机器人教育现状(共12篇)
机器人这个看似高深的类人智能电子产品正在走进课堂,走向大众教育。机器人进入教育仍然面临着许多问题。比如,机器人就像我们平时在电影上看到的机器人吗?机器人教育就是把机器人当玩具吗?机器人教育就是学习编程序吗?的确,机器人教育还是一个新鲜事物,还有需要期待发展、完善的地方,我们须要周全地考虑,促进它的健康成长。机器人进入教育,具有“五种类型”
机器人的发明、研究及应用实践是以科学研究和社会生产为需求的,进入到教育是其领域的扩大与发展。但是,由于它所涉及知识的广泛性和涉及技术的综合性,这都使的机器人对教育而言具有更多的价值。根据有关机器人教育专家的研究与实践,机器人对于教育的应用可以分为五种类型。
第一种方式,机器人学科教学(Robot Subject Instruction,简称RSI)
机器人学科教学,是指把机器人学看成是一门科学,在各级各类教育中,以专门课程的方式,使所有学生普遍掌握关于机器人学的基本知识与基本技能。其教学目标如下。
(1)知识目标:了解机器人软件工程、硬件结构、功能与应用等方面的基本知识。
(2)技能目标:能进行机器人程序设计与编写,能拼装多种具有实用功能的机器人,能进行机器人及智能家电的使用维护,能自主开发软件控制机器人。
(3)情感目标:培养对人工智能技术的兴趣,真正认识到智能机器人对社会进步与经济发展的作用。
机器人教育成为学科课程,尤其对中小学而言师资、器材、场地及活动经费、教学经验等都具有很大的挑战。
第二种方式,机器人辅助教学(Robot-Assisted Instruction,简称RAI)
机器人辅助教学是指师生以机器人为主要教学媒体和工具所进行的教与学活动。与机器人辅助教学概念相近的还有机器人辅助学习(Robot-Assisted Learning,简称RAL),机器人辅助训练(Robot-Assisted Training,简称RAT),机器人辅助教育(Robot-Assisted Education,简称RAE),以及基于机器人的教育(Robot-Based Education,简称RBE)。与机器人课程比较起来,机器人辅助于教学的特点是它不是教学的主体,是一种辅助。即充当助手、学伴、环境或者智能化的器材,起到一个普通的教具所不能有的智能性作用。
第三种方式,机器人管理教学(Robot-Managed Instruction,简称RMI)
机器人管理教学是指机器人在课堂教学、教务、财务、人事、设备等教学管理活动中所发挥的计划、组织、协调、指挥与控制作用。机器人管理是从组织形式、组织效率等进行发挥其自动化、智能性的特点,即属于一种辅助管理的功能。
第四种方式,机器人代理(师生)事务(Robot-Represented Routine,简称RRR)
机器人具有人的智慧和人的部分功能,完全能代替师生处理一些课堂教学之外的其他事务。比如机器人代为借书,代为作笔记,或者代为顶餐、打饭等。利用机器人的代理事务功能,目的是提高与学习相关的,能够促进学习效率、质量的提高。
第五种方式,机器人主持教学(Robot-Directed Instruction,简称RDI)
机器人主持教学(RDI)是机器人在教育中应用的最高层次。在这一层次中,机器人在许多方面不再是配角,而是成为教学组织、实施与管理的主人。机器人成为我们学习的对象,这
好像是遥不可及的事,但是人工智能结合虚拟现实技术、多媒体技术等让它成为实现并非太难,只是如何要越来越符合教育的发展才是更重要的。
纵观机器人进入教育的五大方式,很多功能也是相互辅助、相互关联、相互融合的,我们不易完全的把它们割裂开来,而是相互结合发展,共同营造一种丰富多彩的机器人教育。机器人进入普教,呈现“四种方式”
机器人教育已经进入大学教育,列入了人工智能、自动化等相关专业的课程之中,从课程理论到课程实践已经都有一定的成熟。机器教育进入普通中小学的可能性和必然性已经初见端倪。
目前,智能机器人教育进入中小学的主要表现在于竞赛,通过竞赛体现机器人对学生的设计能力、创新能力进行拉动,以模范的力量推动它全面地进入课程设置。观察各地中小学机器人教育的方式大体区分以为下四种。
第一,通过学校、少年宫、少科站等单位吸入机器人爱好的部分学生,组成智能机器人学习小组,以学员制进行活动,并可代表地区参加各类竞赛活动。这种形式是机器人进入中小学生视野最初、最多,也是最有效的方法。
第二,把智能机器人技术学习放入综合实践活动课中普及,在大中型的城市中非常的普遍,开设情况相对与经济欠发达地区较成熟。
第三,把智能机器人作为信息技术课的内容之一进入中小学信息技术教育课程,这种形式正在形成期,教材的编写、课程的常规性开设正在起步。但是,这无疑会会为信息技术学科带来新的活力,对目前信息技术教育重软件应用轻编程开发的局面会有所改善。
第四,智能机器人教育作为研究性课程的形式进入中学,由于研究性学习课程越来越受到重视,由于机器人教育的长期性、个性化决定了如果通过研究性学习形式推广会更有利于对学生创新能力的培养。但是由于研究性课程的地位决定的课时不足,以及班额过大决定的组织难度,这都会影响机器人教育的整体推进。
机器人教育,困境与希望
机器人这个看似高深的类人智能电子产品正在走进课堂,走向大众教育。机器人教育是一个全新的事物,各地也正在陆续把它纳入义务教育信息技术教材中。当然目前还面临着许多问题。比如,机器人就像我们平时在电影上看到的机器人吗?机器人教育就是把机器人当玩具吗?机器人教育等同于学编程吗?这些有待解决与完善的问题表明,我们急需根据理论与实践为机器人教育寻找更健康的成长之路。
一、机器人教育走进基础教育的形式
机器人教育已经进入大学教育,列入了人工智能、自动化等相关专业的课程之中,从课程理论到课程实践渐已成熟。机器人教育进入普通中小学的可能性和必然性也初见端倪。但是,由于中小学生与大学生年龄、思维特点的差异,借鉴高校经验的可能性较小。
现在智能机器人教育进入中小学的形式主要表现在竞赛活动。通过竞赛,对学生的机器人设计能力、创新能力进行拉动,以一种模范的力量推动它全面地进入课程设置。纵察各地中小学机器人教育的方式,大体可以分为几种。
