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摘要：本文深入分析了差异发展教学的必要性和目前对差异发展教学的主要理解误区以及相应的对策，并详细介绍了南京大学控制与系统工程系在差异发展教学研究方面的案例。以实践证明了自动化专业本科教育中差异发展教学的可行性争良好的教学效果，积累了相关专业差异发展教学的改革经验。
关键词：自动化专业；差异发展教学；误区与对策；实践案例
目前，随着我国科技进步的发展和社会经济的转型，对自动化专业人才的需求逐渐向多元化、综合性发展，对个性化创新性人才的需求越来越迫切。因此纳入新的教学理念、改革传统教学思路和方法，成为自动化专业本科教学建设和改革的迫切任务，其中差异发展教学就是国际教育改革的一个共同趋势。
差异发展教学的思想在中国有着源远流长的历史，例如源于孔子的“因材施教”思想就是我国古代的一条最为典型和重要的教学原则，并由历代儒家教育思想所继承和发展，该思想认为“性相近也，习相远也”，明确指出每个学生虽然天性相近，但由于后天的学习与生活，其性格、才能、兴趣和学习风格存在较大的不同，这是一种重要的教学依据，施教者不可不察而“一概之施”。然而近代由于流水线式整齐划一的教育制度和考核制度，以及有限的教学资源，“因材施教”成了大家都认可但又感觉难以实施的教学理念。但随着教育领域及社会各界对划一性教学弊端的认识，改变教学理念、重拾并发展“因材施教”教学思想势在必行。
目前很多中小学进行了差异教育实验，相关教学理论研究也如雨后春笋般兴起。然而我们通过教学实践认识到差异发展教学不仅是目前我国基础教育的一个发展趋势，大学教育，尤其是综合性强、适用面广的自动化专业的本科教育，更应该、也更有条件进行差异发展教学，以适应新形势下对多元化、创新性人才的需求，使得教育过程本身对每一个学生个体而言合理、公平。
一、差异发展教学的必要性
1 不同学生个体之间的差异是一种客观存在
从心理学和教育学的观点来看，教学活动中学生之间的差异主要由两种因素决定：先天遗传因素和后天环境因素。然而正常情况下，学生在先天遗传因素上并不存在明显的差异而影响到个人的整体发展。而后天环境因素，包括因生活、学习环境的不同而产生的在知识、技能、兴趣、学习风格和动机等方面的差异，会对学生的学习产生较大的影响；即学生已有的经验是学生之间差异的主要因素，而这种因素是不可避免的，并且这种差异随着学生学习生活经历的增加而变大。进入大学学习的学生，一般都已经历了15年以上的学习过程，即使他们是通过同一级别的高考分数招收进来的，其知识结构、心理特征和学习风格等都必然存在着较大的差异，这是不容忽视的客观现实，也是进行差异发展教学的资源。
2 实施差异化教学是保障教育公平性的必要手段
教育的公平性是现代教育的基本准则，然而教育公平性不仅仅体现在享有平等的入学机会和教育资源，还体现在能否得到公平的受教育结果和均等的成功机会。划一性教学把固定的学习内容和学习模式强加给每一个学生，并用统一的标准去衡量其学习的优劣，这种看似公平公正、一视同仁的教学方法反而在一定程度上违反了教育公平性原则，因此在教学过程中要注意以包容的教学心态和差异发展的教学思想帮助学生寻找适合自己的学习方法，充分发挥学生的潜力和个人独特性。
3 未来社会需要个性独立有创造力的专业人才
21世纪的社会是知识经济的社会，是需要创造力的社会，大量具有高知识水平和高创新能力的专业人才是影响社会发展水平和国家未来命运的决定性因素。大量的研究证明，个性独特性的发展是产生创造力的基础，刻板、统一的教学模式容易培养按部就班、墨守成规的学生，而具有开拓创新精神的专业人才需要多元化、个性化的自由发展。
二、差异发展教学的理解误区与对策
差异发展教学之所以一直以来停留在一个理想的教学理念阶段，很少真正的应用于实际教学活动中，除了有限的教学资源等原因，还在于人们对于差异发展教学容易产生一些理解误区，甚至一部分人对差异发展教学的合理性、合法性存在疑问。
