在我國起步階段的機器人教育領域,對于教學機器人的利用還遠未發揮其應有的作用,筆者曾經帶領學生參加過多屆各類青少年機器人競賽,在經歷過獲獎喜悅之后逐漸地發現,無論在青少年機器人競賽方面,還是在機器人的教育領域,都存在這以下一些不容回避的問題。
一、 觀念落后
不少的人看到學生搭建樂高機器人組件時均認為這是在做游戲,甚至有學生家長不無憂慮地覺得學生從事機器人活動會“玩物喪志”。可見,在不少人眼中,機器人活動就是一種娛樂而非教育。當我們向參觀者介紹我們的隊員均是品學兼優的學生時,他們都流露出驚訝的神情。
教學觀念的落后,認為學習和游戲是互不相容的對立面,無疑與新課程理念相悖也與機器人教育理念不合。所以,作為機器人教育工作者在應對教學機器人普及工作時應該注重教學觀念的轉變。觀念的落后不僅不能很好地普及教學機器人,甚至會造成機器人發展的畸形,這對于教學機器人的應用和發展是極為不利的。
二、 僅以競賽為目的
不少學校開展機器人教育活動純粹是以青少年機器人競賽為目的的。但是能最終參與競賽并能獲獎的學校和學生畢竟是少數,絕大多數的學生被拒于先進教學資源之外。花費巨額資金引進了先進教學資源,而真正受益的卻只是極少數學生。這無疑是對教學資源的巨大浪費,從根本上說是對教學機器人應用觀念上的本末倒置。如果
僅以競賽為目的的機器人教育不改變,國內一些機器人生產廠商的短視行為不及時糾正,我國的教學機器人事業勢必會走入死胡同。
三、 難度設定的問題
完整的教學體系應該是依照教育心理學的相關理論循序漸進地深入,但是過分注重競賽成績的體制導致了急功近利的教學模式。競賽組委會出于提高機器人技術水平的目的,幾乎每年都在不斷地加大競賽難度。從每年11月份發布下一年的比賽項目和規則,到第二年4月份的初賽,僅僅6個月的時間要讓學生從零開始掌握機器人結構搭建、程序設計、項目實施和團隊磨合,其難度可想而知。雖然不少學校都已實施“人才儲備”模式,即初級中學從初中一年級開始對學生進行培訓。但對于機器人這一高新技術,要想真正很好掌握又豈能是一兩年就能完成?真正讓學生獨立設計、制造、調試能夠滿足競賽的機器人幾乎是不可能的。最終直接導致了機器人教育的惡性變形:機器人生產廠家設計專業競賽機器人,并由專業程序設計師設計比賽程序,學生只需要知道如何開啟機器人和了解簡單比賽規則就可以,真靠在校學生去對抗專業技術人員的機器人,其結果可以想象。所以青少年機器人競賽逐步演變成了機器人生產廠家的專業對抗,其教育、教學意義蕩然無存。
四、 課程標準和教材的匱乏
縱然是那些開展信息技術課或者機器人課堂的學校也不得不面對這樣的尷尬:機器人課堂教什么?學生學什么?如何考察?需要多少課時?甚至連教師的課時應該如何計算這樣的問題無不困擾各個學校。沒有統一的課程標準,所有開展活動的學校都在“摸著石頭過河”,不僅沒有經驗,甚至連參考的范例都沒有。對于這些先行者們其困難可想而知。
由于我國教學機器人還處于初級階段,所以至今沒有形成一套適用于我國通行的優秀機器人教材。各個學校機器人輔導教師使用的是各機器人生產廠商的說明書,或者是部分學校自己編撰的標本教材,只能配套自己學校購買的機器人品牌套裝,缺乏通用性。無論從教材的系統性、通用性還是權威性、科學性來說都不盡如人意。機器人的教學也充滿著隨意性和功利性。這對于機器人教育的長期發展都是不利的。
五、 教師的專業性不強
幾乎所有的機器人輔導教師都是非機器人專業的人員,而是專業相近的信息技術教師和物理教師。由于學校的安排,他們擔任機器人輔導教師,無論從專業還是技術上都幾乎從頭開始學起。雖然有不少教師經過自己的努力非常好地掌握了相關技能和知識,但是從全國總體來看,這種“半路出家”式的教學人員畢竟水平參差不齊,專業性不強,對于許多技術性的問題無法很好解決,這就導致了機器人應用的困難和學生學習的困難。
六、 機器人品牌不兼容
隨著我國市場的開放和繁榮,我國也出現了許多優秀的教學機器人生產廠家。不同廠商的產品各有優劣,有的擅長硬件組裝,適合學生發揮創造力;有的擅長圖形化編程,形象容易上手;有的擅長傳感器的設計與制造,準確又靈敏。如果能將不同廠商的產品的特點按照不同學生不同的需求裝配起來勢必會取得事半功倍的效果。但是由于各個廠商產品互不兼容,造成了資源的極大浪費。同時也為機器人產品的普及造成了不小的障礙。
總之,以上這些都是嚴重阻礙教學機器人普及和應用的突出問題,也是我國現階段青少年機器人活動的現實問題。如何更好地解決這些問題,真正發揮教學機器人的教學、教育作用,是每一個機器人教學工作者必須思考和解決的問題。
(責任編輯 廖銀燕)