第一,通过学校、少年宫、少科站等单位吸收机器人爱好者,组成智能机器人学习小组,以学员制进行活动,并可代表地区参加各类竞赛活动。这种形式是机器人进入中小学生视野最初、最多,也是最有效的方法。
第二,把智能机器人技术学习放入综合实践活动课中普及,在大中型的城市中非常的普遍,开设情况在经济欠发达地区相对成熟。
第三,把智能机器人作为信息技术课的内容之一进入中小学信息技术教育课程,这种形式正在形成期,教材的编写、课程的常规性开设正在起步。当然,这无疑会为信息技术学科带来新的活力,对目前信息技术教育重软件应用轻编程开发的局面也会有所改善。
第四,智能机器人教育作为研究性课程的形式进入中学,由于研究性学习课程越来越受到重视,也由于机器人教育的长期性、个性化决定了如果通过研究性学习形式推广会更有利于对学生创新能力的培养。但是由于研究性课程的地位决定的课时不足,以及班额过大决定的组织难度过大,都会影响机器人教育的整体推进。
二、机器人基础教育面临的困境
机器人已经成为呼声很高的创新教育平台,并且正在大踏步地走向基础教育。随着各地中小学机器人实验室的迅速建设,它作为课程,各种活动不成熟的表现也越发明显。但是,目前主要还是处于综合实践活动的层面,并且遇到了诸多方面的制约。
第一,竞赛活动商业化严重,教育发展方向偏移
一方面,由于机器人竞赛的组织形式,目前大部分是由某些机器人制造商独立或联合举办,教育行政部门的监管力度不够,在竞赛规则、裁判确定、奖励办法等方面存在较大差异。甚至有些商家通过不当竞争,人为通过竞赛规则或功能实现等办法来限制其他商家的产品,造成选手参加比赛受机型的局限性很大。另一方面,由于竞赛的功利化思想和比赛的管理方法不成熟,造成了比赛的“表演”倾向,即学生比赛成绩要看课下的“准备”程度和机器本身的软件、硬件装备程度,这就造成了比赛的即时性和激烈度受到影响,同时存在一定的“投机取巧”式的比赛准备也影响了学生创新能力的培养。所以,过度商业化的运作造成了机器人教育发展的方向发生偏移,这对机器人广泛普及是极其不利的。
第二,资金严重缺乏,配套组件及设施不够
机器人的价格比较昂贵,单机一般在万元以上,各种主机模块、传感器及其他配件价格也不菲,少数人组队比赛都受到资金方面的压力都很大,课堂的普及难度就不要说了。究其原因,我想其中一个因素就是市场炒作模糊了机器人概念。尤其是对教学机器人而言,其结构相对简单,可开发性也有局限,甚至作为智能玩具的优势显著,其造价是可以下降的。如果合理地针对市场进行分析与运作,是完全可以既实现盈利又实现普及的。但是,由于竞争的无序和商家的短期行为共同造成了原本教育资金就很欠缺的基础教育对机器人的采购误区。以至于不少地区建成了大量的机器人实验室,但是相关配件及设施都很差,或干脆没有,实验室的作用大打折扣。
第三,教育研究欠缺,教学活动随意性强
目前机器人进入课程或者参与学科整合的经验还很少,教育研究成果非常缺乏。尤其对中小学教师而言它是一种全新的事物,课程内容、教学方法、学业检测等都很欠缺。虽然在高中信息技术新的课程标准中增加了人工智能部分,但是理论比重较大,机器人实践活动较少,非常不利于开展相关教学。在高中通用技术课程标准中,增加了简易机器人选修课,但是由于受到课程地位和课时的局限,目前效果尚不明显。虽然,有些教育较发达的地区作为地方课程或校本课程来开设,但教学内容与活动随意性都较强。
三、机器人基础教育发展的趋势
机器人教育具有趣味性、创新性和可操作性等特点,它的生命力是非常旺盛的。机器人教育在基础教育未来的发展大有希望,并具有以下几种发展趋势方向。
第一,向个性化教育发展
我们已经看到掌上英语学习机这种电子产品的普及速度,以及它对英语教育的价值作用,甚至它在内容上向着多学科多元化发展,在更新方式上向着网络化发展。教育机器人完全也可以这样,以其智能化、小型化的特色成为个性化教育的主力军团之一。随着教育机器人产量的扩大、价格的降低,它向个人应用的普及风潮一定也会出现,从而给个性化教育带来革命。第二,向社区化教育发展
机器人在教育方面可能会有一种与其他教育不相同的方式,那就是教育社区化。就象书画培训、音乐培训这类已经非常成熟的社区教育已经给我们的教育一样,机器人教育活动中的机型丰富、投资持续、适合团队等特点给社区教育的组织带来可能。在商家的联合、社会团体的组织下,机器人社区教育会在时间上更充分、组织活动更灵活、资金循环更顺利等,这会给机器人教育带来生机。
第三,向课堂化教育发展
课外活动小组毕竟是小部分人的活动,虽然这对于特长教育有着不可否认的作用。但是,课外活动的系统性、普及性和公平性都得不到保证。对于机器人教育这个新鲜事物,课外活动小组的引导作用是非常重要的,但是如果不向学科课程发展,其教育理论、教育方法的成熟是缓慢的。所以,随着下一步新课程的实施,机器人教育走进课堂成为一种必然的发展方向。向课堂教育发展,需要包括教材建设、教法研讨等几个步骤,是一个持续发展、革新的过程。
实验基地
当时,普宁二中的实验室没有豪华的装修,没有空调,没有木地板,只有一些旧桌椅、普通地板和两台风扇,还有几台学生最爱的586台式计算机(如图1)。尽管在夏天实验室里的温度很高,通风很差,但这丝毫不影响教师、学生与机器人在一起时的激情及学生研究机器人的浓厚兴趣。就是在这样普通的实验室里,学生们不仅学会了手脑并用,增长了知识与技能,还拥有了在困难面前不气馁的精神,形成了解决问题讲究策略的思维方法,提升了同伴之间的合作能力,同时提高了自身的创新能力。
机器人教育伙伴
自2006年开始组织机器人竞赛,我就和本地区各县(市、 区)负责指导学生机器人活动的教师成为工作伙伴。多年来,我们共患难、同欢乐,携手共进,努力为揭阳这座城市的信息技术学科的发展作出贡献。
郑少平老师是揭阳市优秀的机器人指导教师(如下页图2)。十年来,借助机器人活动,郑老师在学生心中成功播下“细节决定成败,态度决定一切”的精神种子。如今,这粒精神种子不仅绽放在走过普宁二中机器人实验室的学生生命中,也盛开在坚守机器人辅导的机器人教育伙伴心中。
