中职智能机器人课程教学探究.docVIP

中职“智能机器人”课程的教学探究 　　摘要：本文根据智能机器人的教学发展现状，结合中职的具体特点，总结了在本校开展教学的模式和方法.通过积极开展机器人教学活动，激发了学生的学习热情，对于专业建设和创新能力培养十分有益。 　　关键词：中职院校；智能机器人；教学实践 　　中图分类号：G424文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）08-0180-01 　　创新是国家民族进步的灵魂，因此培养具有创新意识的人才非常重要。智能机器人涉及电子、计算机、机械工程和自动控制等多个学科。通过智能机器人的教学，可以培养学生的动手能力和创新意识。近年，随着机器人技术的发展和竞赛普及，机器人活动越来越受到家长和同学们的认可。但由于受其实践场地、设备等原因影响，学校多以兴趣小组或选学课形式教学，将其纳入正规课程的很少。厦门信息学校作为全国重点中专，以培养初、中级应用型人才为出发点，在07年开办机器人社团接触智能机器人竞赛的研究。并于09年首次开设《智能机器人制作与编程》课程，作为专业基础课面向机电专业高一学生。由于机器人教学多面向高校，所以在中职开设正规教学几乎没有经验，如何教，教什么是摆在所有任课老师前面的难题。 　　笔者结合几年对本课程教学的实践与探索，着重从教学现状、模式、方法三个方面进行探究，提出一些可行的建议与措施： 　　一、中职智能机器人教学现状 　　中职的生源是初中毕业生，绝大多数没有接触过编程。课程安排在高一上半学期，对于只接触过初中物理的同学来讲，无论从知识内容还是编程思维都处于“零基础”状态。单纯依托课程，学生理解起来有一定难度，只能做到“知其然而不知其所以然”。譬如理解识别条码机器人的光电传感器，红外避障机器人的红外传感器等，不利于教学。建议最早在高一下半年，有一定电工电子和计算机基础后再学习应用，效果会事半功倍。 　　教材方面，正规机器人教材主要面向高校，以工业机器人为主，适用中职教学的教材几乎没有。笔者在教学部老师们的大力帮助下，结合社团竞赛的辅导经验，加上自己的摸索，编写出适应中职学生理论薄弱，动手实践能力强等特点的校本教材。 　　二、中职智能机器人教学模式 　　1.理论实践结合 　　由于实训场地限制，教学采用理论实践穿插，时间各半。理论学习图形编程语言、电子、传感器和机械有关知识。实践动手做实验，进一步理解巩固理论学的知识，随着理解的深入，适当加大难度，锻炼学生动手实践能力，培养学生独立思考的创新精神。 　　2.结合课程特点，加大师资力量，采取小班式教学模式 　　智能机器人课程作为专业课，小班化教学很有优势。以前面对50名同学的班级力不从心，辅导顾此失彼，效率很低。实施小班化教学，每班不超过25人，分配给每位同学的时间更多了。通过小班化教学更有效的利用现有教学条件，充分发挥优势，方便老师辅导，提高课堂质量。 　　3.小组合作 　　传统课堂老师很难满足所有同学对知识的需求。有的同学感兴趣、动手能力强，对知识需求量大。有的同学理论薄弱但动手能力强，有的同学擅长死记硬背理论学习但缺乏独立动脑思考能力等等，学生个体的差异导致对知识需求量不统一。为此我们在小班教学的基础上开展小组合作学习模式，不同层次的学生两到三人一组，学生之间优势互补，通过自主、合作、探究共同完成任务。 　　三、中职智能机器人教学方法 　　1.项目教学法主导 　　智能机器人是一门实践性很强的综合性课程，为了让学生更好的掌握所学的知识，实现教学目标。我们参考并采用VJC15仿真软件、中鸣机器人套装，组织并设计一系列由易到难的教学项目，包括（1）倒计时（2）公共交通灯（3）安全路闸（4）搬运机器人（5）导盲避障（6）红外避障（7）趋光机器人（8）巡线机器人等。 　　课程采用项目式教学，教师以任务的方式交给学生，让学生带着任务学习。在教师指导下，将任务分解成若干小任务由易入难，逐级提高。学生按本组学习能力自主选择基本实训、提高实训、创新实训等不同难度完成。这样既避免造成能力差的同学完不成，能力强的同学又感觉简单的局面，让每个学生都学有所得。项目教学法“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，改变了“教师讲，学生听”的被动教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。 　　例如，导盲避障机器人。设计一个能帮助盲人遇到障碍物时引导避开的机器人，将任务分解为三部分。任务一：用“触碰检测”模块和“显示”模块判断机器人是否碰到障碍。任务二：机器人前进，碰到障碍物停止。任务三：机器人前进，碰到障碍物后避开障碍物继续前进。将任务分解，逐步解决。任务一、二为基础模块全部同学都要掌握，任务三为提高模块70%的同学需要掌握。最后针对避障灵敏度的调试属于创新模块范畴，供学有余力的同学研究探索。 　　2.信息化教学支持