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机器人培训总结

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机器人培训总结

机器人培训总结范文第1篇

(江苏省江阴中等专业学校,江苏 江阴 214433)

摘 要:中等专业学校作为为社会提供最多技术人才的资源库,注重的是学员的实践能力了,所以实训基地的建设尤其重要。

关键词 :计算机;基地建设;技能型人才

中图分类号:TG659-4 文献标志码:A 文章编号:1000-8772-(2015)02-0196-02

江苏省江阴中等专业学校始建于1951年,是首批国家级重点职业学校、首批江苏省重点职业中学、首批江苏省四星级中等职业学校和高水平示范性职业学校、国家中等职业教育改革发展示范学校立项建设单位、江苏省高水平现代化职业学校立项建设单位。学校占地249亩,建筑面积12.9万平方米,在校学生5 000多人,是一所培养高素质技能型人才的综合性中等专业学校。

我校计算机应用专业是首批江苏省示范专业、省品牌专业、无锡市重点专业和第三批国示范重点建设专业。计算机实训基地曾被评为国家高技能人才培训基地,2013年根据省教育厅、财政厅《关于进一步加强职业学校高水平示范性实训基地建设的通知》(苏教职〔2012〕34号)要求,申报成为高水平示范性实训建设基地。经过一年多的实训基地的建设工作,我校在实训基地的建设与管理过程中,学校锐意创新,多方借力,深化实训基地内部管理与运行机制,从以下几个方面凸显基地特色,取得很好的成效。

一、立足现在,着眼未来,细化计算机专业方向

随着信息技术的发展,开设计算机应用专业的学校越来越多,学校原有的以计算机应用为主的专业优势得到削弱。因此,在“十二五”期间,学校坚持专业办学的市场导向原则,结合本地实际,通过充分的调研论证,把计算机应用专业发展的重点转到专业的“精细化”发展上。一方面对原有的计算机应用专业进行内涵的提升,突出“3+4”(3年中职+4年应用本科)一体化人才的培养;另一方面,积极开发新的社会紧缺的计算机类的应用型专业,2013年,新开设了计算机平面设计专业。

2013年以来,学校在国家职业教育改革示范性学校建设过程中,计算机应用应用专业深化与江阴市信息化协会的合作,成立了由政府、企业工程师和学校计算机专业的骨干教师组成的校企合作委员会,利用资源共建共享、优势互补的原则,在真实的工作岗位上开展计算机类专业实训,教学成效显著。

二、积极教育,厚德励技,优化专业人才培养目标

在专业人才培养目标上,学校坚持面向信息服务业,及时把握IT发展动态,优化专业人才培养目标。通过深入、广泛的调查研究,学校将人才培养目标定位为:具有与本专业领域相适应的文化水平、良好的职业道德、吃苦耐劳的工作态度、严谨规范的工作作风,掌握本专业领域的技术基础知识和基本技能,具备终身学习发展能力,达到计算机应用类(办公自动化、数字媒体制作、网络技术应用等方向)中级工技能水平的具有项目主管潜质的高素质技术技能型人才。

基于以上人才培养目标,学校本着“积极德育塑人品、积极教学育人才、积极拓展绘人生”的原则,创新学生积极教育体系。具体做法如下所示。

1.坚持立德树人、全面发展,完善“积极德育”工程

学校实施德育导师制,对学生进行德育教育。学校聘请社会劳动模范、行业企业技术能手等人员担任德育导师,通过讲坛、授课、交流等形式,借助德育导师的模范与引领,培养学生的专业修养,创新德育课程教学。

2.剖析专业及课程,夯实“积极教学”工程

学校以“积极教学”为落脚点,通过专业剖析,厘清计算机专业相应的岗位职业活动,构建以职业能力为依据的课程体系。在专业技能课程的教学实施过程中,本着“生产合格产品,培养合格人才”的教学思路,以典型项目(服务)为载体设计教学活动,以职业技能鉴定为参照强化技能训练。同时,学校联合企业技术专家和课程专家,制订课程教学标准,开发以“工作过程为导向”专业技能课程特色教材。在专业细化、小班化教学、项目推进的实施下,学校创造条件让学生进入好企业、有发展的岗位进行定岗实习,通过企业的培养使学生成长为优秀的员工,这样才能使专业办学出现良性循环。

3.开展“九个一”活动项目,做强“积极拓展”工程

学校在实施职业教育“双证制”的前提下,每年举办计算机文化节,学生在学习之余,积极开展第二课堂,并将课堂实践教学模块向课外拓展,以“九个一”项目为主线(做一名金手指、装一台电脑、组建一个局域网、设计一个网站、办一份电子报刊、出一份海报、制作一分钟宣传片、获取一张ATA证书、走进一家IT企业),分层递进,鼓励学生参加专业社团,通过自身的努力,实现一专多能,考取多个职业资格证书。目前为止,我校计算机专业利用江苏省高水平实训基地建设项目专项建设资金300万元(江阴地方财政需配套350万元),按照省高水平实训基地建设评审要求,第一年度到帐的200万元,学校根据实训基地申报书中的规划,将新增和改造10个实训室(具体见项目申报书)。学校将省财政计算机实训基地专项拨款到帐的200万元前期投入主要用于以下几个计算机基地建设项目。