当时,做好机器人辅导非常不容易,首先,参加培训的学生一旦平衡不好文化课学习与参加机器人活动的时间,考试成绩便会直线下降,学生家长便会出面施压。其次,学生参加机器人培训的时间,经常会因为各种原因被其他教师占用,导致机器人学习中断。再次,实体机器人投入较大,大部分学校经费支持不足,直接影响活动的开展。另外,机器人辅导时间跨度大,学校给予教师的补贴极少,普通教师难以长久坚持。
然而,即便在如此艰难的环境下,揭阳大部分机器人教育伙伴依然坚持下来了,他们十年如一日坚守岗位,推动着本地区机器人活动的开展。最初几年,我们关注机器人硬件的投入,注重机器人的速度和力量;慢慢地,我们转向关注学生创造力的培养,以保证在经费有限的情况下优先培养学生的创新能力;最近几年,我们又从只做实体项目向虚拟与实体项目相结合过渡, 以便让更多的孩子有机会学习机器人的知识,参加到活动中来。
学生
时间与经历沉淀下来,成长就有了魔力。十年来,与机器人结缘的孩子,发展方向与高度都令人欢喜。受机器人活动的影响,许多孩子后来都选择了软件工程专业、计算机专业、 自动化专业、网络工程专业、光信息科学与技术专业……
图3是摄于2010年4月揭阳市第五届中小学机器人竞赛开幕式上的照片,照片上横幅的内容传递了我们的机器人教育情怀——让孩子们成为机器人的爱好者。事实证明,我们的情怀,在孩子们那段学习、准备机器人比赛的日子里,已润泽其心灵,并生根、发芽,如同冰心老人所说的:“爱在左,情在右,在道路的两旁,我们随时播种随时开花。”
教育情怀
“教育不是为了已经完成的世界,教育是为了未来”—— 这是美国最佳教师肖恩的教育情怀。其实,每位教师都会有自己的教育情怀,都在以自己的方式引领孩子们成长。十年来,我经历了纯粹组织比赛、将比赛与学科教学相融合、让活动成为师生发展的舞台的心路,教育情怀在时光的磨砺中愈发苍劲。
美好的教育情怀总是能够激发人的无限潜能。揭阳是一座经济欠发达的城市,任何一所参与机器人活动的学校都存在经费投入困难的问题。但是,基于对机器人活动意义的认识和对机器人项目的热爱,困难反而成了努力的动力——我们拼智慧。
没有能力购买一流的机器人设备不要紧,师生联手改造、 拼装机器人,自己编写、调试程序……尽管这个过程充满艰难和失败,但是,最终克服困难、实现梦想的巨大喜悦让孩子们拥有了生命里最有激情的时光。2008年参加机器人比赛的一位学生在机器人学习感悟中写道:“都说兴趣是最好的导师,在机器人身上,我们充分印证了这一点。正是出于对机器人的爱好,我们才能孜孜不倦地思考、尝试,在不断改造中一步步完善机器人。走进机器人实验室,脑筋就得时时开动,盲目地试、 盲目地改是不会有什么效果的;走出机器人实验室,脑袋也不闲着,我们总带着未解决的问题上课、吃饭……然后等着到实验室验证自己的想法。调试机器人需要耐心,不能怕麻烦,更不能偷懒。有时一个看似简单的问题,我们却花了好多天才把它解决,这让我们明白了理论与实践存在着一定的距离,而消除这段距离的唯一办法是不断地尝试。当我们在努力之后终于把问题解决时,头脑中零乱的思绪一下子变得有条有理,那种成功的喜悦是难以形容的。”
关键词 小学;机器人教育;教学情境
中图分类号:G622.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)13-0047-02
1 前言
随着社会的发展、科技的进步,机器人教育已在我国小学教育中逐步普及。机器人教育要求学生学会机器人的搭建及相关编程知识,有效培养学生的创新能力及动手操作能力。目前,我国小学机器人教育取得了初步成效,但因为机器人教育刚刚起步,还存在着一些需要及时解决的问题,因此对小学机器人教育进行研究与思考,为小学机器人教育的开展打好硬件基础以及创建有效的教育教学模式,是摆在小学机器人教育面前的重要课题。
2 小学机器人教育中存在的问题
重比赛,轻智能培养 目前机器人教育存在片面追求学生比赛的成绩上,使得机器人教育的目标出现了偏离。一味地注意比赛成绩,学生情绪处于紧张状态,学生在重负下难以发挥创新精神,失去了对机器人知识学习的兴趣。机器人比赛的目的是激发学生兴趣与智能的充分发挥,在这种比赛机制下,不利于培养学生的科技素养。
重主科,轻机器人教育 在机器人教育与主科教育之间,家长与教师还存在着重主科学习、轻机器人教育的倾向。导致课内课外学生只致力于主科的学习,而投入机器人学习的时间少之又少,学生缺乏参加实践与训练的时间保障,培养学生的创新能力也就无从谈起[1]。
重形式,轻投入 许多学校把机器人教育列为校本课程项目。机器人教育需要有较大财力的支持。而目前学校对机器人教育设施建设的投入很少,缺少专业化的机器人教学教师,教学内容与教法也是处在不规范状态,机器人教育未进入正常轨道,纳入正规的教学体系之中。
3 提高小学机器人教育有效性的策略
为机器人教育的规范和广泛开展创造条件 机器人教育具有其他学科不可替代的教育作用,在培养学生创新思维、动手能力、合作能力及综合应用能力方面有着独特的优势。
1)教育主管部门和学校应该给予高度重视。要把机器人教育纳入常规课程,以新课程评价标准来认识与界定机器人教育的价值与意义。
2)要为机器人教育的开展提供必要的物质硬件。可以建立机器人教育实验室或者利用现有的信息技术教室来开展机器人教育课程,为机器人教育提供基本物质保障。
3)以当今基础教育课程改革为参考,促进机器人课程的建设,提高机器人教学的系统性与科学性,确保机器人教学时间,机器人教育应该与其他课程一样,配备专门的教室与课程,整合与优化教学内容。
4)要采取有效的教学形式。根据目前大多数学校的条件,机器人教育一般采取兴趣小组的形式,这种类似小班额的教育形式,优势在于教师在教学中能够兼顾到每一位学生,可以保证师生充分交流,提升教学的有效性。
5)提高机器人课任教师的专业水平。教师的专业化水平是推动机器人教育不断发展并提高其有效性的重要条件,但就目前来看,教师的专业化水平不高,有些学校用信息教育教师或者其他课程的教师来兼任机器人教育课程。针对此种情况,可以通过组织兼任教师参加培训、到兄弟学校参观等途径提升自身的教育专业化水平,上级主管部门也要提供培训与继续教育的机会,为机器人教育提供师资保障。
机器人教育应着力培养学生的创新能力
