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科技创新

机器人社团活动实施方案

日期:2017/2/14 10:10 点击数:8448 
 

 

一、机器人活动可提高学生多种能力
1.培养学生动手实践的能力。机器人的教学过程立足于学生的直接经验和亲身经历,立足于“做中学”和“学中做”,学生通过观察、调查、设计、制作、试验等活动获得丰富的操作体验,进而获得情感态度以及技术能力的发展。
中学生好奇心强,对什么都想摸摸,动动,做做,这正是我们培养他们动手能力、实践能力的心理基础。如要搭建一个足球机器人,就需要不断改进其物理结构,反复结合自己的程序思想进行搭建尝试。他们要在教师的引导下,不断地分析错误,修正理论,并不断完善,总结出正确的知识和方法。这样一来,等机器人制作成功后,学生的实践能力自然提高了不少。
2.培养学生不断创新的能力。机器人实践活动是一个很好的培养学生科技创新能力的舞台。首先,它涉及机械、电子、计算机、程序设计、传感器技术和自动控制等技术,对学生充满着迷人魅力。其次,机器人产品大多都是积木式套装,为学生动手动脑、发挥想象、张扬个性、培养创新意识和创新能力提供了广阔的空间。另外,国内甚至世界范围内每年都举办各种各样不同项目的机器人竞赛,为学生提供了竞赛和学习交流的机会。
3.培养学生团队协作的能力。教学实践中,我们让学生懂得:任何一项发明创造和科学实验的成功,都是靠集体的智慧和力量。如机器人足球赛、FLL、机器人创意设计、人形机器人等,众多的工具和机器人配件、复杂的电脑程序,如果一个人做,就会手忙脚乱,弄不好,会影响活动的正常进行。这就需要学生具备与人的沟通与合作、优势互补、互相协作等能力。
二、应如何开展机器人活动
1.克服畏难情绪,提高教师操作水平。刚开始带领学生设计和操控智能机器人,大都没有实践经验,对教师来说也是一种挑战。通过实践,体会到指导学生开展机器人活动,教师不必有太多的畏难情绪。笔者也曾因为电路不熟,程序不精而惧怕过,但很快就步入正规了。事实上,现在市场上的机器人普遍都有图形化的编程环境,机器人编程入门已经比较简单了,尤其是大部分机器人器材都可以使用C语言来编程。因此,只要了解一下机器人特有的功能函数,就可以随心所欲控制机器人,指导学生游刃有余。
2.以学生为中心,树立科学发展的思想。让学生参加机器人比赛,只是一种手段,目的是为了发展学生的各方面能力,而能力的发展离不开活动中学生的亲自动手和积极思考。同时,机器人比赛是学生的比赛,学生只有亲手去设计制作,才会完全了解它的特性,调试时如鱼得水,出现故障时也能很快找到原因。因此,机器人兴趣小组必须采用以学生为中心的活动方式。无论是机器人搭建、程序设计、机器人调试,都以学生为主,教师只能辅以适当指导。
3.合理使用经费,作好硬件材料的准备。硬件准备是指机器人活动场所的布置、活动设备的配置和机器人采购等。首先,编程离不开电脑;同时进行机器人活动的场所要安装遮光窗帘,使用日光灯、节能灯等冷光源照明,以免对机器人的传感器产生干扰。另外,机器人器材的选购是相当重要的。不同品种的机器人器材,质量、价格相差很大,能完成的比赛项目不尽相同,器材使用的方便性、性能的可靠性也不一样。因此,哪个项目用哪种机器人,都要多方比较,再进行批量购买。这样,才能用好有限的经费。事实上,没有最好的机器人,只有最合适的机器人。还有,在采购时应多购买一些马达、传感器等配件,以免比赛前一旦出现故障而没有备用的配件进行修复。
4.鼓励相互学习,培养团体协作精神。笔者常常强调,每个小组是一个整体,一个人强不是强,组内每个同学都强才有力量。在活动中,让两三个学生组成一个小组,使用一个机器人,迫使学生养成协作的习惯。机器人在场上的良好配合折射出两个同学在场下的配合默契,因此两个人必须密切地交流磨合。赛前,不参赛的同学一样会来参加赛前训练,给参赛的同学提建议、出点子,因为比赛展示的是团体水平,是为学校争取荣誉。
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