误区一，差异发展教学有悖于通识教育和培养学生综合能力。通识教育和注重学生综合能力的培养都是现代大学教育的共识。通识教育是高等教育的重要组成部分，它是一种非职业性和非专业性的教育，是关于人的生活的各个领域的知识和技能的教育，其实质是对自由与人文传统的继承。学生综合能力的培养则是指不仅注重个体单方面优秀素质，更注重综合运用各方面知识与技能的能力、合作与沟通能力、创新与决策能力等。通识教育和综合能力的培养都强调了全面发展的理念，似乎与差异发展教学理念冲突，产生这种思想误区的主要原因是错误地、片面地去理解差异发展教学的本质和内涵。关于差异发展教学与通识教育以及综合能力培养的关系，有两点需要说明：第一，差异发展教学并不是指学习内容上的片面选择，而是侧重指根据学生个性特点而选择合适的学习方式；第二，差异发展教学提倡的扬长避短、发展个性是指充分发展学生的潜力、形成自己的独特性，而非抛弃通识教育和对综合能力的培养，这二者是完全不冲突的两个方面的教学理念。如南京大学目前新一轮的教学改革中就提出“通识教育与个性化培养融通”，强调既要注重全面的科学与人文素质教育，使学生形成高尚的道德素养、宽厚的知识面、敏锐的思维与判断能力，又要注重学生个性化的选择与培养，为学生自主构建知识体系搭建平台。
误区二，差异发展教学会影响到教育的公平性。在差异发展教学必要性的讨论中，我们已经指出差异发展教学是保障教育公平性的一种必要手段。之所以会产生差异发展教学会影响到教育公平性的理解误区，主要是因为人们对教育公平性的理解就是“同等对待每一个学生”，对不公平的理解就是“差异化对待”，这种理解其实是非常片面的，事实上把每一个有个性独特性的学生放到同一个铸模中去锻造反而是对教育公平性的破坏，是一种“教育的伪善的平等主义”。差异发展教学和教育公平性的本质目的其实是一致的，即不仅要享有均等的入学机会以及平等的受教育过程，更要充分发展学生的潜力，使其具有均等的成功机会。
误区三，现行教学目标和考核体系下无法实施差异发展教学。由于目前对差异发展教学的理论研究和实践都较少，现行的教学目标和考核体系仍然是以方向性的、具体的(甚至是定量的)规范为主，再加上目前教育资源的相对不充足，实施差异发展教学确实具有一定的困难，但作为一种教学理念，差异发展教学应该融入到现有的教学中去，在教学的过程中需要一种包容的、全纳的教育态度和灵活的教学方式，实践证明目前教育环境的现状不应该成为放弃差异发展教学理念的借口。事实上，目前我国一部分高校已经认识到人才培养模式多样化的必要，并逐步开展个性化培养的教学改革，这些都 会对差异发展教学提供制度上和政策上的便利。
误区四，差异发展教学就是分班制或分组制，将学生按成绩分成三六九等。虽然分班制或分组制在差异发展教学的探索中起到过一定的积极作用，但差异发展教学绝不是机械化的分班，更不是把学生按成绩分成三六九等，实施差异发展教学的依据是多维的，包括兴趣、特长、学习风格等，而成绩只能反映学生对某一既定的评价标准的符合程度，依据成绩进行学生分类继而开展差异发展教学是不合理的，且更易造成教育的不公平。
误区五，把出于个人喜好和偏见的“区别对待”误认为是差异发展教学。差异发展教学的实施依据是学生的差异，是包括学习风格、特长、兴趣等在内的、对学生个性客观的界定。实施差异发展教学时绝不可出于教学者个人的喜好和主观判断而“区别对待”。如在学习风格上有喜欢独立学习的，有喜欢团体学习的，有不主动和教师接触的，有主动接近教师的，有擅长个人钻研的，也有擅长听取教师讲解的。这时候教师就不能凭主观好恶只喜欢主动接触教师的，认为只有这种学生才是好学生，区别对待；而应该理性地、客观地去发现每一个学生的特点和学习风格，进而实施差异发展教学。
三、差异发展教学实践案例
目前实施差异发展教学已逐渐成为国内外教育的共识，基于宽口径的通识教育，培养学生的综合能力和创新能力，引导学生个性化发展是自动化专业的基本培养思路。
