机器人实验室建设方案

机器人实验室建设方案

果 刘 小 学

1、机器人实验室建设的目标与意义

近年来，学生能力的培养已成为备受关注的问题，培养学生能力是实施素质教育的关键组成部分，是当前时代发展和教育发展的迫切要求。培养学生动手、动脑能力一直是老师、家长关注的热点。机器人教学是培养学生动手、动脑能力的有效途径。亿学通教学机器人采用电子积木设计理念，为学生创设了一个好的动手的实践平台。机器人的搭建不拘一格，按

照不同的思路可以很容易的搭建创造出各种各样完成不同功能的机器人或智能化的作品。

在不断的动脑做的过程中，学生也不断的提高自己的动手能力。亿学通教学机器人套件中含有众多传感器、电子模组，如光电传感器，声音传感器，气体传感器，温度传感器等等，他们的灵敏度和感应范围甚至超越了人的感知界限，例如电子指南针，红外传感器等。这些传感器的功能强大，完成各种任务少不了他们，对学生非常有吸引力的，在实践中学生都要积极思考，怎样应用这些先进技术，才能更好完成任务，这位动脑思考搭建了好的科学平台，给学生提供了丰富的想象和创造空间。机器人活动培养了学生的动手动脑能力，这些能力的提升使得学生的想法成为了显示，使得他们的个性得到了发挥。在动手、动脑实践中，还培养了学生的主动创新的精神，通过创新思维学生们提升了创造的能力。

机器人搭建组装、编写程序、调试是一个复杂的过程，需要多人分工合作。在这个过程中每个人有不同的想法，同伴间会不断发生思维的交锋，当意见不一致的时候，小组的同学就要与同伴进行有效的沟通，发表自己的观点，争得同伴的认可，达成共识，完成任务。特别是在参加机器人比赛的时候，学生不能和老师进行交谈，完全有学生独立解决现场发生的问题，并完成预定的比赛任务。所以机器人活动不是一个人的任务，而是一个小组、一个团队的共同任务，要把众人的优点集中起来，发挥集体的优势，学生在共同创作中学会相互协作，懂得互相配合的重要性，在合作中加深了同学间的感情，懂得了善待他人、共同奋斗的 团队精神。而我们的学生正是在这种精神鼓舞下，互相启发、互相鼓励，创造了一个又一个的奇迹。

2、在《信息技术课》教学领域的开展

为了进行机器人教育实验，学校可采用自愿报名与挑选相结合的方式，分批选拔学生作为机器人小组的研究成员，利用节假日或晚自习的时间进行教学和研究。坚持以学生为主体的设计理念，以启迪学生的创造性思维、培养学生动手能力、计算机编程能力、合作能力为总体目标，由指导教师带领学生以研究性学习的方式开展机器人项目的教学与研究，积极的把开放性教学思想渗透到实际教学中，努力激发学生自身的兴趣和潜在的创造性意识。通过不断地研究不断地实践以及不断地创作，学生的学习兴趣、创新能力、动手能力及编程能力 等方面都有明显的提高。

科学的将高新技术引入到教学环节中，不仅可以使许多原本枯燥乏味的课程变得形象有趣，同时也使教学内容能够跟上时代的飞速发展。在机器人的教学实验中，我们的做法是分三步走：

第一步是激发兴趣，基础学习；

第二步是动手实践，深入研究；

第三步是分组协作，创新开发；

按照这种思想，一开始，首先可以组织学生观看一些机器人的图片资料、机器人比赛的视频片段，以此激发学生学习的兴趣。然后老师带领同学对机器人的功能进行认知教学，通过人形机器人、写字机器人、爬行机器人、机器狗、巡线智能车等机器人成品，让同学们了解学习机器人的基本硬件组成、工作原理，加强同学对机器人的兴趣。

在第一步的教学完成之后，同学们对机器人的兴趣和了解都有了明显的提高，也获得了一定的成就感，兴趣倍增。我们及时转入第二步教学。第二部重点学习机器人的编程。亿学通机器人控制器，采用了宏指令的方式编程，即使用户对单片机不是太熟悉，也可以很好的完成编程。而且这套系统在后续创新、竞赛，甚至完成大型机器人制作中，都可以很好的胜任。在这个阶段，我们使用配套的“机器人系统编程套件”来完成编程的学习。通过编程，同学们可以掌握：电机控制、传感器检测、数据通讯等等众多机器人知识点。在这个教学阶 段我们提供了编程文档、编程软件以及众多的参考例程。

经过前面的训练，我们就可以进入第三阶段：根据全国机器人比赛的一些项目，有针对性地开展了分组立项研究。可以根据学生的不同特点和兴趣，划分不同的小组，如第一小组开展巡线智能车的专项研究，第二小组开展避障机器人的专项研究，第三小组开展机器人创意设计的专项研究，第四小组开展舞蹈机器人的转项研究等等。教师与学生一起寻找课题、一起立项讨论，在教师的指导下，同学们分分开动脑筋、集思广益，创作出了许多优秀的机器人创意作品。