如何破解機(jī)器人項(xiàng)目深入中小學(xué)校的難題

☆何丹

（紹興市電化教育館，浙江紹興312000）

一、中小學(xué)機(jī)器人項(xiàng)目發(fā)展現(xiàn)狀

進(jìn)入21世紀(jì)，中小學(xué)教育迎來(lái)了機(jī)器人項(xiàng)目發(fā)展的春天。10多年來(lái)，智能機(jī)器人教育在中小學(xué)的發(fā)展主要通過(guò)各種比賽來(lái)體現(xiàn)。目前，許多大城市中，越來(lái)越多的家長(zhǎng)把子女送到少年宮、科技館，參加有關(guān)制作機(jī)器人的培訓(xùn)班。而在許多學(xué)校，機(jī)器人教學(xué)的開(kāi)展卻還停留在比賽和興趣小組的形式。把機(jī)器人的教學(xué)作為信息技術(shù)或者綜合實(shí)踐、通用技術(shù)課的內(nèi)容。因此，使其全面進(jìn)入各階段學(xué)校，是我們刻不容緩的任務(wù)。

早在20世紀(jì)末，機(jī)器人教育已經(jīng)走入了國(guó)外中小學(xué)校。自1992年開(kāi)始，美國(guó)有關(guān)政府部門就在全國(guó)高中生中推行“感知和認(rèn)知移動(dòng)機(jī)器人”計(jì)劃，高中生可免費(fèi)獲得70公斤重的一套零件，自行組裝成遙控機(jī)器人，然后可參加有關(guān)的機(jī)器人比賽。日本雖然起步較晚，但充分認(rèn)識(shí)到機(jī)器人在未來(lái)對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用和影響，并高度重視機(jī)器人教育和機(jī)器人文化的普及，每年定期開(kāi)展各種不同深度和層次的項(xiàng)目，既有高水平的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方面的比賽，也有中小學(xué)生參加的社區(qū)性的比賽。

在國(guó)內(nèi)，中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)經(jīng)歷了10余年，卻依然徘徊在大多數(shù)學(xué)校門口。

二、中小學(xué)機(jī)器人項(xiàng)目發(fā)展所面臨的問(wèn)題及解決辦法

1.思想觀念的更新

機(jī)器人教學(xué)可以在“做中學(xué)、玩中學(xué)”。在活動(dòng)中，一處處程序的修改，一個(gè)個(gè)積木的搭建，一次次失敗的重復(fù)，最終換來(lái)的是成功的喜悅。幾乎每一個(gè)能參加機(jī)器人項(xiàng)目比賽的學(xué)生，在一張張稚嫩的臉上，都能看到飽含著興奮與激動(dòng)的心情。遺憾的是，學(xué)校需要保證升學(xué)率，家長(zhǎng)希望孩子能考上重點(diǎn)高中、重點(diǎn)大學(xué)，這直接影響著孩子的觀念與想法。多少年“應(yīng)試教育”的指揮棒，讓素質(zhì)教育的探索停滯不前。

大眾自動(dòng)泊車系統(tǒng)是前幾年風(fēng)靡起來(lái)的新鮮詞，即使是現(xiàn)在，依然有許多人對(duì)此津津樂(lè)道。然而對(duì)于開(kāi)展了10多年機(jī)器人項(xiàng)目的學(xué)校來(lái)說(shuō)，學(xué)生在幾個(gè)課時(shí)之內(nèi)，便能完成完美的“自動(dòng)泊車”動(dòng)作。這對(duì)于參與機(jī)器人比賽的優(yōu)秀選手來(lái)說(shuō)，對(duì)它的原理更是能娓娓道來(lái)。形象點(diǎn)說(shuō)，現(xiàn)代化的汽車本身就是一個(gè)“機(jī)器人”。現(xiàn)代社會(huì)，人工智能已經(jīng)是家庭、社會(huì)必不可少的一部分。商店門口的歡迎光臨致辭、自動(dòng)感應(yīng)電梯、汽車倒車?yán)走_(dá)、高速ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)、違章自動(dòng)拍攝、家庭自動(dòng)吸塵器、冰箱電視空調(diào)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)功能以及各類安防系統(tǒng)，等等。所以說(shuō)，人工智能，是未來(lái)人類社會(huì)必不可少的構(gòu)成，也應(yīng)該是每一個(gè)人學(xué)習(xí)掌握的基本知識(shí)技能。

2.人才的培養(yǎng)

擁有一支高素質(zhì)的機(jī)器人項(xiàng)目指導(dǎo)教師隊(duì)伍，是機(jī)器人項(xiàng)目順利開(kāi)展的關(guān)鍵。