根据21世纪对人才能力需求的转变，南京大学自动化专业确定的专业培养目标是：“培养视野开阔、人格健全、情操高尚、基础扎实、知识面广、工程实践能力强、能够跟踪本领域新理论新技术、具有创新精神的复合型高级工程技术和管理人才”。为实现此目标，我们在专业培养思路上以现有师资队伍和南京大学良好的软硬件环境及深厚的文化底蕴为基础，构建了自动化专业知识体系，在此基础上将所有培养内容划分为“以通识课为基础的宽口径专业教育”、“理论教学、实践教学和自主研学的三元结合”、“引导学生个性发展的柔性化培养”三个大框架，并设定专业培养目标的八项能力要求，在教学实施中强化学生发展教育体系和教学质量与管理体系，由此来保障实现学生能力培养的八项能力要求，具体培养思路及各环节之间的关系如图l所示。由该培养思路可以看出，差异发展教学的理念融入到了各个培养环节中，作为三大框架之一处于与通识教育以及综合能力培养同等重要的地位，是自动化专业人才培养的必要教学理念和模式之一，并体现在各门课程的具体教学中。
“信息化时代的控制”是我校自动化专业开设的一门新生研讨课，授课对象为自动化专业的大一新生(也包括其他专业的感兴趣的同学)，其目的是通过不超过30人的小班化教学，不仅使新生学习专业知识，了解学科的前沿问题和本质问题；更强调新生通过高水平教授的引导，在主动参与和充分交流中启发研究与探索的兴趣，学习科学的思维方式与研究方法，培养创新意识与创新能力。课程注重“过程体验”，学生通过团队合作，体验到学术活动的一般过程，并顺利完成从高中阶段向大学阶段在学习上和心理上的转换和适应过程。在考核方式上对学生进行综合评价，不以一张试卷定成绩。该课程从选课到授课的各个环节中，处处体现了以学生为主体、以学生的差异(如兴趣、知识基础、学习能力、学习风格等)为主要教学资源的差异发展教学的思想。 “自动控制原理”是自动化专业的专业基础课，由于该课程是后续课程的必要核心基础课程，学生具有较高的学习积极性，除了必要的、正常的理论讲解外，我们主要从三个方面注重差异发展教学，以优化该课程的教学效果。(1)以最新的丰富的案例增加学生的学习兴趣、并引导学生认识各类应用中的控制问题。(2)通过控制案例给学生提出疑难和问题，指出在控制理论发展过程中已经获得的解决方法，让学生重新经历控制理论的发展过程，从个人的角度去体会科技创新的真谛。(3)针对不同学生的差异，包括学习风格的不同、基础能力的差异等，有针对性的提供课外的学习素材，如相关的专业英文文献、综合性的控制系统实例、网络教学资源等。
“智能机器人学”是自动化专业的方向选修课，教学中我们主要采用了以移动机器人作为工程对象的工程项目教学法，注意差异化培养。在教学中从以教师讲授为中心转变为以学生主动学习为中心，由以课本为中心转变为以“项目”为中心，由以课堂学习为中心转变为以实际经验为中心，充分发挥学生的个人潜力和主观能动性，使学生在掌握专业知识的同时，切实培养其动手能力、综合创新能力和团队协作的精神。在该课程教学具体操作上采取了包括对象认知、理论学习、科技创新和综合设计4个阶段的教学模式，并以实践学习贯穿这四个教学阶段，取得了良好的教学效果。(1)在对象认知阶段，通过具体的机器人实际平台，引导学生认识机器人的机械结构、软硬件构成和工作原理，了解进行机器人设计和控制的基本方法，了解机器人控制的基本任务，以及完成各基本任务所需知识与本课程理论教学内容的对应关系。(2)在理论教学阶段，以实现机器人各基本任务为导引，介绍机器人学专业知识，如运动学、运动控制、传感器系统、定位与地图创建、规划与导航等，并同时根据应用需求，介绍智能控制相关内容，鼓励学生自主查阅最新的科技文献，进行自主研学。(3)在科技创新阶段，以某一个机器人工程项目为对象，如“结合拓扑信息的移动机器人精确定位与地图创建”，鼓励学生进行创新性思维，提出自己的思想与方法，以分组的形式进行小组论证，培养其科技创新和解决实际问题的能力。(4)在综合设计阶段，将在科技创新阶段经过小组论证并通过的想法进行立项，在小组内通过团队合作进行设计和实现，进而通过实验进行验证。实践学习则贯穿了从对象认知到综合设计的各个阶段，鼓励学生在做中学、在学中做，教师则为其提供实验条件和指导。在整个课程的学习中，让学生始终处于学习的主导地位，除了必要的理论学习外，学生个体主动完成文献、资料查阅，课题确定，理论验证，实验设计以及实验验证等一系列过程，引导学生充分自由发展，增强创新意识、体会科学研究和技术创新的过程。