1)教学要具有开放性。学生对机器人知识比较好奇,可以激发学生兴趣与参与教学活动的热情。在教学中要注意创设开放性的教学情境。如教学时可以先让学生了解机器人创意比赛的相关规则,然后可以向学生呈现器材,让学生进行思考:看到这些器材后,给你的初步感觉是什么?你对这其中的哪些器材有兴趣?选择你最感兴趣的器材,说说你想用这些器材做什么?这样,可以让学生有充分思考的机会,促进学生创新思维的产生,同时也有利于教师了解学生的基本素养[2]。学生面对一堆零散的零件,在没有组装说明书的前提下,需要思考哪个零件应该置于哪个位置,怎样使每个零件都发挥作用,每个零件都找到相应的部位,可以有效锻炼学生创造力。
2)教学要具有思考与实践性。过多的理论阐述往往会使学生产生枯燥乏味的感觉,失去对机器人教学的兴趣。因此机器人教育要重思考与实践,让学生在动手中思考,在思考中学习新知识,让学生把自己的想法通过动手实践呈现出来。面对一些相关器材,引导学生思考这种类型的器材能够做什么,跟哪一种器材相搭配可以实现怎样的作用,为实现这种作用还需要增加哪些自制器材?然后再动手去实践,验证自己的想法是否能够成功。这样通过思考、动手,不断地尝试、修改,在实践中产生创新思维的火花,感受到创新实践的乐趣。
3)教学要具有合作探究性。在机器人教育的过程中,教师要放手让学生去实践操作,为学生提供更多的合作探究的机会,这也是机器人教育的特点。教师在这个过程中则是学生实践探究的合作者、组织者与引导者。如在创意机器人教学中,教师为学生营造良好的合作环境,将学生按个性特征的不同分为两个小组,学生首先在组内合作探究,然后两小组各选出一名代表阐述本组的创意,再让两个小组进行合作,将两个小组的创意进行整合,最终合作完成学习过程。这样,可以保障每一位学生都参与活动,每位学生都积极思考,参与小组的创意活动,由此集大家所想,顺利完成机器人制作,学生也体验到了合作成功的快感[3]。
4)教学要注意与信息技术融合。机器人的制作与控制系统多与信息技术知识相联系。这也决定了机器人教育与信息教育相融合的必要性。小学中高年级的学生都学习到了一定的电脑知识,但对获取网络资源的方法还不能熟练运用。因此,教师在设计网站时,可以闯关游戏的方式让学生学习新知识。每一关都融入一个学习任务与学习内容,并附有闯关提示。例如:第一关的任务是搭建机器人头部;第二关是搭建机器人的手部与腿部;第三关是机器人的组建;第四关是搭建机器人小车;第五关是选择使用传感器。这样与信息技术整合的机器人教育活动,不仅让学生了解了机器人搭建的方法,还通过网站了解了重心、平衡性等知识,学科知识整合在一起,提升了学生运用综合知识解决问题的能力。
5)教学要有规范性。机器人教学的主要目标是培养学生的创新能力,而机器人教学的课堂随意性比较大,如机器人的搭建及程序调试等都要求学生可以自由走动,这就需要教师规范课堂秩序,有效调控课堂,提高教学的规范性。如为了规范课堂教学,可以采取“四步教学法”:
第一步是学生自主学习阶段,教师个别指导;
第二步是学生把自主学习中的问题提出来,教师进行重点讲解;
第三步是小组合作学习,教师指导;
第四步是教师引导学生进行总结。
对于基础差的学生教师要坚持辅导,并通过讨论交流等方式促进学生对知识的理解。
4 结语
机器人教育促进了学生创新思维能力的形成,提高了学生的动手实践能力,为今后的机器人教育的开展创造良好的条件。因此,在机器人教学中,要根据学生的特点创设有效的教学模式,让学生自主探究与交流,教师要做好组织者与引导者的角色,促进学生创新性思维的形成。
参考文献
[1]飞丽娟,王跃,等.4C教学法在小学机器人教育中的应用[J].电子世界,2013(14):164.
[2]郑立新,王振强.义务教育阶段机器人模块内容标准解读[J].中国电化教育,2012(11):27-30.
班组级安全教育
一.劳动纪律及安全生产基本常识
1.遵守车间、工厂的劳动纪律厂纪厂规。
2.必须佩戴劳动保护用品。
3.做到“三不伤害”。
4.上下班以及工作车间内的行走安全规则,按照指定的线路行走。
5.开班前要进行安全检查,TPM的填写,光栅 急停按钮 夹紧和松开按钮的实效性
6.新员工的岗前培训及监督
7.按照BOS文件要求操作
二.点焊机器人主要生产国内项目:MODEL-Y,POLO,SGM618,SGM985,NCV2,B299等 工艺流程:零件、分总成三.点焊机器人的危险源:
1.气缸夹到手
2.烫伤
3.电焊弧光伤害眼睛
4.飞溅物烫伤
5.划伤
6.搬运零部件腰部扭伤
7.电焊弧光伤害眼睛
四.班组设备安全:
1.上岗前必须接受过三级安全教育培训。
2.工作前检查自己的劳防用品佩带情况:眼镜、劳防鞋、工作服、手套、袖套、围裙。
3.工作前必须对现场的机器人工装设备以及焊接、装配工具进行点检,看工装设备安全防护设备是否正常运行
4.工作中必须严格按照ODS操作机器人、焊机等设备不许减少或改变步骤
5.任何员工不得在未经批准的情况下使用特种设备。如普工使用焊机等!
五.劳动工具安全使用注意事项:
打磨机使用时要注意:
1.带好眼镜,带好手套
2.开关是否失灵
3.电源线是否裸漏,导致漏电伤人
手动液压车及其电动液压车的使用
1.车上不能站人
2.注意拉车路线
3.拉车时注意人和物体
4.拉车时注意速度要控制
六..应急事件处理介绍
1)正确使用和检查灭火器
检查灭火器
A灭火器上有个压力表当指针在红色范围内应该及时更换灭火器绿色和黄色可以使用
B查看灭火器的喷嘴是否堵塞及时疏通和更换
使用灭火器
当发生火险时(较小时)使用灭火器A拔掉插销B站在顺风位C对准火源根部用
力按压
日常严禁使用
2)遇到雷暴天气时及时关闭用电器等
3)遇到地质灾害的逃生技巧
车间级安全教育
一.车间安全注意事项:
在车间内行走必须走人行道。
不允许在公司厂区内奔跑。
禁止在公司厂区内打闹、嬉戏。
上班前禁止饮酒,工作中禁止睡觉
二.岗位操作注意事项:
上岗前必须接受过三级安全教育培训。
上岗前必须熟悉各个岗位的危险源所在和预防措施。
上岗前检查自己的劳防用品佩带情况:眼镜、劳防鞋、工作服、手套、袖套、围裙。工作前必须对现场工装设备进行点检,看工装设备是否存在安全隐患。(如光栅保护)工作中必须按照ODS操作,发现危险源及时上报。
任何员工不得在未经批准的情况下随意使用特种设备。如普工使用焊机!