序号建设项目内容预算资金(万元)

第一,改造第4、第5、第9、第11和第12机房,报废五个实验室计算机 216台。添置一体化教学用计算机200台。并将1、2机房改造成2个高级办公自动化实训室。将第4机房改造成1个印刷编辑排版综合实训室,第5机房改造成网页设计与制作实训室,第9机房改造成1个图形图像实训室。 75.5

第二,改造和扩建1个计算机网络技术实训室。 44.5

第三,新建2个动画设计与制作实训室。 53.5

第四,计算机实训基地的网络改造。 22.5

第五,其它(学生创新工作室、各室投影设备等)。 4

合计 200

此外,企业对学校的实训基地建设也给予极大的帮助与支持。学校现代图文工作室,全部由江阴现代办公设备有限公司提供支持。

三、夯实基础,锐意创新,完善实训基地管理体制

学校围绕高水平示范性实训基地的建设目标,进一步强化实训基地各项管理工作,建立起完善的基地管理体制。

1.实施“分线分块”管理,构建基地日常管理体系

管理体系框架如下:

岗位名称工作职责

实训中心主任总体负责实训基地的建设、运行和管理等各项工作;负责实训教学安排、职业技能鉴定安排,实训中心人员管理。

实训指导教师负责学生计算机类实训教学实施。

辅导员具体负责计算机专业实训德育工作,指导实训教师进行职业道德和职业素养教育。

对外培训与校企服务110负责人具体负责对外培训和企业技术服务,包括制定培训计划,实施培训管理,承接对外项目开发等业务。

2.积极实施实训基地日常巡查制度

为了及时了解实训基地运行状态,学校实施实训基地安全巡查、教学巡查制度。重点查教师教学常规、学生学习常规,发现问题及时与教师沟通、与班主任沟通,并立即加以解决。

3.实施实训基地晚自习值班制度

学校为了让实训设备物尽其用,最大限度增加计算机设备使用率,增强学生计算机专业动手能力,晚自习安排计算机系的学生在机房进行自习,让学生合理利用这段时间,完成计算机专业课程学习任务,学有余力的学生也可以根据自己的爱好,自主学习训练计算机相关的专业技能。为此,学校实行晚自习值日制度,计算机专业教师晚自修都要轮流安排到机房辅助管理,避免夜间可能出现的管理不到位的情况,促进学生综合素质拓展的有效开展。

机器人培训总结范文第2篇

(天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院天津300222)

摘要:在对课外教学和教学设计策略概念加以界定的基础上,系统研究了机器人课外教学设计策略,包括机器人课外教学目标、教学内容、教学组织、教学评价共四个方面的内容,明确了机器人教学的教育目的、教学内容及教学目标,探讨了机器人课外教学组织模式的构建。

关键词 :机器人;课外教学设计;组织模式;教学评价

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727( 2014) 02-0124-03

机器人教育是时代和社会发展的必然,是学校培养科技创新型人才的重要载体,对培养学生的科学素质和创新精神有着至关重要的作用。机器人课程日益受到重视,在各类机器人竞赛的推动下,机器人课外教学也在如火如荼地开展。但是,为竞赛而竞赛、学生管理的自主状态、师资配置不足、缺乏系统管理等问题在机器人课外教学中也是客观存在。因此,机器人课外教学迫切需要重新审视,坚持以培养人为中心,认真分析机器人课外教学的教学内容、教学目标、教学组织、教学评价等,系统研究机器人课外教学设计策略。

概念界定

关于课外教学的概念国际教育界对“课外”的英文词语不外乎两种:“extra-curricular(课程之外)”或“extra-class(课堂之外)”。教学是教育目的规范下的、教师的教与学生的学共同组成的一种教育活动。从系统性和完整性的角度,本研究将“课外”界定于extra-class.同时把课外教学纳入课程范畴。根据教学定义,进一步明确:课外教学应该包括“教(teach)”和“学(learn)”两种不同性质的活动,教学实施过程中的行为主体包括教师和学生,课外教学是在教学目标指引下,由教师的教与学生的学系统组成的一种教育活动。

关于教学设计策略的概念策略是为达到某种目的使用的手段或方法。所谓教学策略,是在教学目标确定以后,根据已定的教学任务和学生的特征,有针对性地选择与组合相关的教学内容、教学组织形式、教学方法和技术,形成的具有效率意义的特定教学方案。教学策略根据教学活动的内容分为教学设计策略、教学实施策略和教学反思策略。教学设计是教学的首要环节,主要包括教学目标、教学内容、教学组织、教学评价四个方面的内容。

机器人课外教学的教学目标与教学内容设计

确定机器人课外教学目标首先要确定机器人教育目的和意义。从学生能力结构上,可以将“机器人教育目的”理解为:推进素质教育,培养学生的创新意识和创新能力、团体意识和合作精神、设计能力和研究能力以及跨专业综合应用能力。