关键词：自动化专业；差异发展教学；误区与对策；实践案例
目前，随着我国科技进步的发展和社会经济的转型，对自动化专业人才的需求逐渐向多元化、综合性发展，对个性化创新性人才的需求越来越迫切。因此纳入新的教学理念、改革传统教学思路和方法，成为自动化专业本科教学建设和改革的迫切任务，其中差异发展教学就是国际教育改革的一个共同趋势。
差异发展教学的思想在中国有着源远流长的历史，例如源于孔子的“因材施教”思想就是我国古代的一条最为典型和重要的教学原则，并由历代儒家教育思想所继承和发展，该思想认为“性相近也，习相远也”，明确指出每个学生虽然天性相近，但由于后天的学习与生活，其性格、才能、兴趣和学习风格存在较大的不同，这是一种重要的教学依据，施教者不可不察而“一概之施”。然而近代由于流水线式整齐划一的教育制度和考核制度，以及有限的教学资源，“因材施教”成了大家都认可但又感觉难以实施的教学理念。但随着教育领域及社会各界对划一性教学弊端的认识，改变教学理念、重拾并发展“因材施教”教学思想势在必行。
目前很多中小学进行了差异教育实验，相关教学理论研究也如雨后春笋般兴起。然而我们通过教学实践认识到差异发展教学不仅是目前我国基础教育的一个发展趋势，大学教育，尤其是综合性强、适用面广的自动化专业的本科教育，更应该、也更有条件进行差异发展教学，以适应新形势下对多元化、创新性人才的需求，使得教育过程本身对每一个学生个体而言合理、公平。
一、差异发展教学的必要性
1 不同学生个体之间的差异是一种客观存在
从心理学和教育学的观点来看，教学活动中学生之间的差异主要由两种因素决定：先天遗传因素和后天环境因素。然而正常情况下，学生在先天遗传因素上并不存在明显的差异而影响到个人的整体发展。而后天环境因素，包括因生活、学习环境的不同而产生的在知识、技能、兴趣、学习风格和动机等方面的差异，会对学生的学习产生较大的影响；即学生已有的经验是学生之间差异的主要因素，而这种因素是不可避免的，并且这种差异随着学生学习生活经历的增加而变大。进入大学学习的学生，一般都已经历了15年以上的学习过程，即使他们是通过同一级别的高考分数招收进来的，其知识结构、心理特征和学习风格等都必然存在着较大的差异，这是不容忽视的客观现实，也是进行差异发展教学的资源。
2 实施差异化教学是保障教育公平性的必要手段
教育的公平性是现代教育的基本准则，然而教育公平性不仅仅体现在享有平等的入学机会和教育资源，还体现在能否得到公平的受教育结果和均等的成功机会。划一性教学把固定的学习内容和学习模式强加给每一个学生，并用统一的标准去衡量其学习的优劣，这种看似公平公正、一视同仁的教学方法反而在一定程度上违反了教育公平性原则，因此在教学过程中要注意以包容的教学心态和差异发展的教学思想帮助学生寻找适合自己的学习方法，充分发挥学生的潜力和个人独特性。
3 未来社会需要个性独立有创造力的专业人才
21世纪的社会是知识经济的社会，是需要创造力的社会，大量具有高知识水平和高创新能力的专业人才是影响社会发展水平和国家未来命运的决定性因素。大量的研究证明，个性独特性的发展是产生创造力的基础，刻板、统一的教学模式容易培养按部就班、墨守成规的学生，而具有开拓创新精神的专业人才需要多元化、个性化的自由发展。
二、差异发展教学的理解误区与对策
差异发展教学之所以一直以来停留在一个理想的教学理念阶段，很少真正的应用于实际教学活动中，除了有限的教学资源等原因，还在于人们对于差异发展教学容易产生一些理解误区，甚至一部分人对差异发展教学的合理性、合法性存在疑问。