三.上下班注意事项:
机动车辆必须有有效证件(驾驶证)。
摩托车、电瓶车驾驶者必须佩带安全头盔。
教育机器人课程实施方案
一、课程名称:教育机器人
二、讲课对象:五年至八年级学生
三、授课教师:刘冬梅
四、指导思想:
社会实践课程以国家的教育方针政策为指导,以提高学生的全面素质为宗旨,教学面向学生、面向社会、面向生活,组织学生走出课堂,走向社会,关心社会发展,关注社会问题,逐步形成“发现问题、分析问题和解决问题”的初步能力。
五、课程目标:
社会实践主要通过实践劳动等对学生进行国防教育、生产劳动教育,培养组织纪律性、集体观念和吃苦耐劳的精神,通过社会实践使学生保持独立的持续探究的兴趣,学会分享、尊重与合作,养成实事求是的科学态度。
课程内容:
通过认识使用简单修理家电,使学生能够掌握一些家电维护保养小常识。培养学生家庭主人翁责任感意识,做一些的简单的家务事。培养学生独立自主的生活方式。
六、课程安排
社会实践活动分七个学年进行,每学年至少安排一个周.通 过实际操作演练。培养学生独立动手动脑解决问题的能力。
五年级:了解教育机器人的定义以及教育机器人的分类。学习教育机器人的定义以及分类并掌握国外机器人教育现状与发展趋,理解教育机器人的定义以及分类并掌握国外机器人教育现状与发展趋。
六年级:了解教育机器人的定义以及教育机器人的分类以及教育机器人的内容。
七年级:理解教育机器人的定义以及分类,并由信息技术课程老师或综合实践课程教师进行指导,组织学生进行机器人组装、编程的实践活动。
八年级:理解教育机器人的定义以及分类,并由信息技术课程老师或综合实践课程教师进行指导,组织学生进行机器人组装、编程的实践活动。
七、活动形式
社会实践一般以5-10个人组成的社会实践活动小组的形式进行,也可以以班级为单位进行专题活动。小组的构成由学生自愿组成,选出一名小组长,指导教师帮助工作;班集体活动,要有班主任带队、教师跟班指导。小组自主活动,要制定活动计划、方案,学校统一安排的活动,班级要遵循学校制定的方案要求。
八、活动程序:
1、活动前教育。
学校在活动前要安排一定时间进行安全、法制、礼仪等教育。教育学生增强安全意识,学会自我保护,防患于未然。教育学生遵纪守法,文明礼貌,展现当代中学生良好的精神风貌、2、活动实施。
学生必须按计划进行活动,接受实践地负责人领导,班主任、指导教师要随时关注指导活动的正常开展。小组长要协调好各方面的关系,发挥团结协作精神,规范工作,确保活动顺利进行,并做好活动记录。
九、课程评价:
大学组特等奖 北京理工大学珠海学院 飞虎队
一等奖 北京理工大学珠海学院 旋风队
广东白云学院1队
广东白云学院2队
佛山科学技术学院 黑虎战队
高职组一等奖佛山职业技术学院 亚普队
佛山职业技术学院 机电1队
佛山职业技术学院 猛虎队
佛山职业技术学院 机电2队
中职组一等奖珠海技师学院技师2队
教育机器人搬运码垛比赛
一等奖佛山科学技术学院 黑虎战队
教育机器人搬运码垛比赛—挑战赛
一等奖佛山科学技术学院 黑虎战队
教育机器人擂台对抗赛——个人赛
大学组一等奖广东白云学院1队
教育机器人擂台对抗赛——团体赛
大学组一等奖 西南石油大学
高职组一等奖 深圳职业技术学院
教育机器人游中国比赛
大学组一等奖 北京理工大学珠海学院 北理1号队
西南石油大学 勇气先锋1队
高职组一等奖 佛山职业技术学院 机电1队
佛山职业技术学院 机电2队
中职组一等奖 珠海技师学院 技师2队
教育机器人灭火比赛
中职组一等奖 珠海技师学院 技师2队
教育机器人创意设计与制作
大学组一等奖 北京理工大学珠海学院 迅狮队
“机器人科普支教课堂”是我多年前就开始酝酿的一个公益活动项目。那时学校组织了一次支教的活动,回来后我在博文中这样描述了自己的想法:“当2006年我有了自己的汽车的时候,就开始筹划自己七年退休后的事。我想如果身体状况允许,我将带上几个教学用的机器人、几个笔记本电脑和一个投影仪驾车出游,在自驾游的途中到沿途的贫困学校去支教,为那些地区的孩子们上点机器人知识的普及课,义务做些科普的工作。”
我国教育的不均衡发展使得很多地区的孩子们不能享受到教育发达地区孩子们那样的教育,特别是有设备要求的科技教育更成了农村孩子们难于享有的学习内容。对于教育发达地区“习以为常”的科技教育,不发达地区的孩子们根本就没有条件接触,在我们呼吁公平教育的同时,更应该关注现代科学普及教育对这些地区孩子们成长过程的影响。在教育要面向现代化、面向世界、面向未来的今天,我选择了有设备要求的教学项目作为我退休后支教的切入点,我将准备实施的自驾支教项目称为“烛光行”。为此我开始着手退休后要实施的“烛光行”项目的准备工作。那时我就期待着圆“我们的教育机器人梦”的退休生活!
“我们的教育机器人梦”是伙伴教育机器人公司的费总为“烛光行”自驾支教活动制作的专题网站。
网站主页封面上是我们在支教时去过的第一所位于大山之中的乡镇巴山小学拍下的照片(如图1)。在网上看 到这张照 片的我校 ( 北京景山学 校 ) 孙老师感 叹地说 :“真眼神太纯真,太专注,太可爱了!”的确,随着计算机的普及、信息技术的发展,“习以为常”使我们在课堂上很少再看到那种眼神了。到哪里可以找到这种眼神呢?在我自驾行程中的各个教学点,我找到了那久违了的眼神。
在前往四川省北川县的路上,我还在担心在北川的活动能否成功。那天我利用在北川县永昌中学上课午休的时间,来到北川中学拜访了网上邀请我去上课的陈迪兵老师,陈老师代表校长表达了对我的挽留,最后商定从第二天开始安排我按北川中学高一的课表上一周的课,给高一(共计20个班)每个班的同学上一节机器人科普课(如图2)。
在北川一周多的工作生活中我又多了1000多个可爱的学生,认识了几位敬业的信息技术教师,还结识了从北京西城区来北川中学支教的可敬的老师们。新北川这座美丽的小城给我留下了美好的记忆。
在吉林长 春特殊教 育学校上课,有时一个班只有七、八个学生,课上的互动需要当地的老师为我做哑语翻译(如图3)。在宁夏长庆初级中学上的那节课学生人数达550人之多,也是我出行中上课人数最多的一节课。
在不同条件地区的学校上课,需要应对各种不同的课堂环境,课上面对的有小学生、初中生还有高中生。有时需要以班级为单位上课,也经常要在大礼堂给一个年级或多个年级的几百名学生同时上一节课。