教学目标设计是对教学活动预期所要达到的结果的规划,是教学设计的重要环节。合理的教学目标是保证教学活动顺利进行的必要条件。教学目标设计应与教学内容紧密相连,应以教学内容为基础,教学内容的组织和实施应能促进教学目标的实现。教学内容是学生所系统学习内化的间接经验和直接经验的总和。根据建构主义教学理论,教学目标设计应促进学生主动学习而不是被动接收,应激发学生思维,促进知识内化为技能,促进学生建构自己的知识体系。

因此,机器人课外教学内容需要教师认真进行选择、加工、组织,遵循连续性、递进性和整合性的原则,同时教学内容组织要考虑逻辑顺序和心理顺序。根据实践,现将机器人课外教学的教学目标和教学内容、教学形式加以总结,如表1所示。

机器人课外教学组织模式

教学组织形式,就是教学活动中教师与学生的组合结构形式,或者说是教师与学生共同活动在人员、程序、时空关系上的组合结构形式。机器人课外教学因其灵活性、开放性、综合性的特点,给课外教学的组织增加了难度。但通过实践,逐步形成了以科技社团为载体、以社团组织课外教学活动开展为主线、以充分盘活资源为核心、以科技竞赛为动力的师生互联全员互动的机器人课外教学组织模式。机器人课外教学组织模式如图1所示。

(一)机器人课外教学组织模式发展溯源

我们的研究最早从1996年开始,引进了日本机器人教育的先进经验,结合我国的具体国情,在机器人教育方面进行了探索,并取得了一定的经验,成功地组织了多届大学生小型机器人设计和制作比赛。将机器人教育与教学改革相结合,完成了全国职业技术师范教育委员会“九五”教育科学研究课题“电类专业现代职业技能开发一增设‘小型机器人设计和制作’的教学内容”项目的研究工作。

我们以“小型机器人设计与制作”为课题,组织自控、机械、电子、计算机、工业设计等专业的教师组成跨学科的指导教师小组,吸收以上专业大学三年级以上的学生参加,进行毕业设计改革试点。同时,在制作多台不同结构和功能的教学用智能机器人的基础上,按照低成本、模块化、系统集成的设计思想,研制了多种通用机器人设计和制作的标准化模块及多种传感器模块。系统采用开放式结构,根据设计任务需要,学生也可进行特定的模块设计。学生在教师的指导下进行系统模块配置,模块设计,机器人结构设计安装、制作、调试、模块软件编程等环节的学习,设计并制作小型机器人进行比赛。

此项教育改革将机器人教学与第二课堂相结合,利用学生的课余时间延长毕业设计时间,提高了毕业设计课题的综合性。该项学生毕业设计的研究成果在第五届“挑战杯”天津市大学生课外学术科技竞赛中获科技制作类一等奖。

1997年,我们成立了电子工程师摇篮协会,组织开展电子竞赛等科技活动:1999年,成立了机器人俱乐部,自主研制机器人模块化设计开发平台和各种机器人功能模块,致力于机器人开发和研究,同时不断研究和设计适合中国国情的比赛规划。在星火创业协会成立后,以上三个学生科技社团合并成立了大学生科技实践中心,开展各项课外科技活动。

(二)机器人课外教学组织模式的形成

层层选拔,循序渐进课外科技活动的实践证明,科技社团是机器人课外教学实践的重要载体。科技社团与活动开展的思路逐步形成:电子工程师摇篮协会负责组织机器人相关培训、讲座、参观等,进行机器人现成产品研究(包括实验、验证等),并通过小型科技竞赛选拔学生到机器人俱乐部,开发机器人模块化设计平台,自主设计与制作机器人。同时选拔学生到专家实验室、研究所参与机器人相关课题研发,并参加全国的机器人大赛。坚持循序渐进的教学原则,如模式图中的主线自下而上,对应的机器人课外教学的难度从低到高设置,为不同专业、不同年级、不同兴趣和特长的学生提供了多层面的选择空间和学习平台。科技竞赛成为选拔、培养学生的重要手段。在教师的全面指导下,学生通过活动、竞赛等进阶选拔,接触到从社团骨干到科技辅导员、从研究生到专家教授等多层面的辅导和培训,专业技能和综合能力逐步提高。

