机器人研学活动在职业教育的开展(共3764字).doc

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1、机器人研学活动在职业教育的开展(共3764字)机器人研学活动在职业教育的开展 摘要研学旅行是研究性学习和旅行体验相结合的校外教育活动，是学校教育和校外教育衔接的创新形式。机器人教学是人工智能的启蒙课，机器人教学活动可以激发学生的想象力，提高其动手能力，为教学提供素质教育和创新教育相结合的生动形式。高职院校在有机器人专业综合实训室科普基地的条件下，可以开展一系列机器人科技活动，通过机器人研学活动可培养学生的创新思维，提高学生的实践能力。关键词研学活动机器人教育科学素养引言随着时代的变迁，以及各种条件的限制，各学校以往每学期的春游、秋游活动基本销声匿迹，而以前的春游、秋游活动基本都是野炊或爬山等郊

2、游活动，形式单一，学生的兴趣不大。近年来，多地教育部门兴起了研学旅行。研学旅行是学生在教师或辅导员的带领下，确定主题，以课程为目标，通过旅行中的集体住宿、集体体验、集体感受，以动手做、做中学的探究形式，以提出问题、猜想预测、设计实验、进行观察、寻求实证、搜集数据、整理分析、得出结论、交流表达、集体讨论、记录过程等探究步骤，在教师的帮助下书写研学日志，形成总结报告，并尝试提出新的问题1。研学旅行又称修学旅行、游学、教育旅游等，是以一个专题为目标，以在校学生为主体，以教师等其他人员为补充，以增长技艺、增长见识为目的的一种专项游学活动。研学旅行突出一个“学”字，在旅行过程中要行有所学，学有所获。开展

3、研学旅行，有利于全面推动素质教育，创新人才培养模式，引导学生主动适应社会，促进书本知识和生活经验的深度融合2；有利于有效培养学生的科学探究意识。研学的宗旨就是在教师和学生共同组成的学习环境中，以学生为中心，让学生主动探究、主动学习，即“做中学”，就是让学生在动手、动脑的实践中利用所学的知识去发现问题、解决问题3。探究式学习既是学习的目的，又是学习的理念、方法和模式，是“素质教育”的根本出路4。一、开展机器人技术教育的重要意义人工智能技术已经是世界领域研究的具有前瞻性的现代高新技术。国务院于2017年7月8日印发的新一代人工智能发展规划提出：“鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和

4、推广。建设和完善人工智能科普基础设施，充分发挥各类人工智能创新基地平台等的科普作用，鼓励人工智能企业、科研机构搭建开源平台，面向公众开放人工智能研发平台、生产设施或展馆等。”这为人工智能教育赋予了新的目标、任务和使命。机器人技术教育是人工智能的启蒙课，而现阶段由于机器人实训室建设不完善、师资力量严重匮乏等原因，在所有学校实施该课程还有一些困难，全面普及机器人技术教育的高职院校数量很少，这样就局限了机器人技术教育在高职教育中应发挥的特质和价值。机器人技术教育集成了数学、力学、机械、电子、自动控制、传感器、通信、计算机、人工智能，综合了众多领域的高科技，具有实践性强、探索性强和综合性强的特点，有利

5、于学生迅速接触前沿研究，不断激发探究兴趣，提高创新能力和科学素养。机器人技术作为一门研究性课程可培养学生的创新思维与实践能力，在学习过程中，学生应学会在海量的信息前能自主判断、选择、获取和应用有效资源，这就要求学生必须具有综合运用各门学科知识分析问题、解决问题的能力。在机器人学习和制作的过程中，学生不仅能够接触机器人，还能体验成功制作机器人的愉悦，提升他们的综合素质5，充分弥补其在课堂学习中缺乏实践的缺陷，强有力地锻炼了学生的创新思维和动手能力。在高职学生研学中开展机器人项目教学，可以普及信息技术，提高学生的科学素养，培养并激发学生的动手能力、综合能力、创新意识、协作能力和进取精神。当前，职业

6、院校教育教学改革的重心是积极探索创新人才的培养模式，由此确立机器人技术为高职院校开放型研学课程。高职院校应不拘泥于专业限制，多方训练和培养学生的创新思维，提高学生的实践能力，为在校学生创造一个能激发兴趣、产生好奇心的环境，使他们能通过机器人活动点燃智慧的火种，因而，将机器人作为科技研学中的一个项目是非常有意义的。二机器人研学活动在职业院校中的开展路径1.组建研学团队高职院校应多加宣传，营造科技教育的氛围，形成教师与学生乐于参与的良好态势，坚持多样性与开放性原则，搭建学生科技活动平台。机器人技术课程不能仅让工科专业学生学习，还应让其他专业学生一起参与。要在参加科技研学的学生中招纳、吸收一批热爱发