在云南临 沧地区的 邦东镇 ,我按照约定驱车来到邦东小学。让我想不到的是上课前停电了,怎么办?如果不能上课,不仅扫了孩子们的兴,还辜负了学校老师们的期待。这时我突发奇想地说:“要不我们在操 场上课吧 ? ”校长接 着说:“如果能在操场上课就可以不仅给五六年级的孩子上课了,还可以让全校的同学都到操场上来上一节机器人课。”本来没电在操场上课就是一个挑战,如果再要给整个学校1年级到6年级的孩子同时上一节课,这挑战就更大了。没有时间想太多了,将机器人摆在操场最显眼的地方。上课了,我被围在操场上的大的、小的学生们的求知欲感动了……
曾有一位网友在我博客的评论中问道:“老哥,你这么满世界跑不累吗?到底是为了什么?有什么意义呢?”为了不给自己太大的压力,我的回答是:“玩!不过希望玩得更有意义一点。”
我一直非常欣赏“我们的教育机器人梦”专题网站主页封面上引用的《牧羊少年的奇幻之旅》中的一段话:“当我真心在追寻着我的梦想时,每一天都是缤纷的,因为我知道每一个小时都是在实现梦想的一部分。当我真实地在追寻梦想时,一路上我都会发现从未想象过的东西。如果当初我没有勇气去尝试看来几乎不可能的事,如今我就还只是个牧羊人而已。”
其实我们的教育机器人的圆梦之旅早在2000年最初接触到机器人这个教学平台时就已经开始了。那时多年的中小学计算机教育经历,使我们能以前瞻性眼光来看待机器人这个平台将会给信息技术教育带来新活力。经历过2000年以前信息技术教育的老师们都知道,那时的信息技术教育实际上是计算机教育。其原因主要是信息技术教育的载体只有计算机。而我们大家都清楚地知道,计算机教育不等于信息技术教育,信息技术是包括了智能技术、通信技术、感测技术和控制技术的技术领域。机器人教学平台走进中小学改变了中小学信息技术教育教学以计算机作为唯一载体的状态。
为了改变由于信息技术教学内容的缺失和不全面,给学生造成的“信息技术=计算机技术”的错误认识,北京景山学校在2000年时就把机器人教学作为课题纳入了学校教学研究的范畴,并且提出了“从景山学校毕业的学生都要接受过智能机器人教育”的试验目标。
“让更多的孩子都接受智能机器人教育”是“我们的教育机器人梦”的延续,我希望上过“机器人科普课”的各地学生,对机器人的了解不仅仅停留在影视剧和新闻中,我希望上过这节“机器人科普课”的学生能够对智能机器人的工作原理、工作过程等,有一个初步的了解,进而对信息技术有一个更加全面的认识。为此,我会让学生体会信息技术包含的各项技术(如图4)与机器人的工作过程(如图5)的对应关系。我希望这节课能使学生对信息技术有一个较全面的认识。
作为“我们的教育机器人梦”圆梦者之一的我,从2012年至今已经实施了五个阶段的“烛光行”义务授课活动,期间我们自驾车27000多公里在全国23个地区64所中小学开展机器人科普教学,为约1.5万名学生授课180节。
[关键词]机器人教育课程;开发设计;现状分析
一、引言
机器人的发明、研究以及应用是科学发展进步的必然结果,更是为了迎合工农业制造、医学、航空等领域的发展需求而诞生的一种高科技结晶产物。在国内,机器人教育课程作为独立完整的教学课程走进中小学课堂仍然处于起步的阶段,大多数学校以及辅导机构都是以课外活动以及培训班的形式开展机器人教学,在具备一定能力储备时去参加一些竞赛课题等。虽然国内机器人教育课程处于零散、缺乏科学规划的状况,但等国内目前少数地区已经将机器人教育纳入了正规课堂教学,可见随着教育部门对该项课程教育的逐渐重视程度,中小学机器人教育课程必然会走进常规课堂教学。
为了全面系统的了解国内目前机器人教育课的程研发情况,有必要对目前国内机器人教育课程的开发设计现状进行科学的分析,需要经过检索搜集国内相关有代表性的研发成果,总结国内目前整体研发设计状况。以“机器人课程开发”为关键词检索出来的来源为中国期刊全文数据库的相关文章约为15000余篇,整体上看机器人领域的教学课程研究明显偏少,多偏向于研发工业机器人、航空医疗机器人等方面。
二、对机器人教育课程的开发、设计现状分析的意义
为了了解中小学机器人普及教育课程开发现状以及发现起步阶段存在的障碍与需求,我们针对参加机器人课程的中小学生开展了一次较大规模的调查,总体来说机器人教育课程被大多数小朋友欢迎。通过本次调查发现,机器人进课堂已成为一种令人期待的发展方向,但是机器人教学内容与方法有待规范和改进。
教育机器人市场正在形成,低成本的机器人课程更受青睐,大多数家长关心机器人教育课程的性价比,到底能给孩子带来什么?所以国内中小学机器人教育课程的开发设计要更符合实际,被大众家庭所接受以及有能力接受就顯得尤为重要。系统分析国内机器人教育课程研发设计状况有利于制定出合理的研发程序,之后根据中国国内目前小学机器人教育课程的开发与设计的实际情况,硬件设施以及教师资源,合理优化分配机器人教育方面的硬件基础和专业人才,这样才能更好地促进机器人教育课程的开发与设计,纵观国内机器人教育课程的研发设计角度,更有利于合理确定机器人教育课程的开发设计方向。
三、对机器人教育课程的开发、设计展望与总结
中小学教育课程设计层面以及教材编写层面更加规范化成熟化,从根本解决中小学机器人教育课程的开发设计没有规范可依的现状。由课程设计者和教材编写者能主动承担相关责任,要从“纸上谈兵”过渡到实际操作。
我们一直强调中小学机器人教育课程的研发设计现状,当然距离理想状态还比较远,这恰好是我们下一阶段希望并尽快解决的问题,我们对此很有信心。从另一角度来说,但凡课程设计必须来自实践经验,好多课程层面、教材层面的问题,没有实际教学的验证,很难做出科学合理性的评价。这就需要大量的教师投入到实际的工作中,从而获得尽可能丰富的经验与理论知识去支持课程设计。课程设计者要有一种积极的尝试态度,在当前阶段要放开手脚去尝试,去验证思路的可行性,无论成功与失败都是宝贵的经验,正所谓“失败乃成功之母”。按照这种思路课程开发设计者可以在能够看到的诸多种模式中,采集各种思路的长处,完善一个最佳的设计方案。可以肯定,这个方案会有价值的,不仅是针对个人的价值,也会有针对课程整体发展意义上的价值。
四、结语
目前国内机器人教育课程开发与设计状况处于理论构建状态,只有少数的实践作为理论的支撑,缺乏更多的实践去证明和验证相关理论。本文参考了大量文献以及国内目前机器人教育课程的设计开发案例,机器人教育课程的开发与设计是一项具有划时代意义的工程,希望能为后续分析提供一定程度上的参考与借鉴。
参考文献:
[1] 张建平,王益.机器人教育:现状、问题与推进策略[J].中国电化教育,2006(12).