全员参与,分工协作资源是机器人课外教学实施的重要保证。盘活资源能有效保证机器人课外教学质量,有力提升资源效能,推动机器人课外教学的各项实践活动。人是影响教学质量的根本因素,教师在机器人课外教学中具有不可替代的作用。充分发挥教师作用的关键是全员参与。全员参与需要全体教师都能围绕“机器人课外教学”明白自己该做什么、怎样做、为什么这样做、如何做得更好。在实践中,学院领导带头高度重视课外教学工作,系统设计教学环节、教学模式,宏观指导机器人课外教学工作,同时提供机器人课外教学必需的专家、教授、科技辅导员等人力资源和实验室设备场地等资源的大力支持。我们在实践中率先设立了科技辅导员岗位,负责指导科技社团的各项活动,培养选拔科技人才,促进学生科技水平提升和综合实践能力提高。同时设立了班级实践委员,构建了以班级为依托的学生科技实践环境,改变了传统意义上的班干部结构,在班上设立了实践委员。实践委员负责在班里营造科技实践气氛,开展科技实践活动,推荐并协助选拔学生进入科技社团。实践委员对科技辅导员负责,接受科技辅导员的指导。同时,科技辅导员指导社团的骨干力量对班级的科技活动给予相应的支持和帮助。专家、教授不仅为科技社团做培训和讲座、指导学生参加科技竞赛,而且从科技社团选拔挑选学生参与实验室课题研发,安排研究生参与活动中,指导研究生与本科生互助,快速提高、快速成长。此外,还通过校企合作,引入西门子奖学金,用于举办应用创新类科技活动,并举办了“西门子杯”应用创新类学生竞赛。

机器人课外教学评价

教学评价,可简单定义为“对教学工作质量所作的测量、分析和评定”。机器人课外教学评价主要包括:对机器人课外教学过程的评价,对机器人课外教学学生学习效果的评价,对机器人课外教学质量的评价。机器人课外教学评价可采取的方法有调查问卷、竞赛、项目制作、征答、观察提问等。机器人竞赛已成为机器人课外教学的主流方式,竞赛取得的成绩能对师生及教学起到巨大的激励作用,而竞赛中的不足能帮助诊断分析机器人课外教学中存在的问题,经反馈后予以调节、修正和改进。机器人课外教学评价有利于机器人教学实施和教学反思,但目前还有很多不完善之处,比如机器人课外教学评价体系和评价标准尚未确立,评价方法也需要进一步深入探索.

机器人培训总结范文第3篇

【摘 要】在基础教育领域,智能机器人教学以其让学生在动手操作的过程中培养逻辑思维能力、合作精神和创新能力的特点,成为培养创新型人才的良好载体。本文通过分析STEM教育理念,结合中国国情和实践构建了基于活动的小学低年级智能机器人体验学习模式,对于提高学生的科学素养、工程素养、数学素养、技术素养具有一定的理论价值和应用推广价值。

关键词 STEM教育;小学智能机器人;体验学习;教学模式

【中图分类号】G443 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384(2014)05-0052-03

研究背景

1. STEM教育的内涵

STEM教育源自20世纪80年代的美国,其内涵旨在将科学、技术、工程、数学这四个领域看作彼此联系的整体,试图提高未来国家的国际竞争力。在STEM教育中,科学素养是重点,是为学生将来进一步从事科学研究打下基础;技术素养和工程素养则是在实际的社会分工中最经常体现的,它以明显的应用特点为科学研究提供工具和思路;数学素养是STEM教育的基础,技术深入、工程论证、科学推理和建模,都需要数学作为基础。

21世纪的竞争,归根到底是人才的竞争。面对“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才”的钱学森之问,我们试图通过融合重整科学、技术、工程和数学这四大领域的教学内容,培养出适应21世纪的复合型、创新型人才,达到钱先生的“大成教育”的理想。

2. 智能机器人教学的意义及现状

智能机器人技术是涉及机械、电子、计算机、人工智能等多种技术的实践性学科。智能机器人教学的总体目标是在了解机器人内部构造、功能及应用状况等知识的前提下,动手搭建机器人,设计机器人行动策略,编写机器人程序。由于其自身的知识综合性和技术应用领域的广泛性,为培养学生的综合能力,如逻辑思维能力、分析和解决问题的能力、动手能力、合作能力和创造能力提供了良好的平台。因此,机器人教学是素质教育的重要载体,将对社会发展和人才培养产生重大影响。

教育部 2003 年颁布的《普通高中信息技术课程标准(实验)》中,把“人工智能初步”和“简易机器人制作”设为技术领域的选修模块,意味着我国的人工智能和机器人教育在大众化、普及化层面上进入了一个新阶段[1]。随着信息化的发展以及人们科技意识的加强,机器人教学逐渐趋于幼龄化,很多经济发达地区从小学低年级开设智能机器人(校本)课程、兴趣班,社会上的幼儿机器人培训班、机器人高手俱乐部层出不穷。学校及市场培训机构的教学质量关系到该领域能否健康、良性发展,也关系到面向21世纪未来人才的培养。

3. STEM教育视野下的智能机器人教学

智能机器人教学能够实现STEM教育四要素的有机整合。如在完成FLL机器人前进爬坡并摘取果实的任务时,教师通常会要求学生先思考可以有几种策略完成任务、哪种策略最佳。在编程时,教师要求学生画程序流程图,通过反复测试、分析现象、发现问题、提出修改方案并及时调整,使机器人表现出最佳状态。在这一任务中,体现了如下素养。