误区一，差异发展教学有悖于通识教育和培养学生综合能力。通识教育和注重学生综合能力的培养都是现代大学教育的共识。通识教育是高等教育的重要组成部分，它是一种非职业性和非专业性的教育，是关于人的生活的各个领域的知识和技能的教育，其实质是对自由与人文传统的继承。学生综合能力的培养则是指不仅注重个体单方面优秀素质，更注重综合运用各方面知识与技能的能力、合作与沟通能力、创新与决策能力等。通识教育和综合能力的培养都强调了全面发展的理念，似乎与差异发展教学理念冲突，产生这种思想误区的主要原因是错误地、片面地去理解差异发展教学的本质和内涵。关于差异发展教学与通识教育以及综合能力培养的关系，有两点需要说明：第一，差异发展教学并不是指学习内容上的片面选择，而是侧重指根据学生个性特点而选择合适的学习方式；第二，差异发展教学提倡的扬长避短、发展个性是指充分发展学生的潜力、形成自己的独特性，而非抛弃通识教育和对综合能力的培养，这二者是完全不冲突的两个方面的教学理念。如南京大学目前新一轮的教学改革中就提出“通识教育与个性化培养融通”，强调既要注重全面的科学与人文素质教育，使学生形成高尚的道德素养、宽厚的知识面、敏锐的思维与判断能力，又要注重学生个性化的选择与培养，为学生自主构建知识体系搭建平台。
误区二，差异发展教学会影响到教育的公平性。在差异发展教学必要性的讨论中，我们已经指出差异发展教学是保障教育公平性的一种必要手段。之所以会产生差异发展教学会影响到教育公平性的理解误区，主要是因为人们对教育公平性的理解就是“同等对待每一个学生”，对不公平的理解就是“差异化对待”，这种理解其实是非常片面的，事实上把每一个有个性独特性的学生放到同一个铸模中去锻造反而是对教育公平性的破坏，是一种“教育的伪善的平等主义”。差异发展教学和教育公平性的本质目的其实是一致的，即不仅要享有均等的入学机会以及平等的受教育过程，更要充分发展学生的潜力，使其具有均等的成功机会。
误区三，现行教学目标和考核体系下无法实施差异发展教学。由于目前对差异发展教学的理论研究和实践都较少，现行的教学目标和考核体系仍然是以方向性的、具体的(甚至是定量的)规范为主，再加上目前教育资源的相对不充足，实施差异发展教学确实具有一定的困难，但作为一种教学理念，差异发展教学应该融入到现有的教学中去，在教学的过程中需要一种包容的、全纳的教育态度和灵活的教学方式，实践证明目前教育环境的现状不应该成为放弃差异发展教学理念的借口。事实上，目前我国一部分高校已经认识到人才培养模式多样化的必要，并逐步开展个性化培养的教学改革，这些都 会对差异发展教学提供制度上和政策上的便利。
误区四，差异发展教学就是分班制或分组制，将学生按成绩分成三六九等。虽然分班制或分组制在差异发展教学的探索中起到过一定的积极作用，但差异发展教学绝不是机械化的分班，更不是把学生按成绩分成三六九等，实施差异发展教学的依据是多维的，包括兴趣、特长、学习风格等，而成绩只能反映学生对某一既定的评价标准的符合程度，依据成绩进行学生分类继而开展差异发展教学是不合理的，且更易造成教育的不公平。
误区五，把出于个人喜好和偏见的“区别对待”误认为是差异发展教学。差异发展教学的实施依据是学生的差异，是包括学习风格、特长、兴趣等在内的、对学生个性客观的界定。实施差异发展教学时绝不可出于教学者个人的喜好和主观判断而“区别对待”。如在学习风格上有喜欢独立学习的，有喜欢团体学习的，有不主动和教师接触的，有主动接近教师的，有擅长个人钻研的，也有擅长听取教师讲解的。这时候教师就不能凭主观好恶只喜欢主动接触教师的，认为只有这种学生才是好学生，区别对待；而应该理性地、客观地去发现每一个学生的特点和学习风格，进而实施差异发展教学。
三、差异发展教学实践案例
目前实施差异发展教学已逐渐成为国内外教育的共识，基于宽口径的通识教育，培养学生的综合能力和创新能力，引导学生个性化发展是自动化专业的基本培养思路。