[2] 彭绍东,论机器人教育(上)电化教育研究,2002,(06).
[3] 霍益萍,研究性学习:试验探索[M].广西教育出版社2001(10).
[4] 李鸣华,机器人教育的教学设计[J].中国电化教育,2007,(08).
作者简介:张六凤(1991-),女,重庆潼南人,本科学生,研究方向:机器人教育。
尚传福(1979-),男,山东莱芜人,副教授,研究方向:项目管理、创客与机器人教育。
扫地机器人自从出世以来就以其小巧、轻便、无需人力、噪音小等优点不断地冲击着人们对清洁的传统认识。预计未来亦将持续扩增其市场渗透率。
那么为什么扫地机器人现在越来越受欢迎了呢?一来当下的年轻人很少做家务,父母不在身旁的情况下只好求助于智能产品;二来现代人生活在忙碌的世界里回到家中也没有时间处理清洁问题;第三就是为了让家里的老人能减少负担。由此扫地机器人的市场就打开了。
目前市场上的`产品虽然五花八门,但是国内外的产品还算是泾渭分明的。国外产品虽然性能上优于国内产品并且不少拥有地图识别系统等高度的智能化设计,但普遍价格昂贵一般消费者只能望而却步。同时洋品牌为了保持他们所谓的企业文化不愿意低下他们高贵的头颅来了解中国普通家庭的实际需要。这让他们距离中国消费者似乎越来越远。而国内产品利用他们对中国国情的充分了解占尽地利。他们依据中国家庭的实际需要开发出适合中国家庭使用的清洁机器人。产品即使是性能中庸,但价格合适、外观新颖符合中国普通家庭对情节的大部分需要成为当下清洁机器人的主力军。
目前,家庭清洁机器人是使用数量最多、应用范围最广的一类家务服务机器人。家庭清洁机器人种类繁多,主要包括扫地机器人,拖地机器人、窗户清洁机器人等等。根据场景不同,价格也存在一定差距,基本在几百元到几千元的范围内。扫地机器人一直是家庭清洁机器人的最主要组成部分,占比达到96%以上。
以刚刚新品上市的cicoos系列为例,价格实惠、功能强大、外观新颖、小巧灵便的cicoos一上市就立即好评如潮,很多消费者看中的正是其产品既有诸多优点,又能满足自身的情节清洁需要让cicoos凭借着强大的实力瞬间成为家居清洁机器人中的新贵。
工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的重要的现代制造业自动化装备。
目前,国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有(1)安川、(2)OTC、(3)松下、(4)FANUC、(5)不二越、(6)川崎等公司的产品。欧系中主要有德国的(1)KUKA、(2)CLOOS、(3)瑞典的ABB、(4)意大利的COMAU及(5)奥地利的IGM公司。工业机器人已成为柔性制造系统(FMS)、工厂自动化(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动工具。
中国科学院深圳先进技术研究院院长樊建平告诉记者,珠三角制造业企业使用机器人代工的现象日趋普遍,一些不采纳新技术的企业将慢慢死掉或向越南、内地搬迁。在汽车车身生产中,有大量冲压、焊接、检测等工序,目前都是由工业机器人参与完成。特别是焊接方面,一条焊接线就要有大量的工业机器人参与。
另外,由于‘民工荒’等原因,珠三角地区使用机器人的企业越来越多,一些生产工业机器人的企业取得了快速的发展。招工难等拉动工业机器人需求
机器人应用天地无限广阔
随着近几年制造业的升级换代,一般制造业对机器人的需求在成倍增长,增长速度甚至超过了汽车工业的应用增长。许多适用于一般工业应用的如堆垛机器人、上下料机器人、搬运机器人等都应时而出。ABB机器人部负责人顾纯元博士认为,未来在食品行业、医药等一般工业中,机器人应用会有很大的前景。无独有偶,库卡机器人(上海)有限公司首席运营官邹涛先生也指出,在未来三年,机器人将在食品、医药等工业领域得到大规模的应用,这是一个必然趋势。发那科(FANUC)公司也认为,随着制造业的不断发展,机器人在制造业的应用愈来愈广,除了汽车这个大客户外,在IT、电子仪表、医药、金属加工、食品包装等各个领域,机器人的身影也会经常出现。
机器人在汽车领域“大显神威”
高端自动化:装备制造业的竞争利器金石机器人为汽车零件打造自动化生产线
机器人制造领域将出现新“华为”
据了解,美国60%的工业机器人用于汽车生产;全世界用于汽车工业的工业机器人已经达到总用量的37%,用于汽车零部件的工业机器人约占24%。
一、缺失责任心的行为表现
日常学习生活中,中小学生表现出来的责任心缺失问题时有发生,而他们在机器人培训过程中表现出来的无责任心现象更具体。
案例一:两位同学组队去外地参加机器人比赛,到达比赛地点才发现机器人还丢在学校实验室。两位同学互相指责,相互推诿,拒不承担责任。
案例二:去西宁市参加比赛,身高1.7米的学生空手而行,而随行的妈妈却背着沉重的行李,后经教师提醒,学生才意识到要分担妈妈的负担。
案例三:每年机器人比赛报名时,收取参赛选手的照片成为教练的难题。学生没有引起重视,不能按时上交或照片不符合要求;或依赖父母、老师,习惯他人代劳。
案例四:某培训学校使用老版亮宁机器人套装,各部件均用十字螺丝固定,所配工具为十字螺丝刀,仅电机接线柱使用一字口螺丝。某同学因没有一字口螺丝刀,学了半年机器人,他的电机从来未安装好过。
案例五:部分学生能拿出许多优秀的书法作品,楹联上的字写得很漂亮,还获得过国家级奖项。但写作业时却字迹潦草,难以辨认。
二、将责任心培养与机器人教育结合
机器人教学课程有自身的特色,更能发现学生缺少责任心的问题并及时予以纠正。
机器人制作之后、竞赛之前、获奖或未获奖时,学生对于当下状况的处理方式、情绪起伏,都能表现出学生的心态。教师通过这些细节的观察能及时发现问题,督促其改变习惯,增强责任心。
下面的几个细节,对学生责任心的培养很有必要。
1.习惯养成
要求学生每次离开机器人实验室之前,整理工作台,将各零部件归复原位,清理垃圾,保持工作环境整洁干净,归还借用的物品。
2.实施奖惩
对做得好、负责任的行为给予口头、书面的奖励;对推卸责任的行为,给予严厉的批评、教育甚至适当的处罚,让其知道事情的严重性。
例如,一个同学故意损坏他人的机器人零件,教师强行要求他将自己的零件赔给他人,让他体会损坏一个零件带来的后果,对自己的行为负责。一味迁就学生的过失、不痛不痒的批评、忽视那些没有造成后果的行为,往往会更放任学生不负责任的态度,使其形成懒散、马虎、不计后果的恶习。
