浅析如何有效地将机器人课程引入中职课堂
摘要:随着社会的发展和信息技术的进步,机器人教育得到了越来越多的应用,本文主要从机器人教育的发展现状、机器人课程应如何走入中职课堂、机器人课程走入中职课堂的意义等几个方面分析如何有效地将机器人教育融入到中职教育中。
关键词:机器人课程;中职课堂;应用
处在科学技术日益进步的现代化社会中,中职课程教学内容也在不断发生变化,涉及到多个学科的知识,还要兼顾情感教学目标和学生复杂的学情等方面。这种趋势下,中职课程就必须将理论和实践结合起来,加强课程教学方法的实践性和技术性,从而更好的提高教学效率,保障教学效果,为机械行业的发展提供具备应用能力和创新精神的专业人才。而机器人课程也是融合了多个学科的知识,涉及到机械基础、控制工程基础、计算机软硬件等众多的先进技术,可以帮助中职生养成良好的信息技术处理素养,提高学生参与科学活动的积极性,激发学生的探究精神和创造精神,提高学生的团队合作能力和实践能力。机器人教育代表着高新技术的发展方向,引入机器人课程可以锻炼中职生的思维能力,培养学生对人工智能的兴趣。
机器人编程培训心得体会下面,我将就中职机械专业如何有效地引入机器人课程进行初步的分析与探讨。
一、我国机器人教育的发展现状
所谓机器人教育,通常是指学习机器人的基本知识与基本技能,或利用机器人教育优化教学效果的理论与实践。近年来我国的机器人教育有了很大的发展,机器人教育逐步成为中小学技术课程和综合实践课程的良好载体。机器人教育与学科教育相结合,可以帮助科学、数学、力学等等学科的教学,在国内已经有学者提出机器人与理科教学整合的想法。机器人教育作为教学内容进入中小学,无论国内还是国外,目前都处于起步阶段。从各地情况来看,较多的学校只是以课外活动、各种兴趣班、培训班的形式开展机器人教学。通常的做法是由学校购买若干套机器人器材,由信息技术课程教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,然后参加一些相关的机器人竞赛。 目前,只有极少数的地区和学校将机器人教学纳入了正规课堂教学。学校机器人教育实践中的机器人有乐高、能力风暴、VEX 机器人以及Mbot 等。
机器人教育集数学、力学、机械、电子、通信、人工智能等多领域的知识, 很多中职学校开设了机器人教育,但是由于受地域、师资、资金和实践经验等多方面的限制,机器人教学还处于自发阶段,很多学校开设机器人课程是为了使学生参加比赛,缺少对教师的系统培训,缺少合适的教材,机器人教学的发展很不平衡。
二、机器人课程应如何走入中职课堂
(一)完善课程体系
中职学校应该通过实践考察,编写校本教材。从学校的实际情况出发,根据学校的特,发挥优势,为机器人课程的顺利开展提供有力的保障。编写的教材要将创造性思维的培养和学生的动手实践能力相结合,提高学生对知识的吸收和利用。
(二)机器人技术与学科的整合
机器人作为现代教育技术的前沿产品,其教学内容涵盖了很多学科的知识, 因此有效地将机器人与相关学科进行整合,能让学生在所熟知的学科中感受科技进步带来的不同体验。
例如:
程序设计——让机器人走方形,能很好地让学生深刻理解循环结构的性质与特点;
机械基础课——让学生用学到的齿轮传动,带传动等知识设计一个简单的机器人;
数学课——追及和相遇知识一直是学生比较难以理解的抽象问题,教师可以用机器人进行演示,让学生对该类问题有形象的认识;
控制工程基础课——可通过机器人的遇到障碍躲避等设计过程明白系统控制的原理以及系统控制的过程。
这些整合不仅可以活跃课堂,也让机器人技术的学习和展示过程更形象具体。
(三)对教师进行培训,提升教师的教学水平