科学素养:运用重力、摩擦力等物理知识,需要具备确定问题、寻找思路、解决问题、相互共享制作经验的科学精神。

工程素养:编程之前画流程图,这是工程设计的基本思想,机器人编程调用标准化程序模块也蕴涵了工程意识。

数学素养:需要测量斜坡高度和手臂长度,并通过计算,得出机器人的速度和完成任务所需时间等。

技术素养:指对科学和技术进行评价和做出相应决定所必需的基本知识和能力。学生在分析任务、选择策略和编写程序上均体现了技术素养的运用。

STEM教育视野下小学低年级机器人教学模式探索

1. 基于活动的体验学习模式

基于活动的体验学习模式源自于体验学习法,是指从学生个体发展的需要和认知规律出发,在亲身经历学习的过程中,通过反复观察、感受、实践、探究,对知识进行感悟与理解的学习方法[2]。

应用最广泛的体验学习理论模型是1984年由库博提出的四阶段循环模型,又称为“体验学习的循环理论模型”。库博用四个元素建立起了该模型:具体的体验、观察与反思、形成抽象的概念和普遍的原理、在新情境中检验概念的意义(如图 1)。

基于活动的体验学习模式则通过教师设计的一系列渐进的具有逻辑性、趣味性的活动,使学生在具体情境中结合实践和反思来获得知识与技能,具体的教学流程(如图2)。

第一阶段:教师创设情境,提出问题,学生感知情境,思考问题,带着问题进入具体的实践——观察。

第二阶段:学生在教师的指导下,通过教师提供的资源和工具动手操作,在实践中观察与反思,并感知情境,发现一些对后续学习有用的信息与资源。

第三阶段:学生将学习内容抽象成新的观点和方法,新的概念在头脑中初步形成。

第四阶段:学生自己遇到或由教师提供各种类似的情境,检验第三阶段形成的想法、观点、理论和认识。

2.《竞速小车》教学案例

学生特征分析:本课教学所面对的是辽宁省某市青少年活动中心的低年级组学生(小学二、三年级居多)。他们的特点是好动,注意力易分散,抽象思维尚未完全建立,但思维活跃,具有强烈的探究欲望,不满足于对书本知识的简单死记硬背。在前面的学习中,学生们已经知道了一般机械的组成,知道常见的传动方式,并且已有使用乐高教学材料的经验。

教学目标:知识与技能:了解常见齿轮传动的特点、形式;探究如何通过齿轮传动结构使机器人加速。过程与方法:通过实践了解齿轮传动结构的基本规律,提高学生应用所学知识解决实际问题的能力;通过小组合作和汇报交流促进学生的协作探究精神、学习交流能力、语言表达能力以及分析总结能力。情感、态度与价值观:对机器人技术有求知的欲望,产生探究科学的勇气。活动准备:乐高教育器材、PPT课件、黑胶带(粘贴跑道)、活动记录表、秒表等。

活动过程:

环节一:情境创设

教师播放F1赛车视频,请学生谈谈感兴趣的话题,如“你知道在F1中,最快的赛车时速是多少吗”、“有哪些著名的赛车手”、“F1团队获胜的秘诀是什么”等等,进入今天的课题:我们自己设计并搭建一辆电动小车,看什么样的小车跑得最快!(板书:竞速小车)意图:通过情境引入本次活动主题。

环节二:操作与反思

师:生活中有一些常见的简单机械可以实现速度的变化,你都知道哪些?

学生思考后回答:滑轮、齿轮。

师:在机器人的设计中,机械结构是完善系统的一个重要因素。在零件盒中老师给大家提供了三种齿轮,请同学们按照实验记录的要求,搭建不同齿轮结构的小车,探索齿轮的特性。

学生以小组为单位动手搭建小车,教师让学生思考:在搭建过程中应该注意什么?

搭建好小车的组可以将电动车放在平直的跑道上,用秒表测试行驶所需要的时间。每次测试前,先估计一个时间,看看实际用时和预估时间是否接近,并将记录填写在实验记录表中。

实验记录表

教师提出四个问题:(1)你们的小车在前进过程中出现了哪些问题?你们是怎么处理的?(2)你们小组哪种组合跑得最快?为什么?(3)谁能总结一下,齿轮传动结构对速度有哪些影响?(4)转速相同的情况下,为什么大齿轮带动小齿轮时的速度会变快呢?

意图:让学生对他们看到的或建构的内容进行思考,对方案进行探讨、反思并调整他们的看法,同时也通过提问鼓励学生继续探究。

环节三:总结与抽象

经过观察思考,学生得出结论:(1)在传动中,产生加速的方法就是大齿轮带动小齿轮,相反,如果需要减速的话,就是小齿轮带动大齿轮。因为大齿轮牙齿多,它转动一圈,会带着小齿轮转动好几圈。(2)速度加快的小车反而起步很慢,因为小车起步的刹那马达需要力量来启动,所以启动速度不够快。