3.思考与实践
一些同学在上机器人课时,经常问老师起子在哪、钳子在哪、驱动板又在哪。丢三落四、顾前不顾后,遇到问题就交给老师解决,常把“为什么”挂在嘴边,自己不加思考,都是不负责任的表现。
用此态度对待科学,可能导致不可预期的后果,或与发明创造擦肩而过,与成功失之交臂。
4.重过程、轻结果
机器人教练往往重视比赛结果,轻视训练过程。很多学校平时没有开展机器人培训活动,比赛前才临时抱佛脚,结果大部分工作都由老师亲自上阵,这对孩子良好习惯的养成十分不利。而部分机器人比赛项目甚至默认了这一模式。
对此,教师应选择多让学生动手、动脑,让学生自己发现问题、解决问题。平时认真做好机器人培训活动,提高培训过程中学生的参与度,让他们自己做计划,自定目标,自己面对比赛和挑战,把对比赛结果的担心留给学生。
●机器人教育促进科技创新
机器人教育可以带领学生探索新的学习理念, 引导学生探索深奥的机器人知识。通过机器人教育, 学生在解决问题时能够学会整体构思、设计和开发。学生针对项目主题主动调查、动手实践, 享受成功的快乐。机器人活动不仅可以让学生学到有关阅读、数理、机械、电子、光学、计算机编程等技术知识, 更可以帮助他们培养良好的生活习惯与生存技能, 如人与人的沟通与合作、对他人的尊重、恒心毅力及时间的合理分配、利用等, 为将来走向社会面对新的挑战做好充分的准备。
传统的教学方式与教材倾向于就一个给定的问题, 给出一个既定的答案, 限制了学生天性的发挥, 往往使学生认为解决问题的途径只有一个。而机器人教育活动主题的安排不仅有趣, 更提供开放性的问题解决方案, 学生可以用不同的方法达到同一个目标, 从而鼓励学生充分发挥想象力、创造力, 培养学生的创造性思维。课堂中使用机器人套装, 可以让学生探讨有趣、具有挑战性的主题并通过动手实践获取知识。
机器人教育是建构在科技教育、素质教育和新课程理念下的, 让学生能自主探究、合作学习和快乐教育的最有效教学模式之一, 与新课标提出的加快中小学素质教育进程的教育理念相吻合。而乐高机器人教育体系在全球所实践的经验, 无疑为国内科技创新教育提供了一种很好的参考模式。
●乐高机器人教育体系
乐高教育的学习体系从幼儿早期教育开始, 覆盖了从2岁至16岁的不同教育阶段。其中智能机器人组装套件用于学龄孩子的教育, 原先的积木变成了机器人的零件, 体积变小了, 种类也变多了, 搭建一个机器人涉及数学、物理、科学、技术、工程、设计和机器人等众多领域的专业知识, 这也使学生面对更大的挑战。
1. 培养学生解决问题的能力
乐高机器人教育理念中很重要的一条, 就是培养学生解决问题的能力。未来社会需要的不仅是知识的再生产, 更重要的是新的想法、创造力和新的思考方式。在解决问题的过程中, 创新思维是培养解决问题能力的核心, 它帮助学生发现多种可能的解决方案, 寻求替代方案, 挑战假设, 并提出新的想法。因此, 乐高机器人特意为学生预留了创新的空间, 这一独创性的乐高教学材料将模型搭建与计算机编程有效地结合在一起, 使学生可以自主编写机器人程序、创意设计机器人的外貌与功能。这也使学生为了解决问题, 自觉地学习、获取新知识;为了解决问题, 必要的协作培养合作能力;为了解决问题, 提高沟通能力, 充分表达思想 (如图1) 。
2. 玩中学
教育, 简单理解就是培养学生准备从事社会生活的整个过程, 主要指学校对适龄儿童、少年、青年进行培养的过程。乐高在深谙皮亚杰 (Jean Piaget) 建构主义 (constructivism) 教育理论的同时, 更注重通过动手玩 (hands-on) 来培养学生的学习兴趣。
乐趣是乐高机器人教育中的一个重要理念, 它让学生在尽情舒展其创造潜能的同时体验快乐与自豪, 它是促使学生主动学习、建立成就感的基础。每一套机器人的身上, 乐高都默默赋予了一些学习内涵和技能培养, 这与其他程序设定的机器人有很大差别。它使用美国麻省理工学院开发的乐高微型电脑, 通过光电传感器, 机器人可以沿着一定的路线前进、或绕某一物体转动、或藏在暗处等。启动机器人开关, 机器人就可以脱离计算机, 按程序指令行动, 甚至不需要遥控。孩子动手搭建、操作得爱不释手的过程中, 自然而然地学到了知识, 提高了技能, 增强了自信。
3. 做中学
做中学是乐高教育的另一条重要理念, 由麻省理工学院教授Dr.Seymour Papert提出, 他强调让学生通过自己的努力获取解决问题的方案, 让学生体验强烈的成就感, 这种体验远不同于单纯复制别人的成就。给孩子购买过乐高机器人的父母都知道他们的孩子“玩”是有价值的。在这一过程中, 他们需要自己设计机器人, 在计算机上为其编写程序, 并通过机器人与计算机串口相连的红外发射仪, 将程序从计算机下载到机器人的微型电脑内……整个过程都是在“做中学”。孩子们用乐高器材搭建机器人的同时, 其头脑中也在建立自己的知识和理解体系。这种新的知识体系使他们能够创建更复杂的解决方案, 收获更多的技能, 并且在自我强化中循环。
“做中学”建构解决方案是开放、多样的, 最重要的部分是让学生找到自己的学习方式。这种方式能够让他们体验真正的成功, 他们没有抄袭别人的想法, 而是通过自己的努力去发现。这样的解决方案强调动手建构的重要性, 它将有助于建设一个创造型社会 (如图2) 。
4. 适度挑战
乐高机器人教育理念中, 要求给予学生的挑战必须是开放的, 同时具有足够的灵活性, 这样学生们既不会因缺乏挑战而感到厌烦, 也不会因过度挑战而感到沮丧, 从而让学生们保持在一个最佳的学习状态。保持这种持续流动、螺旋上升的状态, 这就是机器人的作用 (如图3) 。
5. 学习过程——4C框架
乐高教育将案例教学进行了结构化提炼, 高度浓缩为4C框架, 即联系 (Connect) , 建构 (Construct) , 反思 (Contemplate) 和延续 (Continue) 。
“联系”阶段, 以开放式的任务或挑战引导学生把案例学习活动中的内容与他们以往对现实生活的观察和理解联系起来, 与他们以往所学的知识和技能联系起来, 从而激发学生的创作力, 唤起他们的兴趣。
“建构”阶段, 也是做中学的阶段。学生通过动手设计、建构机器人, 在头脑中组合、创建新的知识结构。学生通过策划、编写方案程序, 完成任务, 解决问题。