首先，需要有興趣和熱情。一些開(kāi)展機(jī)器人項(xiàng)目的學(xué)校，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)是很支持的，但是由于缺少有興趣、有能力、有思想、有激情的指導(dǎo)教師。同時(shí)，也有一些高中學(xué)校，開(kāi)展機(jī)器人項(xiàng)目?jī)H僅是為了參加全國(guó)比賽，以便能獲得保送的資格。

其次，需要專業(yè)指導(dǎo)能力強(qiáng)的教師。機(jī)器人項(xiàng)目的指導(dǎo)教師，必須要有扎實(shí)的機(jī)電專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。一般學(xué)校的計(jì)算機(jī)教師，專修信息技術(shù)，對(duì)工科科目學(xué)習(xí)較少，而機(jī)器人項(xiàng)目卻更偏向于工科知識(shí)要求，因而后期的學(xué)習(xí)培養(yǎng)是必不可少的。紹興中小學(xué)機(jī)器人教練培訓(xùn)，就曾多次邀請(qǐng)浙江大學(xué)、紹興文理學(xué)院人工智能專業(yè)教授進(jìn)行培訓(xùn)，起到了很好的專業(yè)引領(lǐng)作用。

3.配套資金的投入

經(jīng)費(fèi)的投入一靠各級(jí)財(cái)政的支持，二靠有效的適合實(shí)際情況的項(xiàng)目配置。

浙江省在2014年教育信息化裝備項(xiàng)目實(shí)施時(shí)，繼班級(jí)多媒體、計(jì)算機(jī)教室、遠(yuǎn)程教育主錄播教室之后，把機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室列入補(bǔ)助項(xiàng)目之內(nèi)。在班級(jí)多媒體班套比、計(jì)算機(jī)生機(jī)比均達(dá)標(biāo)后，機(jī)器人裝備配備必然成為未來(lái)一個(gè)階段所需要突破的瓶頸。

三、機(jī)器人項(xiàng)目發(fā)展方向

作為一項(xiàng)特色項(xiàng)目，紹興的兩所學(xué)?！嫌菔嗅聫B中學(xué)、諸暨市牌頭中學(xué)曾先后獲得了全國(guó)中小學(xué)機(jī)器人競(jìng)賽項(xiàng)目滅火賽和足球賽的第三名、第一名的成績(jī)。近年來(lái)，我市探索開(kāi)展了普及賽、虛擬賽項(xiàng)目。普及賽項(xiàng)目要求學(xué)生在比賽中進(jìn)行機(jī)器人的搭建，完全扭轉(zhuǎn)了重設(shè)備、輕技能的狀態(tài)，提高了對(duì)學(xué)生的操作技能要求；虛擬賽項(xiàng)目，在編程設(shè)計(jì)的層面對(duì)學(xué)生提出了不同要求。這樣，從操作、編程兩個(gè)方向?yàn)榕囵B(yǎng)初步掌握機(jī)械、光電、計(jì)算機(jī)、人工智能等技能的技術(shù)人才打下基礎(chǔ)。以往全國(guó)賽的常規(guī)項(xiàng)目，市級(jí)比賽一般有5、6個(gè)項(xiàng)目，隊(duì)伍一般是在50-80支；普及賽推出之后，參與的學(xué)校大幅增加，參與的學(xué)生人數(shù)也大大增加；而虛擬賽的報(bào)名人數(shù)更是達(dá)到了200多人。這反映出學(xué)校對(duì)機(jī)器人項(xiàng)目的重視，同時(shí)，也對(duì)其后續(xù)發(fā)展提出了新的更高要求。

國(guó)家中長(zhǎng)期規(guī)劃中，將高中段普高、中職比例確定為1∶1，這說(shuō)明國(guó)家重視技術(shù)型人才的培養(yǎng)。高中課程改革中，信息技術(shù)、通用技術(shù)課程的總目標(biāo)分別是提升學(xué)生的信息素養(yǎng)和技術(shù)素養(yǎng)，目的性非常明確。機(jī)器人，作為一項(xiàng)綜合了信息技術(shù)與勞技、通用技術(shù)等課程優(yōu)勢(shì)的項(xiàng)目，既在可視化編程方面對(duì)學(xué)生的思維能力提出了要求，又能加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，是其他任何課程都無(wú)法比擬的。隨著人工智能等新技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)將步入千家萬(wàn)戶，智能機(jī)器人教育走入中小學(xué)校已成為一種趨勢(shì)，給教育注入了新的活力。

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