从四方面入手让机器人教育进课堂

阳其辉

当今时代是人才竞争的时代，学生需要具备多种能力。智能机器人技术融合了电子、传感器、机械、软件和人工智能等技术，充分体现了当今信息技术多项领域的先进技术，是信息技术的重要内容。目前，人工智能机器人已经广泛应用于军事、医疗、卫生、教育等众多领域。机器人教育，成为培养学生综合能力的一条有效途径。通过开展机器人搭建、编程、创意等实践活动，进一步提高学生的观察能力，开发学生的创新思维，培养学生的动手实践能力，这有助于贯彻教育方针，推进素质教育，体现先进教育理念，培养学生的科学素养和创新精神，提高学生的综合能力，激发学生爱科学、学科学、用科学的积极性和主动性。

从指导教师培训入手

机器人本身是高科技的产物，所涉及学科的相关知识和技能较为复杂，对教师的要求相对较高。作为机器人教学的教师，要成为学生学习的指导者、帮助者，充分挖掘学生的聪明才智，积极引导学生开展活动，开拓学生创新思维获取新的知识，机器人指导教师的专业素质直接影响中小学机器人教育的发展。

目前机器人教育师资队伍比较薄弱，大多数机器人教师没有接受过正规的机器人教育，专业的机器人教师匮乏在一定程度上制约着机器人教育的发展。

大多数教师来自信息技术、科学、通用技术这3个相关性较强的学科。但是，除部分校外培训机构之外，公立校几乎没有专职机器人指导教师。还有一些学校由于校内缺乏师资，只能通过外聘厂家技术工程师、地区销售协助开展相关活动。然而机器人学科是一门交叉性极强的综合性学科，它涉及机械制造、自动控制、传感器技术、计算机软硬件技术等许多学科。来自不同专业背景的教师在从事机器人教育时势必遇到知识和技能上的难题，因此无论是何种教育背景出身的教师，由于机器人教育的综合性和专业性，在从事机器人教育时都有自身的优势与不足。

机器人指导教师在成长初期，由于缺乏丰富的机器人教学资源、有效的信息交流平台，只能通过为数不多的培训活动接受学习，靠自身慢慢积累，摸索寻找到其他的学习资源与渠道，才得以逐步成长。像我们衡阳市，机器人指导教师可以通过多种多样的学习途径，除参与培训之外，还可以主动地通过网站、博客、QQ群、自主研究等多渠道获取相关信息。我市建有机器人教育QQ群，及时发布各种学习、比赛信息，组织开展机器人辅助教学、机器人学科教学为主题的培训活动和研讨会，从而提高教师参与机器人教育的积极性，吸引更多的教师加入到机器人教育领域，在交流和学习中促进机器人指导教师的健康成长。

从课程开设入手

2003年4月正式颁布的《普通高中技术课程（实验）》，首次在“信息技术”科目中设立“人工智能初步”选修模块，并在新增加的通用技术课程中设立了“简易机器人制作”选修模块。教育部新制定的《普通高中物理课程体系（实验）》亦提出“收集资料，了解机器人在生产、生活中的意义”的建议。

但是目前，只有极少数的地区和学校将机器人教学纳入了正规课堂教学。例如：2000年，北京景山学校以科研课题的形式将机器人普及教育纳入到信息技术课程中，在国内率先开展了中小学机器人课程教学。2001年，上海市西南位育中学、卢湾高级中学等学校开始以校本课程的形式进行机器人活动进课堂的探索和尝试。2005年，哈尔滨市正式将机器人引入课堂教学，在哈尔滨师大附小、60中、省实验中学等41所学校开设了“人工智能与机器人”课程，用必修课形式对中小学生进行机器人科学方面的教育。

在湖南省，只有少数几个学校把机器人培训纳入通用技术选修课。在笔者所在学校，首先是借2007年高中课程改革开设了兴趣课，面对高一、高二有兴趣的学生，每周安排1个课时。其次是借助机器人社团。最后是利用通用技术课，在教学中将学生以组为单位，每组自选小组长，自选机器人项目中的任务，集全组同学的智慧综合运用各学科知识特别是物理、数学知识来完成任务，将通用技术、机器人、各学科知识有机结合起来，激发学生的学习乐趣，以期全面提高学生的综合素质，提升学生的科学素养。

从机器人竞赛入手

国外开展中小学机器人教育活动是从竞赛活动开始的。国际上最早的机器人竞赛发生在1988年，日本广播协会举办了首届机器人比赛。20世纪90年代以后，美国政府有关部门在全国高中生中推行“感知和认知移动机器人”计划，机器人越来越成为一个培养中学生综合能力的学习平台。在“世界机器人王国”日本，每所大学都有高水平的机器人研究和教学内容，每年定期举行各种不同层次的机器人设计和制作大赛，既有国际性高水平比赛，也有社区性中小学生参加的比赛。此后，机器人竞赛发展的规模不断壮大，项目不断完善，影响力不断增强。

我校组织学生参加机器人足球赛、FLL工程挑战赛、创意比赛等，通过各届参赛学生的奋力拼搏，多次获得市、省、全国的金牌、银牌等优异成绩，得到学校的财力投入与政策支持，建设专用教室，更新换代电脑、展示柜、搭建台、投影机等硬件设施，添置机器人器材配件库；得到上级行政主管部门如教育局、科技局、科协等的支持，使机器人活动作为学校的特色教育持续开展。

从领导、家长思想工作入手

部分学校将机器人教育视为短期行为，过分强调竞赛成绩，走入了竞赛的误区。很多学校领导决定投资机器人项目的目的不是看这一活动会给学生的成长带来什么，而是看比赛中能拿到什么样的成绩，能否为学校“争门面”，而社会、家长看重的往往也是这一点。有些学校买了几台机器人，当年比赛成绩不理想，结果来年就连正常的机器人活动必需的零配件也不给了。家长也怕影响孩子学习。

通过这几年的工作和取得的成绩，领导和家长能够逐步认识到，学生在机器人活动中获得了多方面能力的培养。

团队合作能力

一个成功团队中的每个队员必须具有合作精神，而开展机器人兴趣小组活动中就是培养学生团队合作能力的最佳平台。活动要求围绕机器人调试、场地准备，无不体现学生之间的配合，促使学生养成严谨求实的科学态度、吃苦耐劳的精神，以及团队合作、友爱互助的作风和科技创新的热情。

创新能力

引导学生进行富有创造性的各种机器人搭建，鼓励学生勇于探索，使用与众不同的方法、思路，对学生有创意的想法或做法，教师全力支持，这样既锻炼了学生的创新能力，培养和激发了学生的创新精神，也提高了他们的综合素质。

应变能力

由于机器人的运行受时间、地点和环境等因素的影响，制作机器人时要考虑很多因素。特别是竞赛机器人的制作，要求选手能够根据场地的实际情况，现场搭建、编程、调试，完成规定的竞赛项目，具备临场应变能力和处理突发事件的能力，这就要求教师在平时训练中注重培养学生的临场应变能力。

只有实现了从上述4个方面人手，机器人教育才会真正走进课堂，机器人教学才会真正走入“寻常百姓家”。