环节四:验证与应用

活动的最后,请学生结合今天活动的内容,发挥聪明才智,设计爬坡机器人。

师:什么样的齿轮结构可以使你的机器人小车顺利爬上陡坡?在记录表上画出你的设计并实践。

意图:把孩子们引入一个新的“联系”阶段,使他们在螺旋式上升的循环中接受难度不断增加的挑战。

3. 总结分析

教学中,学生不仅获得了与机械、物理知识有关的感知能力,探索了齿轮传动结构的基本规律,还在操作与反思阶段对不同组合的齿轮进行了“测试—比较—分析”,体现了工程设计的基本思想。对时间的预估以及对小车速度的计算强化了学生的数学能力,而动手对不同齿轮进行组合和搭配,并检验其效果,最后得出加速与减速的搭配规律,则提高了学生的技术素养。可见,在基于活动的体验学习模式中,学生通过一系列的阶段性学习过程获得了相应的改变,使其有能力再投入到新一轮具体体验情境中去学习,并再次获得新经验。这种模式不仅关注知识与技能的获得,更关注对实践过程的总结和反思,形成科学地解决问题的思路,这种模式更适于低年级课外科技活动。

学生经历了科学研究的所有阶段,从关注问题、发现探索、搜集数据、分析归纳、推理筛选到最后利用技术得出研究结论的科学方法,形成一系列科学研究方法,具备工程意识和信息素养,为日后的研究和创新奠定必要的基础。

当然,随着STEM到STEAM,将艺术和设计的元素融入其中,将赋予学生作品丰富的表现力。我们将继续探索如何在智能机器人教学中培养学生的艺术素养和创意设计能力。

注:本文系2011年全国教育信息技术研究青年课题《中小学智能机器人教育的理论和实践研究(立项编号:112340246)和辽宁省教育科学“十二五”规划2013年度课题《基于虚拟名师工作室的教师发展共同体研究》(项目编号:JG13CB094)系列研究成果之一。

参考文献

张剑平,.机器人教育: 现状、问题与推进策略[J] . 中国电化教育, 2006,(12):65-68.

李英.体验:一种教育学的话语[J] .教育理论与实践,2001(12):1-5.

机器人培训总结范文第4篇

近年来,我国的机器人教育在全国中小学计算机教育研究中心及众多知名专家的大力推动下,有了很大的发展。教育机器人逐步成为中小学技术课程和综合实践课程的良好载体,新的高中课程标准在“信息技术”科目中也加了“人工智能”的选修课,迈出了我国高中阶段开展人工智能教育的第一步,这也意味着我国的人工智能教育在大众化、普及化方面跃上了一个新的台阶。

智能机器人是近十年内逐步发展起来的一个新兴技术,集电子技术、信息技术、人工智能、自动控制和创新设计于一体。在进行机器人设计、搭建、编程和调试的过程中,能够让学生手脑并用,锻炼学生手与脑的灵活性和协调性,让学生体验挑战困难、超越自我的快乐,增强学生探求科学知识的自信心和创造力,培养学生的动手实践能力、创新思维能力、空间想象能力、科学探究能力和团结协作能力。最近几年,智能机器人教育在全国乃至全世界范围内广泛开展起来,越来越多的政府部门、教育主管部门已经看到,智能机器人教育带来的影响:让学生在“玩”中找到了学习的乐趣,培养了学生乐于学习的良好习惯,能够激发学生的学习兴趣,开发学生的智力潜能,提高青少年学生的科技创新能力。于是,越来越多的关于智能机器人的竞赛也如雨后春笋般开展起来。

我校从2008年以来,在王礼维校长的领导下,率先引进机器人课程,并在全校范围内广泛开展机器人课程和科普知识宣传。2012年9月,我校正式在小学3?6年级和初中1年级开展机器人普及教育,每两周一次课,每次课2个课时。怎样通过这两个课时来开展好机器人普及教育,提高学生的综合素质,我有以下两点看法。

教学课程的设置

我校开展机器人教育虽较早,但由于机器人硬件条件的限制和课程的局限性,在初期,机器人教育只针对兴趣小组和参加各级各类竞赛的学生,主要的培养目标只有一个——竞赛成绩。这样的培训太过目的化,学生在学习的过程中思维并没有得到开拓,多数停留在该项竞赛固有的程序和结构上,缺少了创新和探究能力的培养,也就没有达到提高学生科技创新能力的目标。因此,对于近年来开设的普及课程,我们初步拟定的整个机器人课程体系如上图所示。

整个体系主要分为4大部分,普及课程、选修课程、展示活动和竞赛课程。普及课程主要是针对全校范围内(小学3年级至初中1年级)不同年级、不同学段开展的不同内容的教学。普及课程重在基础知识的讲解,向学生讲解一些生活中事物运动、运行的原理,激发学生将理论联系实际,从实际问题出发来进行创新。选修课程主要是普及课程与竞赛课程的过渡,是针对少部分兴趣班的孩子。在这里,他们可以选择自己喜欢的项目进行学习。教师教学的出发点是从竞赛出发。例如,在讲解灰度传感器时,不再是激发学生与实际联系,思考灰度在现实生活中可以让哪些更方便更快捷,而是联系灰度模块在轨迹赛中的应用,为学生讲解两个灰度夹线走、3个灰度踏线走等原理和策略。展示活动是与选修课程同一阶梯的培训。学生在机器人课程中不仅应该增长动手、动脑的能力,还应学会动口。学校每学期至少会安排一次机器人作品展示或体验活动,在这个活动中,学生是主体。展示什么,怎么展示,展示时怎样介绍等,都是学生需要自己严谨策划和大胆表达的。竞赛课程主要是培养学生面对竞赛的心理状态。有的学生很优秀,在竞赛培训的时候也出类拔萃,在学校展示中也头头是道。但是,在具体的竞赛中则表现出紧张、害怕得失、不能独自面对突发问题,致使竞赛失败,心里承受能力低下。而竞赛培训和竞赛的参与则可以很好地锻炼学生这个方面的能力。

