普通高中開設機器人課程思考

劉朕

摘 要：中學教育是小學教育的延續(xù)和高等教育的準備階段，幫助青少年在轉(zhuǎn)型時期完成知識結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，是社會主義現(xiàn)代化建設的重要內(nèi)容。隨著信息技術的發(fā)展，機器人課程走進高中課程，進入青少年的視野，全面培養(yǎng)高中生的信息素質(zhì)，包括學生的創(chuàng)新和綜合實踐能力。然而，我國國情和教育理念、教學技術等方面存在極大的改善空間，尤其是高中機器人課程設置存在不合理情況。只有極少數(shù)地區(qū)中有條件的學校將機器人課程納入課堂，僅面向少數(shù)特長生或者參加機器人競賽的成員。就這一問題，該文對普通高中開設機器人課程進行深入分析，思考出現(xiàn)的困難，提出了作者的理解和建議。

關鍵詞：普通高中 機器人課程 教育理念 信息素質(zhì) 高中生

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（c）-0122-02

中學教育的目的是培養(yǎng)具有一般科學文化知識和公民基本素質(zhì)的教育，為學生全面發(fā)展打下普通科學文化的基礎和道德基礎。這一時期的教育基本上塑造了一個學生的知識文化框架，決定其科學文化和道德基礎。因此，中學教育中引入科學技術培養(yǎng)模塊，可以提高學生的創(chuàng)新意識和信息素質(zhì)。2003年上半年，我國首次設立“簡易機器人制作”模塊，嵌入到信息技術課程，標志著我國機器人課程走進中學課堂。此后，新的高中課程標準又增加了“人工智能初步”選修模塊，進一步深化了機器人課程，推動了我國高中階段人工智能教育的步伐。之后的各屆中小學信息技術會議對中學機器人課程的重視程度不斷加重，我們對機器人教學認識不斷滲入，機器人課程由競賽教學轉(zhuǎn)型為培養(yǎng)學生興趣愛好和實踐動手能力。普通高中機器人課程的主要形式有三種：一是課外實踐活動，通過課余時間的動手來培養(yǎng)高中生實踐能力和創(chuàng)新意識；二是融合信息技術課程，將技術原理和實踐相結(jié)合，直觀地展示機器人課程的內(nèi)容；三是服務于其他學科，通過機器人課程中相關數(shù)學、物理知識的學習，更好地培養(yǎng)學生編程和設計的能力。

1 普通高中開設機器人課程的意義

機器人課程代表的是一個國家的科技水平，也代表一個國家的教育實力。我國的素質(zhì)教育在穩(wěn)步提高，教育改革也得到大力支持，高中的機器人課程也走過了十余個年頭。高中開始機器人課程對于培養(yǎng)中學生創(chuàng)新思維能力具有重要的現(xiàn)實意義。從機器人本身來看，它適合教學使用，具有可擴展性，適合培養(yǎng)學生自主設計理念。機器人課程可以更好地激勵學生學習智能化技術、計算機編程語言、物理機械制造原理甚至材料學工藝技術。不僅能提高學生個人能力，還能提高學生團隊寫作能力。機器人課程的學習是一個團隊協(xié)作過程，需要溝通交流，互相學習，包容不足。對于學生未來選擇高等教育專業(yè)具有重要的參考意義，良好的實踐操作能力也是學生實現(xiàn)遠大理想的基礎，利于我國社會主義現(xiàn)代化教育的前進。

2 普通高中開設機器人課程的困難

2.1 教學成本高

機器人課程的開設需要特殊的教學資源，包括特定的實驗室、專業(yè)的教學人員、配套的實驗器材和配件等。這些軟硬件設施的價格昂貴，成本高，甚至維護費用也高。此外，絕大部分高中教育的目的是應對高考，為了引入機器人課程而投資幾十萬、上百萬的經(jīng)費，對于中學機構(gòu)來說壓力巨大，甚至不可能。教學成本高是機器人課程難以普及的一個重要因素。部分有條件的高校開設了機器人課程，為了獲取回報，組織學生參加各種競賽，無形中也增加了教學成本，甚至偏離了培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和實踐動手能力的初衷。

