基礎教育的新內容，人才培養的新方式

【摘 要】江蘇省句容高級中學機器人創新教育課程基地，依托多層次的系列實驗室，創設融合多學科知識的機器人課程體系，給基礎教育帶來新的內容、新的思考和新的活力，為學生綜合能力的提高提供獨特平臺，推動創新型人才的培養。

【關鍵詞】高中課程基地;機器人課程體系;實驗室;人才培養

【中圖分類號】G637 【文獻標識碼】A 【文章編號】1005-6009（2015）22-0062-02

【作者簡介】王泰山，江蘇省句容高級中學（江蘇句容，212400）校長，江蘇省特級教師。

機器人是20世紀人類最偉大的成就之一。隨著機器人技術的迅速發展和普及，國內很多人對它產生了興趣，特別是很多青少年也積極投身到各類機器人的實踐活動中，2000年以來各類機器人競賽在大中小學如火如荼地開展、機器人教學在普通高中和中小學逐步普及。教育部2003年頒布的高中信息技術課程標準中，把“人工智能初步”和“簡易機器人制作”設為技術領域的選修模塊。我們發現隨著教學機器人的迅猛發展和其性價比的大幅度提高，將智能機器人的基礎知識和技能訓練引入普通高中課程的必要性和可行性已漸趨明朗。

我校于2012年成功申報了“江蘇省機器人創新教育課程基地”建設項目，該項目是以全面提高學生綜合素質和實踐能力為目標，以轉變課程內容的實施方式為重點。在建設過程中，提煉出“多元、合作、益智、創新”的核心理念，完成了系列實驗室的建設與配置，創設了融合多學科知識的機器人課程體系，開發豐富而有特色的課程資源，創新人才培養的模式初步形成。

一、打造多層次系列化的機器人實驗室

機器人包括硬件系統與軟件系統，基于機器人的教學也就包括這兩部分的內容。機器人硬件造型是軀殼，涉及機械、電子、運動學、動力學、控制理論、傳感檢測等，在高中階段，與物理學科關系緊密。機器人軟件部分，與信息技術學科中的“算法與程序設計”關系緊密，程序是機器人的靈魂。同時算法中的建模用到相當多的數學知識，因此教學內容又向數學學科延伸，“算法與程序設計”還是高中信息奧林匹克競賽的基本內容，機器人是程序設計學習的最好載體。系列實驗室以“技術課標實驗室”為基礎，以機電實驗室為硬件支持，以虛擬機器人實驗室為補充，以競賽探究實驗室為深入，以研究性實驗室為拓展。

二、創設融合多學科知識的機器人課程體系

基地著眼于學生的實踐與創新能力的培養，以通用技術與信息技術學科課程為基礎，融合物理、數學等學科相關內容，依托多層次、多樣化的機器人實驗室系統與網絡平臺，構建了3個課程模塊，常規教學、研究性學習、競賽，結合信息技術學科選修《算法與程序設計》，面向全體高一學生開設虛擬機器人課程，以信息學奧賽等興趣小組為提升，以研究性學習為補充。依托通用技術選修《簡易機器人制作》，融合物理學科的相關內容，面向高二年級開設開源機器人課程，以VEX、滅火等機器人項目競賽以及科技創新大賽相關的其他競賽為提升。高三年級，以研究性學習等形式，依托研究性學習實驗室，開設課程，讓有興趣的學生了解機器人最新發展以及大學的相關專業情況，同時與高校聯系，開通與高校的綠色通道，為學生未來的專業選擇做前期鋪墊。（見文末表格）

三、營造濃厚的文化氛圍，通過多種活動的開展來培養創新人才

1.營造機器人基地文化氛圍。

目前主要通過電子小報活動、班級黑板報、櫥窗等多種形式營造濃厚的機器人科技教育文化氛圍。隨著基地建設的深入，學校藝華樓3、4層開辟成機器人教學、活動、展示場所，利用展廳展出本校學生、高校學生作品以及目前比較尖端的機器人展品，播放本校機器人教學與各種活動以及最新的機器人發展動態音像，讓來訪者能身臨其境地體驗機器人的魅力。

2.開展各種科技社團活動。

成立科技創新社團，開展豐富的社團活動，著力培養一批對科技創新有興趣的人。目前，我們正把當前興起的創客文化中的相關元素融入到社團活動中，準備打造我校的“創客”，形成本地區以我校為中心的“創客社區”，進而在更大范圍推動我市的科技教育發展。

3.積極參加、舉辦各級各類機器人活動與競賽。

以每年一度的校“科技文化藝術節”為契機，開展校內機器人競賽，以展示學生、教師的作品為主要目的，競賽中進行評比，設置相應獎項，更好地激發師生對科技的興趣，遠離低級趣味的誘惑，營造以追求科學技術為時尚的校園氛圍。

競賽是機器人教育的一個重要組成部分，是機器人教育成果的一種展示形式、實現手段和教育的延續。智能機器人競賽參賽過程對學生有著廣泛深遠影響，對培養學生的合作精神、進行挫折教育等方面的作用尤為突出。

4.多管齊下，增強輻射效應。

（1）開設各級別的公開課、觀摩課。通過開設公開課、觀摩課來展示機器人教學探索的成果，介紹相關經驗，引領地區的機器人教育。

（2）以項目、課題研究帶動區域發展。目前我校的國家級課題“普通高中機器人教育校本課程開發與實踐研究”已經立項，成員涵蓋了多個學校，可以帶領區域骨干一起進行機器人教學的探索，為區域機器人教學提供示范與支持。

（3）充分利用課程網站共享資源。利用網絡同步介紹基地建設、課程開設情況以及教學過程與經驗，擴大基地對周邊的影響，推廣機器人課程的開設，為創新人才的培養提供新的思路。

四、取得顯著成績

基地通過不斷加強軟、硬件建設，依托實驗室系統與網絡平臺，強化學生動手實踐，注重學生創新能力培養，取得了豐碩的成果。也同時打造出一支精通多學科知識、善于開發學生創造潛能、培養學生創新精神和實踐能力的高素質的指導教師隊伍。