2021-4-9 | 學(xué)科教育
本文作者:袁輝 單位:常州市正衡中學(xué)
如果把上個世紀(jì)稱為PC(計算機)與Internet的時代,無疑,21世紀(jì)將會是一個PR(機器人)的時代。按照目前智能機器人學(xué)科的發(fā)展趨勢來看,PC會成為智能機器人的大腦,Internet也會成為PR的通信平臺,而智能機器人則成為我們學(xué)習(xí)、生活、娛樂的好伙伴。因此,組織學(xué)生開展對智能機器人的研究,是全面培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)造能力、綜合能力、合作能力和進取精神的最佳實踐活動之一。我校智能機器人活動已經(jīng)歷過八個春秋,從起初只有幾名學(xué)生參加,到目前學(xué)校已建設(shè)有各個不同層次和研究方向的興趣小組,并配有相應(yīng)實驗室等,發(fā)展是相當(dāng)迅速的。而我作為該活動的主要負(fù)責(zé)人之一,又是從事信息技術(shù)教學(xué)的老師,深刻感受到在信息技術(shù)教育中滲透智能學(xué)科教育的必要性。
1通過智能機器人項目制作讓學(xué)生更好的了解信息技術(shù)
智能電腦機器人技術(shù)融合了機械造型、電子傳感器、計算機軟硬件和人工智能等眾多先進技術(shù),而這些技術(shù)充分體現(xiàn)了當(dāng)代信息技術(shù)所涉及的多個領(lǐng)域,更是智能技術(shù)的結(jié)晶。比如:讓學(xué)生掌握智能電腦機器人下載程序的方法,這就可以讓學(xué)生了解智能電腦機器人的傳感和驅(qū)動裝置,體會語言程序是智能電腦機器人的靈魂,同時學(xué)習(xí)為智能電腦機器人編寫程序,以此提高學(xué)生的分析和解決問題的能力。再有通過完成項目任務(wù),使學(xué)生在為機器人擴充功能的過程中拓展有關(guān)數(shù)字電路方面的知識,在組裝擴展機器人的過程中培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、協(xié)作能力和創(chuàng)造能力。
2通過智能機器人項目制作可以提高學(xué)生對程序設(shè)計的興趣
作為信息技術(shù)學(xué)科教育重要內(nèi)容之一的程序設(shè)計課程在培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力和培養(yǎng)學(xué)生思維創(chuàng)造性等起著得天獨厚的作用,而以往的程序設(shè)計媒介很難使初學(xué)者看到設(shè)計后的應(yīng)用效果,體驗不到成功的樂趣,這正是程序設(shè)計教學(xué)中的主要缺陷。而恰恰相反,我們教學(xué)所編寫的程序是智能電腦機器人的靈魂,讓學(xué)生通過為機器人編程序來學(xué)習(xí)程序設(shè)計的知識是程序設(shè)計教學(xué)入門的最好方法。記得我所帶的學(xué)生中有好幾位因為對于智能機器人的熱愛而對編程產(chǎn)生了極大的興趣,在他們填寫高考志愿時無一例外的都報考了高校的計算機專業(yè),當(dāng)然最終也心想事成,現(xiàn)在這些學(xué)生有的還在繼續(xù)在這一領(lǐng)域深造,也有的已經(jīng)參與這一行業(yè)的工作。
3通過智能機器人項目制作可以提高學(xué)生的綜合能力
前面已經(jīng)說到智能電腦機器人技術(shù)融合了多項先進技術(shù),而一個項目的完成除了依靠編寫程序外,還要求學(xué)生充分了解機器人的各種傳感器,通過程序來控制傳感器,使機器人感知外界的環(huán)境,并對接受的信息做出感應(yīng),以使機器人完成規(guī)定的任務(wù)。而學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中始終感受著失敗的遺憾和成功的喜悅,而這種感受必然形成學(xué)習(xí)的動力和興趣。另一方面,智能電腦機器人硬件具有很好的擴充性和可塑性,便于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,借助智能電腦機器人學(xué)生可以進行多種項目的研究性學(xué)習(xí)。這樣不僅提高了學(xué)生多方面的知識,也培養(yǎng)了學(xué)生良好的心理素質(zhì)。
4通過智能機器人項目的制作可以培養(yǎng)團隊合作精神
傳統(tǒng)的信息技術(shù)教育,都是一位學(xué)生面對一臺電腦,從教學(xué)中我們不難發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生自己學(xué)會掌握的知識不愿意告訴別人,這是什么原因?反復(fù)思考這也許就是獨生子女帶來不利因素。在制作機器人的過程中,我校開始也發(fā)生過學(xué)生爭奪器材的事情。有位學(xué)生獨霸RCX不讓別人使用,但是通過制作機器人課堂,給學(xué)生們創(chuàng)造了一個良好的集體環(huán)境。共用器材,密切了和同齡人的接觸。學(xué)生們在一起討論問題,在課堂樹立“助人為樂”的好榜樣,逐漸班級就形成了非常和諧課堂氣氛。比如智能機器人比賽FLL項目,當(dāng)中有很多任務(wù)需要完成,這就要求學(xué)生在一起討論、研究,反復(fù)實踐等活動,無形中就培養(yǎng)了他們團隊合作的能力。我深刻地體會到同伴的交往、同伴交流才是學(xué)生們意志、體格、品質(zhì)、合作精神、競爭意識鍛煉的絕佳機會。通過做機器人可以提高學(xué)生團隊精神,簡單來說就是協(xié)作精神。其核心是協(xié)同合作,善待他人。隨著智能機器人技術(shù)的發(fā)展,人們已逐步認(rèn)識到,在信息技術(shù)教育中滲透智能機器人學(xué)科知識與智能機器人應(yīng)用前景方面的教育已勢在必行。同時,隨著智能機器人制造技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)機器人的大量使用,智能機器人輔助教學(xué)、智能機器人管理教學(xué)、乃至智能機器人主持教學(xué)等,都將成為現(xiàn)實。智能機器人學(xué)科教育也將給信息技術(shù)教育帶來新的活力,智能機器人也將會成為青少年能力、素質(zhì)培養(yǎng)的智能平臺。“如果今天你不生活在明天,那么明天你將生活在過去!”教育是創(chuàng)造明天的事業(yè),讓我們一起攜手,創(chuàng)造美好的明天。