行系统探讨。文章首先指出,VEX机器人竞赛作为集机械结构设计、自动化控制、编程策略与工程管理于一体的综合性赛事,已成为推动青少年工程思维与创新素养成长的重要抓手。在教育模式不断迭代的背景下,如何以竞赛为牵引,将智能工程实践与创新能力培养深度融合,是当前教育改革的重要方向。文章进一步从教学目标、教学实施、能力生成与评价优化等维度展开分析,为构建以竞赛驱动的创新型人才培养机制提供参考。总体而言,本文旨在通过理论梳理与路径呈现,为教育者、学校及竞赛组织者提供具有实践价值的系统化方案。

1、构建智能工程导向的课程体系

以VEX机器人竞赛为核心的课程体系建设,是实现智能工程教育落地的关键。课程内容需围绕机械设计、电子控制、传感器应用及智能算法等领域展开,使学生在系统知识结构中掌握机器人研发的基本逻辑,为后续竞赛实践奠定理论基础。

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为了提升课程的工程化特征,教学中应引入任务驱动与情境化学习方式。例如,通过搭建典型机器人结构、模拟竞赛任务等方式,让学生在解决真实问题的过程中理解工程知识的应用场景,激发其主动探索意识。

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课程体系还需注重跨学科融合。通过数学、物理、信息技术与工程技术内容的整合,使学生在复杂任务中学会调动多领域知识,从而实现对智能工程问题的综合性理解。

2、打造多层递进的实践训练模式

实践训练是培养智能工程能力的重要环节。以VEX竞赛为牵引,学校可构建由基础训练、项目实践到竞赛实战三位一体的递进式实践体系,使学生在不断加深的任务难度中提升工程技能。

基础训练阶段侧重工具使用、结构搭建与编程入门,使学生掌握开发机器人的基本能力;项目实践阶段强调团队协作和问题解决,通过小型工程项目帮助学生理解系统工程思维。

在竞赛实战阶段,学生需在限定时间内完成策略制定、结构优化、程序调试等任务,这不仅提升实际动手能力,还有助于培养抗压能力、临场判断力和工程管理意识。

3、促进创新思维生成的机制设计

创新能力的培养既依赖知识基础,也需要科学的机制支撑。VEX机器人竞赛的开放性任务特点有助于激发学生提出原创性方案,但教育体系还需从评价、资源与组织方式等维度进一步支持创新生成。

在学习机制上,可通过设置开放任务、提供多方案验证机会、建立工程日志等方式,让学生在不断试错中积累创新经验,从而形成“提出问题—设计方案—测试反馈—优化迭代”的创新路径。

此外,教师需在团队项目中鼓励学生自主表达独立见解,建立具有包容性的创新氛围,使学生敢于挑战常规,通过不断试验寻找最佳解决方式。

4、构建科学有效的综合评价体系

为了全面反映学生在智能工程实践中的成长,需要建立多维度的评价体系。除了关注最终竞赛成绩外,还应将学习过程、工程方法应用及团队协作表现纳入评价范畴。

评价体系可采用过程性评价与终结性评价结合的模式,如工程日志记录、阶段成果展示、团队合作评分等,使学生在学习过程中持续获得反馈并不断调整学习策略。

同时,评价体系应具备发展性,引导学生在竞赛之外继续进行工程创新探索,促进其形成可持续的自主学习与创新驱动机制。

总结:

综合来看,以VEX机器人竞赛为核心的智能工程实践路径,在课程体系构建、实践模式设计、创新思维培养与评价体系完善等方面形成了完整的育人逻辑。该路径不仅强化了工程知识的系统掌握,还通过多样化实践促进学生综合素养的提升。

未来,随着人工智能与工程教育的进一步融合,该培养模式将展现更广阔的创新育人价值。通过持续优化机制、拓展资源与加强师资建设,可进一步推动智能工程教育走向成熟,为科技创新人才的培养奠定坚实基础。