探究虛擬機器人教育在延安地區的發展

張虎

【摘要】近些年，我國的機器人教育迅猛發展，但仍有很大一部分青少年不能接觸到這一“精英教育”，而虛擬機器人的出現正好彌補了這一劣勢，它對實體機器人教育起到有效補充。本文就虛擬機器人與實體機器人的對比，結合自身的教學經驗，得出了在虛擬機器人教學中的幾點體會。

【關鍵詞】機器人教育? 虛擬機器人? 蘿卜圈3D機器人

【中圖分類號】TP242-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）48-0010-01

引言

機器人是20世紀人類最偉大的發明之一。機器人技術正在以令人驚嘆的速度向各個領域滲透，它的進步將會對科學和技術發展產生重要的影響。

1.國內外發展背景

隨著機器人時代的到來，機器人學科教育成為培養學生動手能力、創新能力、自主學習能力和科技信息能力的重要載體[1]。

國外發達國家已在信息技術課和課外活動開設了有關機器人的課程內容。然而，國內機器人教育尚處于起步階段，仍然存在一些問題：例如，一些人對青少年機器人教育的認識很不到位，往往只注重比賽成績而忽略了對青少年創新創造能力的培養;另外，機器人教育的地區發展仍然很不均勻。

2.虛擬機器人的優勢

虛擬機器人又可稱為軟件機器人或仿真機器人，外形像人的虛擬機器人也稱為擬人機器人（ Humanoid Robot）。同實體機器人相比，虛擬機器人具有活動開展成本低，活動面廣，但又不失趣味性;虛擬機器人可以避免使用實體機器人所帶來的諸多制約，改善機器人教學條件， 特別對很多偏遠農村的中小學， 開展虛擬機器人教學，可以為廣大學生提供更多的學習和實踐機會。因此，筆者認為開展虛擬機器人教育對延安地區的科技發展意義重大。

3.探究虛擬機器人教育開展中的幾點體會

3.1以興趣為主導的人員選拔方式

作為競賽活動的主體，參賽選手的挑選是至關重要的。要取得好成績，首先，輔導老師要具有良好的專業素養，但這只是一個前提，關鍵是要學生能夠充分吸收老師傳授的知識，并能夠舉一反三，形成自己完整的知識體系。其次，在挑選學生方面，學生除了要有踏實肯吃苦外，學生還應具有一定的興趣。俗話說，興趣是孩子的第一老師。因此，在培養興趣方面老師應當尤其重視。例如在講循跡前進時，有一部分同學會選擇摩擦力比較小的輪胎，這樣在編寫程序時特別注意需要一邊反轉一邊正轉，或者選擇摩擦力比較大的輪胎，按照兩側速度不一樣才可以循跡前進。通過對比演示，學生就可以更加直觀地感受到后者更穩定，這樣他們就會在以后的學習中舉一反三。

3.2因材施教的教育方式

在蘿卜圈3D機器人技術課堂上，學生的個體差異尤為明顯，表現在不同學生對機器人的認識程度不一樣，個體間邏輯思維能力，動手能力的差異，以及性格的差異都將會影響到學生的學習興趣和學習效果。

以延安市科技館成立的虛擬機器人項目組為例：我們成立蘿卜圈3D機器人興趣小組，利用放學、節假日等休息時間進行訓練。筆者在平時汽車總動員訓練的教學中，留意學生的掌握情況，對吃透課堂知識并且能夠熟練應用的，多啟發學生一些新的思路，讓他們自己去探索編寫出相應的程序;相反對一些學習相對困難的學生，多一些耐心，爭取發現他們的長處，找到讓他們也能理解的算法，這不僅激發了學生創新學習的興趣和信念，而且較好地提升了他們的創新素養水平[2]。

3.3 構建學校、家庭和科技館三位一體化的虛擬機器人教育模式

所謂“學校、家庭、科技館”的三位一體化虛擬機器人實驗活動模式：構建一個以學校為核心，家庭、科技館為延伸和拓展的一體化虛擬機器人實驗活動模式。借助這一體系將學校、家庭、科技館組成一個聯動的整體。

在延安科技館，我們積極組織蘿卜圈3D機器人主題活動，讓家長、孩子共同參與親子虛擬機器人競技活動，使虛擬機器人的教育得到更多人的了解。我們利用“館校結合”的優勢，通過學校組織工作，吸引更多對虛擬機器人感興趣的學生參與進來，利用周末和寒暑假時間，開展虛擬機器人教學，從而使虛擬機器人教育活動從基礎到探究有序地開展。通過這些徹底地把虛擬機器人教育從學校引向社會，為進一步推廣和普及機器人教育創造良好的氛圍。

結束語

實踐證明，開展虛擬機器人教育對機器人教育在我國青少年中的推廣普及起到了很好的助推引領，同時也讓學生在潛移默化不斷提升規劃、分析和解決問題的實際能力。我們堅信，在不久的將來，虛擬機器人教學必將獲得更為深廣的普及，并且充分發揮更顯著的功效。

參考文獻：

[1]張嘉志， 李贊堅. 中小學機器人教育中的均衡化發展問題及解決策略[J]. 教育信息技術，2014（2）：72-74.

[2]申杰利.以機器人競賽促進中學信息技術課程發展[J].科教新報： 教育科研，2011（21）.