7、明、对人工智能感兴趣的积极分子，促使其开展机器人研学活动。高职院校应为此配备指导教师、开发实验室使该活动常态化，通过校企合作，产、学、研结合的方式协助学生实现科技成果的转化。学校应多次举办或组织学生参加大学生科技创新比赛或机器人大赛，激励学生的积极性。2.初期认识阶段在研学活动初期，要引发学生对机器人的好奇心和求知欲，对学生进行机器人科普教育，如机器人发展史、机器人的工作场景，炫酷的科技场景为学生提供了一个真实、生动、有趣的学习环境。可通过展示现代科技信息，激发学生的好奇心和想象力，引导学生对新科技的兴趣，鼓励他们热爱科技，尝试创新。3.具体实践阶段在实施阶段，硬件平台的选取已实现了多元化，可

8、以选取“探索者”系列的螺丝零件式组装或进行乐高型积木式组装。（1）科普学习。实践阶段以“手脑结合”为主要学习方式，注重间接知识与直接知识的融合，给学生提供必要的基础知识。可通过各种零件的组合设计一些实验、搭建一些实体模型，比如制作招财猫、搅拌机、唱片机、行走的小车等。应根据学生程度的不同分别给予其不同的主题和任务，以学生自主探索为主，教师辅导为辅，鼓励学生动手去做，并在做的过程中发挥学生的想象力，使其在有限的时间内能够完成项目，形成一个独具特色的作品。具体形式以小组为单位，将3至5名学生分为一个小组，让学生尝试合作学习，增强其团队协作精神。由于机器人制作不仅要搭建外型，还要编写一些程序让其动起

9、来，所以在创意、搭建、组装、编程、调试的过程中，学生可互相交流和讨论，各抒己见，选择最优方案，然后将组装与编程进行分工。通过交流和讨论能加深学生对问题的理解，也能提高其语言表达能力。在组装、调试过程中，学生会不断进行集体讨论，积极改善方案，弥补不足，充分锻炼了学生的团结协作精神和小组探究精神。（2）综合学习。在这一阶段，学生已掌握了简单的机器人制作原理，有了编程的基本知识。在此基础上，可以鼓励学生自己发明创造，建议多个专业的学生进行组队，这样可以拓展大家的思维，比如团队中汽车专业的学生可能会考虑制作与车辆有关的作品；医学专业的学生会考虑制作一个与医学相关的小仪器等建议每个团队中至少有一位计算机

10、专业的学生负责程序编写与调试，这样不仅能使设计方向多元化、作品多样化，还能使调试阶段少走弯路，提高效率。4.成果展示阶段在这一阶段，教师应鼓励学生大胆解说自己团队的作品，阐述创作初心、设计理念，进行作品展示，并组织学生一起讨论存在的不足和后期如何改进。在有条件的情况下，还可引导学生对作品再次优化，并促使其写出实验报告。教师要鼓励学生大胆尝试，扩展思维，将作品与生活相结合，应提醒学生，在选择创作材料时，除了教学提供的零件器材外，还能选生活中的某一物品。在职业院校科技研学活动中，可以将研学范围再次扩大，深入地方，为地方服务。高职院校的最终目的是为社会各领域培养急需的、具有较宽知识面及创新能力的通用

11、型人才，所有实验的实施，教材、教学方法的改进都应为这个目标服务6。参考文献：1丁运超：研学旅行：一门新的综合实践活动课程，中国德育2014年第9期。2杨艳利：研学旅行：撬动素质教育的杠杆，中国德育2014年第17期。3腾丽霞、陶友华：研学旅行初探，价值工程2015年第35期。4梁姝、徐绍永：行走在路上的“课堂”研学旅行策略初探，教书育人2018年第8期。5申耀武、许文燕、唐细永：高职院校依托专业优势开展科普活动探索与实践以广州南洋理工职业学院机器人科普活动为例，科技与创新2018年第23期，第124-125页。6仲照东、李益明：机器人教学与高职创新教育，深圳职业技术学院学报2008年第3期。第 7 页 共 7 页