2.2 教學目的功利化

不斷追求機器人比賽，偏離了機器人課程最初的教學目標，甚至成為某些學生獲取升學條件的捷徑。機器人課程的教學目的就是落實信息技術在中學教育中的普及，全面培養(yǎng)學生的信息素質(zhì)、創(chuàng)新思維和實踐動手能力。在理論學習和實踐操作中培養(yǎng)學生的邏輯思維，完善自我學習，養(yǎng)成獨立思考、解決問題的習慣。開設機器人課程的學校不是為了完成教學目標服務，而是看中比賽結(jié)果，看中學校在競賽中的曝光度和名利，甚至將比賽成績和機器人課程是否開始相聯(lián)系，嚴重損害了機器人課程的發(fā)展和普及。部分學生看到機器人競賽成績可使其升入資源豐富的高校或名牌學校，全身心投入機器人競賽，為了獲獎而學習，造成嚴重的知識結(jié)構(gòu)偏差，這些學生文學素養(yǎng)不夠，心理素質(zhì)差，信息技術素質(zhì)高而綜合素質(zhì)低于普通學生。

2.3 教學內(nèi)容的單一

目前，高中階段的機器人課程課時少，《簡易機器人制作》和《人工智能機器人》是主要的課程內(nèi)容。重復的教學使得授課老師重復使用教學提綱、教學策略等，缺少探索性課程內(nèi)容，實踐課程的簡單化難以培養(yǎng)學生的動作操作能力，對于計算機編程語言、物理機械原理等學習就更少，獨立自主學習成為空談。

2.4 教師隊伍的專業(yè)素質(zhì)欠缺

大部分開設機器人課程的授課老師雖然具有一定的授課能力，但很多是計算機專業(yè)老師或者其他科任老師兼任，專業(yè)素質(zhì)嚴重不足。機器人課程需要授課老師本身具有扎實的授課能力，還要善于提出問題、提出思想，具備扎實的信息技術功底。非專業(yè)的授課老師，只了解機器人的結(jié)構(gòu)和簡單組裝，無法深入探索機器人編程程序和物理機械制造原理，缺乏創(chuàng)新型思維模式，更多是利用老師講和學生聽的傳統(tǒng)教學模式，為了完成任務而教學，無法引起學生的自主學習興趣，違背了機器人課程開設的教學目標。

3 落實普通高中開設機器人課程的對策

3.1 加強機器人課程教學理念

先進的教學理念是提高機器人課程教學質(zhì)量的思想指導。機器人課程的教學計劃、教學內(nèi)容、教學結(jié)構(gòu)需要針對不同的學生團體設計不同的教學方案，通過獨立自主的創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)來培養(yǎng)學生的邏輯思維，在實踐環(huán)節(jié)充分開發(fā)學生的想象思維。對于理論教學，不斷擴寬教學廣度，加深厚度。從機器人開發(fā)的原理、編程語言到機器人組裝過程，對系列的基礎知識進行系統(tǒng)教學，同時不斷讓學生應用到實踐環(huán)節(jié)。

3.2 強化授課老師專業(yè)素質(zhì)

授課老師的專業(yè)素質(zhì)決定了機器人課程開設的成果。具有扎實基礎知識的機器人課程授課老師，能夠在課程設計和教學環(huán)節(jié)很好地完成教學目標，自身也會追求專業(yè)素質(zhì)的進一步提高，對目前信息技術的發(fā)展有很好的前瞻性，能夠結(jié)合熱點信息技術進行授課。

3.3 政府部門的重視

我國教育質(zhì)量的提高離不開軟硬件設施的投入，需要政府管理部門高度重視。對于教學成本昂貴的機器人課程，更是需要學校、社會和政府部門的共同經(jīng)營，尤其是經(jīng)濟落后地區(qū)，受限于教學資源的不足而無法開展機器人課程。為了全面普及高中機器人課程，政府部門應該高度重視，在有限的資源里面，側(cè)重于這一智能化教學模塊。此外，我國教育部門還應當鼓勵有能力的信息技術教師投身基層教育，投身落后地區(qū)高中教育，幫助那些沒有接觸過機器人課程的學生培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力，為我國教育事業(yè)的均衡發(fā)展做出積極貢獻。而技術人員的培養(yǎng)也是一個重要的組成部分，不僅是高等教育開設相關的課程和專業(yè)，在職的機器人授課老師也應加強自我學習，通過課外培訓提高自我專業(yè)素質(zhì)。管理部門也應該在一定程度上保障這部分老師的物質(zhì)生活，豐富其精神生活，使其全身心投入機器人課程普及大軍中。

4 結(jié)語

普通高中機器人課程的開設是信息技術迅猛發(fā)展的結(jié)果，是實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化的重要組成部分，它的存在將極大提高我國中學教育的教學質(zhì)量。機器人課程的開設需要學生利用來之不易的機會，不斷自我創(chuàng)新，端正學習態(tài)度；學校需要提高教學理念，創(chuàng)新教學手段，重視教學隊伍素質(zhì)培養(yǎng)；政府管理部門加大機器人教學資源的投入，保障教學工作者的物質(zhì)和精神生活，提供良好的育人環(huán)境。

參考文獻

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