整个课程循序渐进,从大面积的“撒网”到小面积的“收尾”,每个阶段各有侧重点,这样不仅保证了科普教育在全校范围内的开展,也保证了学校选拔学生参加竞赛的优秀率。

学生能力的培养

培养学生较强的逻辑思维能力

在学习机器人程序时,我总是先根据教学内容给出学生本节课要完成的任务,然后按照学习任务利用流程图分解任务,让学生思考。在分解之后,哪些是我们已经学习了的,哪些是我们没有学习的,这样就提高了学生学习的目的性,也锻炼了学生的逻辑思维能力。例如,我们在教学生利用两个传感器走迷宫的时候,学生需要考虑,两个红外传感器将影响机器人有4种状态:(以右手法则为例)如果前面有障碍右手没有障碍;如果前面有障碍右手有障碍;如果前面没有障碍右手有障碍;如果前面没有障碍右手也没有障碍。这4种状态下机器人分别的运行方式应该是怎样的?学生在思考这个问题时,用到了程序编写中的流程图绘制法,先将整个问题绘制成流程图的形式,再利用盲人走迷宫的方法,顺着墙壁走一圈,自然知道4种状态下机器人的运动方式。

培养学生团队协作能力

机器人的制作不是一个人的事情。机器人不仅需要机械部件的搭建,也需要严密程序的控制和无数次程序的测试和调试才能成功。因此,我在上课期间要求,学生分组完成任务,强调组中的每个成员都将影响整个组的得分。在每节课安排任务时,组长必须填写学生学习卡,表示每个组员在本节课中的工作是什么。这样安排的结果,在每个月的小组竞赛或者参加其他各类竞赛时,就能看出同学之间团结的力量。例如,在FLL竞赛中,由于赛台是放置在桌面上的,整个竞赛中要完成更多的任务才能保证成绩的优胜,因此,要求学生在更换机器人装置和清理现场时组内学生必须搭档配合才能更好地完成任务。

培养学生创新的能力

机器人制作如果仅限于配置一些传感器或者搭积木,那就不能达到开展这门课程的目的。机器人教育的目的是让学生认识科技、了解科技、走近科技创新,重在创新。因此,我们在进行知识讲解时,注意将理论与生活中的实际相联系。例如,我们在讲解马达运动状态时,学生可能只知道动力系统就像汽车的马达一样,可以带动车子运动,却并没有想到,在生活中很多东西都只是由一个简单的动力系统控制的。例如风扇、模型飞机螺旋桨、割草机等。经过引导,学生可以想象出利用马达可以制作出自动叉车、升降机、搅拌机、厨房小助手等。

培养学生学科整合的能力

很多家长和老师都认为,机器人就是学生的一个高级玩具而已。学生去学习机器人,浪费时间,也会影响学生学习的成绩。来看看我们在讲解机器人时遇到的一些事情:在普及课程中我们学到机器人小车的几种状态:前进、后退、转弯。当我问学生,为什么机器人能转弯,或者机器人怎样才能转弯时,没有一个学生能回答。在生活中,汽车的转弯只是转动一下方向盘,遥控车的转弯只是按动一下按钮而已。然而,转弯的基本原理其实是在我们数学中早就学习过的圆的形成。机器人转弯就是要求机器人左右2个马达运动的状态或速度不一时,即可达到不同要求的转弯(前进转弯、后退转弯、原地转弯和原地急转弯等);而转弯的应用,在足球机器人中则是另一种更深的探究:电教馆4轮足球机器人进攻中,总会遇到怎样让你的机器人“完美”地避免乌龙球的问题,因此物理知识中的线速度与角速度的关系、角速度与机器人马达转数的关系,则势必要体现出来。

在机器人校园展示活动中或者在面向校外学生开展的机器人体验活动中,学生不仅需要良好的基础知识,还需要良好的表达能力,如何将自己脑海中存在的原理、策略一一讲解出来,这也不失是对学生另一方面能力的培养。

机器人培训总结范文第5篇

关键词:学科竞赛;机器人;实践创新能力

作者简介:冯钧(1983- ),男,江苏宜兴人,硕士,讲师,南京理工大学泰州科技学院智能制造学院教师.研究方向:自动化与机器人技术. E-mail:.