中职学校要加强对教师的培训工作,提高教师的教学能力,对教师进行技术前沿知识的培训,使教师了解机器人教育的发展趋势,了解社会对人才的需求。中职教师要引导学生进行动手实践,学校可以邀请机器人研究方面的专家来学校对教师进行培训,学校的教师还可以和机器人校外培训机构的教师交流机器人方面的教学经验。对教师的培训可以采用讲座、专家授课、一体化教学、企业见习、小组研讨等方式来展开培训,学校可以开展《工业机器人及关键技术》、《工业机器人发展趋势》等报告和座谈会,开展《软件编程》等方面的教学,学校可以邀请企业的工程师和生产技术人员为中职教师作一些机器人应用领域的现场教
学,提升中职骨干教师的机器人应用技术和实践能力。骨干教师在培训后,可以交流参加培训的心得体会,并对专业的发展趋势以及人才培养目标进行研讨。
(四)成立机器人研讨小组,定期开展研讨活动
成立校内机器人研讨小组,定期开展机器人方面的研讨活动。理论教学和实训教学相结合,提高学生的动手实践能力和创新能力。小组内成员积极进行讨论,并查看相关的资料,小组成员研究相关的任务程序。学校组织研讨小组对机器人的课程开发、机器人的课程目标、课程内容、课程实施、课程评价等方面进行阐述,并阐述机器人教学工作中遇到的困难和解决方案。中职学校教师可以分享机器人教学的案例、教学思路等,从而不断提高机器人教学的水平。
(五)开展机器人设计比赛,激发学生的创新能力
教师可以组织开展机器人设计比赛,通过比赛的形式来调动中职生学习机器人课程的积极性。通过比赛的形式促进学生的学习,全面提高学生的综合能力,使学生在设计、编程等方面有所突破,推动机器人教育的发展。比赛的形式使学生的创意思想能够得到碰撞,机器人
比赛可以分为机器人表演类、机器人创意创新类等多个项目,比赛是机器人技术和教育的深度融合,有助于选拔出优秀的设计人才,学生对机器人进行改装,并运用自己的创意将机器人展示给大家,机器人大赛旨在引起学生对机器人技术的兴趣,培养学生的创新精神和动手能力、团队合作意识,通过大赛的形式给有创意的中职生一个舞台,使他们将自己的创意展示出来,使社会看到这些创造未来的年轻人。
三、机器人课程走入中职课堂的意义
(一)开展机器人教育可以提高中职生的动手能力和创新能力
机器人教育中的组装机器人、设计项目可以有效地培养学生的动手能力, 学生之间进行比赛,可以培养学生的团队协作能力和进取精神。机器人教育可以锻炼学生的思维能力,这门课程集合了计算机、电学、力学、机械原理、数学等多方面的知识,使学生感受到学习的乐趣。机器人教育是现代信息技术发展的体现,机器人教育有助于培养学生的创新能力,使学生在设计和编程中提高对人工智能技术的兴趣。
(二)开展机器人教育可以提高学生的团队合作能力
团队合作能力在当今社会至关重要,教师在开展机器人教育时,运用小组合作的方式使学生探究机器人的组装和设计原理,学生之间优势互补,有的学生动手能力强但是理论薄弱,有的学生思考能力强但是动手能力差些(将在理论知识、动手能力、和系统思维方面有特长的学生组合起来),使同学之间相互合作,有助于提高学生的合作意识。
(三)开展机器人教育有助于提高学生的职业竞争力
在未来的几年,我国人工智能和机器人产业将得到高速发展,机器人的应用会越来越广泛,这影响着各个企业的岗位标准和劳动者的就业方向。对中职生进行职业教育,可以使中职生满足用人单位的要求,为企业培养高级技术人才,中等职业学校要加强对学生的机器人教育,加强学生对人工智能的理解。
四、结语
随着科学技术的发展和企业现代化信息化的发展,机器人课程进入中职课堂是势在必行的,我们应该因地制宜,利用我们现有的条件,大力度的将机器人课程有效地引入课堂,有效地培养学生的动手能力、创造能力和协作精神, 为社会培养技术人才,使学生从容地面对新技术的挑战。