根据21世纪对人才能力需求的转变，南京大学自动化专业确定的专业培养目标是：“培养视野开阔、人格健全、情操高尚、基础扎实、知识面广、工程实践能力强、能够跟踪本领域新理论新技术、具有创新精神的复合型高级工程技术和管理人才”。为实现此目标，我们在专业培养思路上以现有师资队伍和南京大学良好的软硬件环境及深厚的文化底蕴为基础，构建了自动化专业知识体系，在此基础上将所有培养内容划分为“以通识课为基础的宽口径专业教育”、“理论教学、实践教学和自主研学的三元结合”、“引导学生个性发展的柔性化培养”三个大框架，并设定专业培养目标的八项能力要求，在教学实施中强化学生发展教育体系和教学质量与管理体系，由此来保障实现学生能力培养的八项能力要求，具体培养思路及各环节之间的关系如图l所示。由该培养思路可以看出，差异发展教学的理念融入到了各个培养环节中，作为三大框架之一处于与通识教育以及综合能力培养同等重要的地位，是自动化专业人才培养的必要教学理念和模式之一，并体现在各门课程的具体教学中。
“信息化时代的控制”是我校自动化专业开设的一门新生研讨课，授课对象为自动化专业的大一新生(也包括其他专业的感兴趣的同学)，其目的是通过不超过30人的小班化教学，不仅使新生学习专业知识，了解学科的前沿问题和本质问题；更强调新生通过高水平教授的引导，在主动参与和充分交流中启发研究与探索的兴趣，学习科学的思维方式与研究方法，培养创新意识与创新能力。课程注重“过程体验”，学生通过团队合作，体验到学术活动的一般过程，并顺利完成从高中阶段向大学阶段在学习上和心理上的转换和适应过程。在考核方式上对学生进行综合评价，不以一张试卷定成绩。该课程从选课到授课的各个环节中，处处体现了以学生为主体、以学生的差异(如兴趣、知识基础、学习能力、学习风格等)为主要教学资源的差异发展教学的思想。 “自动控制原理”是自动化专业的专业基础课，由于该课程是后续课程的必要核心基础课程，学生具有较高的学习积极性，除了必要的、正常的理论讲解外，我们主要从三个方面注重差异发展教学，以优化该课程的教学效果。(1)以最新的丰富的案例增加学生的学习兴趣、并引导学生认识各类应用中的控制问题。(2)通过控制案例给学生提出疑难和问题，指出在控制理论发展过程中已经获得的解决方法，让学生重新经历控制理论的发展过程，从个人的角度去体会科技创新的真谛。(3)针对不同学生的差异，包括学习风格的不同、基础能力的差异等，有针对性的提供课外的学习素材，如相关的专业英文文献、综合性的控制系统实例、网络教学资源等。
“智能机器人学”是自动化专业的方向选修课，教学中我们主要采用了以移动机器人作为工程对象的工程项目教学法，注意差异化培养。在教学中从以教师讲授为中心转变为以学生主动学习为中心，由以课本为中心转变为以“项目”为中心，由以课堂学习为中心转变为以实际经验为中心，充分发挥学生的个人潜力和主观能动性，使学生在掌握专业知识的同时，切实培养其动手能力、综合创新能力和团队协作的精神。在该课程教学具体操作上采取了包括对象认知、理论学习、科技创新和综合设计4个阶段的教学模式，并以实践学习贯穿这四个教学阶段，取得了良好的教学效果。(1)在对象认知阶段，通过具体的机器人实际平台，引导学生认识机器人的机械结构、软硬件构成和工作原理，了解进行机器人设计和控制的基本方法，了解机器人控制的基本任务，以及完成各基本任务所需知识与本课程理论教学内容的对应关系。(2)在理论教学阶段，以实现机器人各基本任务为导引，介绍机器人学专业知识，如运动学、运动控制、传感器系统、定位与地图创建、规划与导航等，并同时根据应用需求，介绍智能控制相关内容，鼓励学生自主查阅最新的科技文献，进行自主研学。(3)在科技创新阶段，以某一个机器人工程项目为对象，如“结合拓扑信息的移动机器人精确定位与地图创建”，鼓励学生进行创新性思维，提出自己的思想与方法，以分组的形式进行小组论证，培养其科技创新和解决实际问题的能力。(4)在综合设计阶段，将在科技创新阶段经过小组论证并通过的想法进行立项，在小组内通过团队合作进行设计和实现，进而通过实验进行验证。实践学习则贯穿了从对象认知到综合设计的各个阶段，鼓励学生在做中学、在学中做，教师则为其提供实验条件和指导。在整个课程的学习中，让学生始终处于学习的主导地位，除了必要的理论学习外，学生个体主动完成文献、资料查阅，课题确定，理论验证，实验设计以及实验验证等一系列过程，引导学生充分自由发展，增强创新意识、体会科学研究和技术创新的过程。