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近年来,机器人作为高等院校机械设计、电气工程、自动控制、计算机技术、通信和智能科学等多学科领域交叉的一门综合技术,已经成为各高校相关专业培养目标的重要方向,各级各类机器人学科竞赛活动也在全国各大高校如火如荼地开展。学科竞赛活动的开展,在培养学生综合创新素质方面发挥了极为重要的作用,极大地促进了大学生实践创新能力的提高。通过完善人才培养体系和搭建多层次竞赛平台,机器人学科竞赛在培养学生创新能力过程中起到了抓手作用,因而以举办中国机器人大赛为载体,培养独立学院学生基础理论扎实、知识面宽、实践创新能力强、综合素质高的复合应用型人才具有十分重要的意义。

本人作为南京理工大学泰州科技学院智能制造学院机器人竞赛指导教师团队的成员,通过学院近3年对大学生机器人竞赛活动的组织、指导和过程监控工作,对开展机器人学科竞赛的意义、现阶段存在的问题和如何有效构建机器人竞赛组织体系有了更深刻的认识。

一、中国机器人大赛组织概况

中国机器人大赛暨RoboCup公开赛是中国目前最具影响力,最权威的机器人技术大赛,是当今中国机器人尖端技术产业竞赛和人才汇集的活动之一,涉及电子信息、通讯网络、装备制造、人工智能等前沿技术领域。大赛内容包含机器人医疗工程创新创意项目、机器人旅游探险游项目、医疗服务机器人规定动作项目、医学工程机器人技术挑战赛项目、医疗分拣机器人和机器人舞蹈戏剧大赛等多个主题项目。南京理工大学泰州科技学院作为一所培养应用型本科人才的独立学院,近年来组织学生在机器人学科竞赛中取得了多项好成绩。

二、开展学科竞赛的意义

开展机器人学科竞赛对于大学生实践创新能力的培养具有举足轻重的作用。它主要体现在:

(一) 通过学术活动培养大学生科研兴趣

以自动化类专业学生为例,相当一部分学生对机器人技术与本专业的关联度认知水平不高,但是随着智能制造技术的快速发展,工业机器人技术在提升传统制造业过程中将扮演重要角色,未来会有更多自动化类专业学生从事机器人领域的岗位,使学生了解并积极主动参与机器人竞赛,提高其从事这一领域科学研究的兴趣,就显得尤为必要。

(二) 积极引导学生创新方法

通过对比赛进行总结,引导学生采用新方法解决比赛中的不断出现的新问题,通过组织自动化类多个专业学生协作完成机器人竞赛项目,促使学生培养其综合创新能力,同时引领学生将最新的一些科学技术应用到学科竞赛或相关项目中,发挥其自身的主动性、能动性,培养其独立处理问题的能力。

三、机器人竞赛组织存在的问题

我校组织学生参加中国机器人大赛暨Robocup公开赛至今已有8年,所获得成绩也是逐年上升。但在竞赛组织的过程中我们也看到了存在的一些问题:

(一) 竞赛组织与日常教学脱节

自动化专业方向课程模块包含工业机器人技术基础、机器人编程与应用、触摸屏技术与应用、现场总线控制技术及应用、工业机器人控制综合实训等教学环节,其教学学时约占总课时的近四分之一,这些机器人技术系列课程,充分体现了专业培养目标。目前机器人竞赛项目的组织和学科竞赛内容的培训指导都基于这些课程的专业基础知识,然而课程教学和学科竞赛的组织相对脱离的现象一直没有得到改善,各自为政,缺乏联系,无法形成有效统一的整体。

(二) 学科竞赛参与度不高

机器人学科竞赛每年只有少部分学生参与其中,辐射面相对较小,没有扩大到大部分学生,更没有形成全员参与的局面,因而更多的学生没有能够得到机器人学科竞赛的训练,实践创新能力的培养还有待进一步扩大。

四、构建学科竞赛教学体系,培养大学生实践创新能力

(一) 构建学科竞赛长效机制

在传统学科竞赛的基础上,结合专业人才培养目标,改革学科竞赛模式,设立学科竞赛领导小组,全面组织协调学生在“工学交替”、学科竞赛等过程中的管理与考核,确保学科竞赛教学体系的有效实施。

(二) 扩大学科竞赛覆盖面

为扩大中国机器人学科竞赛的辐射面和影响力,对参加中国机器人学科竞赛的学生进行相应课程置换和学分认定,即参加大赛并获得相应奖项可以申请置换相应学分的课程。通过这些手段鼓励更多学生参与到中国机器人大赛中来,形成人人⒂氲木置妫力争学科竞赛覆盖率达100%。

五、结语

随着高等教育改革的不断深入发展,独立学院作为高等教育格局中培养应用型人才的主阵地,在人才培养模式上不断寻求新突破。通过组织引导学生参加学科竞赛活动,并尽可能地扩大参与面、可以全面有效地快速提升大学生创新、实践和应用能力。机器人竞赛作为一项集专业知识和应用操作相结合的综合性学科竞赛,强调项目驱动、凸显创新思维,成为提高大学生综合实践创新能力的重要载体之一。南京理工大学泰州科技学院通过广泛开展组织大学生机器人竞赛活动,逐步探索出一条实践创新人才培养和机器人科技竞赛相结合的教学模式,可在国内同类院校中示范并逐步推广。

参考文献: