我国教学机器人发展问题综述

来源 :中学教学参考·理科版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:milksnake
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  在我国起步阶段的机器人教育领域,对于教学机器人的利用还远未发挥其应有的作用,笔者曾经带领学生参加过多届各类青少年机器人竞赛,在经历过获奖喜悦之后逐渐地发现,无论在青少年机器人竞赛方面,还是在机器人的教育领域,都存在这以下一些不容回避的问题。
  
  一、 观念落后
  
  不少的人看到学生搭建乐高机器人组件时均认为这是在做游戏,甚至有学生家长不无忧虑地觉得学生从事机器人活动会“玩物丧志”。可见,在不少人眼中,机器人活动就是一种娱乐而非教育。当我们向参观者介绍我们的队员均是品学兼优的学生时,他们都流露出惊讶的神情。
  教学观念的落后,认为学习和游戏是互不相容的对立面,无疑与新课程理念相悖也与机器人教育理念不合。所以,作为机器人教育工作者在应对教学机器人普及工作时应该注重教学观念的转变。观念的落后不仅不能很好地普及教学机器人,甚至会造成机器人发展的畸形,这对于教学机器人的应用和发展是极为不利的。
  
  二、 仅以竞赛为目的 
  
  不少学校开展机器人教育活动纯粹是以青少年机器人竞赛为目的的。但是能最终参与竞赛并能获奖的学校和学生毕竟是少数,绝大多数的学生被拒于先进教学资源之外。花费巨额资金引进了先进教学资源,而真正受益的却只是极少数学生。这无疑是对教学资源的巨大浪费,从根本上说是对教学机器人应用观念上的本末倒置。如果
  仅以竞赛为目的的机器人教育不改变,国内一些机器人生产厂商的短视行为不及时纠正,我国的教学机器人事业势必会走入死胡同。
  
  三、 难度设定的问题
  
  完整的教学体系应该是依照教育心理学的相关理论循序渐进地深入,但是过分注重竞赛成绩的体制导致了急功近利的教学模式。竞赛组委会出于提高机器人技术水平的目的,几乎每年都在不断地加大竞赛难度。从每年11月份发布下一年的比赛项目和规则,到第二年4月份的初赛,仅仅6个月的时间要让学生从零开始掌握机器人结构搭建、程序设计、项目实施和团队磨合,其难度可想而知。虽然不少学校都已实施“人才储备”模式,即初级中学从初中一年级开始对学生进行培训。但对于机器人这一高新技术,要想真正很好掌握又岂能是一两年就能完成?真正让学生独立设计、制造、调试能够满足竞赛的机器人几乎是不可能的。最终直接导致了机器人教育的恶性变形:机器人生产厂家设计专业竞赛机器人,并由专业程序设计师设计比赛程序,学生只需要知道如何开启机器人和了解简单比赛规则就可以,真靠在校学生去对抗专业技术人员的机器人,其结果可以想象。所以青少年机器人竞赛逐步演变成了机器人生产厂家的专业对抗,其教育、教学意义荡然无存。
  
  四、 课程标准和教材的匮乏
  
  纵然是那些开展信息技术课或者机器人课堂的学校也不得不面对这样的尴尬:机器人课堂教什么?学生学什么?如何考察?需要多少课时?甚至连教师的课时应该如何计算这样的问题无不困扰各个学校。没有统一的课程标准,所有开展活动的学校都在“摸着石头过河”,不仅没有经验,甚至连参考的范例都没有。对于这些先行者们其困难可想而知。
  由于我国教学机器人还处于初级阶段,所以至今没有形成一套适用于我国通行的优秀机器人教材。各个学校机器人辅导教师使用的是各机器人生产厂商的说明书,或者是部分学校自己编撰的标本教材,只能配套自己学校购买的机器人品牌套装,缺乏通用性。无论从教材的系统性、通用性还是权威性、科学性来说都不尽如人意。机器人的教学也充满着随意性和功利性。这对于机器人教育的长期发展都是不利的。
  
  五、 教师的专业性不强
  
  几乎所有的机器人辅导教师都是非机器人专业的人员,而是专业相近的信息技术教师和物理教师。由于学校的安排,他们担任机器人辅导教师,无论从专业还是技术上都几乎从头开始学起。虽然有不少教师经过自己的努力非常好地掌握了相关技能和知识,但是从全国总体来看,这种“半路出家”式的教学人员毕竟水平参差不齐,专业性不强,对于许多技术性的问题无法很好解决,这就导致了机器人应用的困难和学生学习的困难。
  
  六、 机器人品牌不兼容
  
  随着我国市场的开放和繁荣,我国也出现了许多优秀的教学机器人生产厂家。不同厂商的产品各有优劣,有的擅长硬件组装,适合学生发挥创造力;有的擅长图形化编程,形象容易上手;有的擅长传感器的设计与制造,准确又灵敏。如果能将不同厂商的产品的特点按照不同学生不同的需求装配起来势必会取得事半功倍的效果。但是由于各个厂商产品互不兼容,造成了资源的极大浪费。同时也为机器人产品的普及造成了不小的障碍。
  
  总之,以上这些都是严重阻碍教学机器人普及和应用的突出问题,也是我国现阶段青少年机器人活动的现实问题。如何更好地解决这些问题,真正发挥教学机器人的教学、教育作用,是每一个机器人教学工作者必须思考和解决的问题。
  (责任编辑 廖银燕)
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