基于任务驱动的机器人课程的教学研究与实践

王桂娜

摘要：研究了任务驱动法在机器人课程教学中的应用。任务驱动教学法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法，通过任务驱动，激发学生的学习兴趣，培养了学生的团结协作能力，提高了学生的动手能力、创新能力。达到以任务为主线、教师为主导、学生为主体的教学理念。

关键词：任务驱动；机器人教学；创新能力

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）34-8233-01

“任务驱动”教学法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法，其基本特征是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”。机器人课程涉及到机械、电气、传感器及控制软件等方面的知识。在机器人的课堂教学中，将所要学习的新知识隐含在一个或几个任务中，安排一些综合性的实践任务，激发学生学习机器人的兴趣，从而提高学生的动手能力、创新能力以及团队合作的意识。

1 任务驱动法在机器人课程教学中的应用

1） 任务驱动，激发学生的学习兴趣：传统的机器人课堂教学，学生首先要掌握枯燥的理论知识，然后根据所学理论知识对机器人进行反复的组装、改造、调试，整个过程繁琐枯燥。老师讲的口干舌燥，学生听的索然无味。采用任务驱动法进行课程教学，不仅能让学生牢固掌握理论知识，又能提高学生的学习兴趣，为学生创造一种发现自我、表现自我、提升自我的良好机会。以“机器人巡航控制”为例。首先给学生观看机器人灵活行走的视频，机器人可以走三角形、五角形、走8字等，激发学生的视觉兴趣。然后，给出本次课的任务—让机器人走一个正方形，要求：第一边和第二边向前走，另外两个边向后走。此时，学生需要思考如何能够达到这个效果，从而激发学生的学习兴趣。

2） 小组合作，增加学生的团结协作能力：不同的学科都有它独特的方面，机器人课堂上的小组划分，充分考虑每个学生的特长，将动手能力、编程能力、组织能力充分考虑其中，使每个小组更具凝聚力，提高学生的协作能力。在“机器人巡航控制”任务中，对学生进行分组，在进行了必要的思考后，由组长组织大家将任务实现的思路进行交流，记录员记录，然后一起组装，由调试员进行程序调试，直至机器人能够走出一个正方形。此任务中涉及到的程序有：向前巡航、原地转弯、向后走等。部分程序如下：

3） 与能力不同，所以任务完成的进度也不同；另外，小组间不同的思路会引发学生之间的争辩，因此通过竞赛的方式更能激发他们的学习兴趣。通过竞赛，各小组间进行互动，既展示自我，又学习别人的优点，达到取长补短的目的，同时也提高学生的集体荣誉感。通过竞赛，学生更能加深对知识的理解和掌握，使他们在学习中更加投入，从而达到以学生为主体的教学效果。

3 结论

在机器人课堂教学中实施“任务驱动”法，使学生的学习目标更加明确，让学生在任务的驱动下展开学习、思考、动手、总结。培养了学生的自学能力，相对独立的分析问题、解决问题的能力，以及展示学习成果所带来的成就感，从而可以更好的激发他们的求知欲，培养独立探索和创新的能力。

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