信息技術與虛擬機器人競賽的融合

周長波

摘 要：信息技術從未停止發展的步伐，科學技術也取得了長足進步。信息技術時刻在催促著教育，這就大大推動了科技的發展。高校最初只引入多媒體以及網絡，之后發展為電子教室以及無紙化辦公，同時包括人工智能以及隱形戰機等。我國實行技術改革之后，教育、各行各業都發生重大革新。至此，學生獲得了新的體驗，傳統的學習模式也得到更新。科學素養的高低在很大程度上決定了學生今后的發展，對其未來有著重大影響。

關鍵詞：虛擬機器人；科學素養；信息素養

虛擬技術日漸完善，教育教學也引用了虛擬機器人這項先進技術，這對提高學生的科學素養起到了極大的作用。本文詳細闡述了虛擬機器人、信息技術之間的聯系，強調了機器人對課程教學的重要性，以便人們對虛擬機器人有更深的了解。

一、對虛擬機器人的認識

從發展了虛擬技術之后，虛擬機器人實現了以往的許多夢想，學生通過觀看屏幕，可體驗到虛擬軟件的神奇之處，但機器人部件是真實的，學生可親自參與組裝，包括用于對機器人運行加以控制的程序等。學生經過短暫的培訓，便可隨意控制機器人，要求它完成不同的動作。只有經歷了真實體驗，才能深有體會，單靠語言傳授或通過演示各種動畫，是遠遠不夠的。學生可自己參與到機器人的設計當中，完成各個零部件的組裝，這就是為什么大多數人首次看到機器人便將其牢牢記住的原因。

二、虛擬機器人校本課程的教學開發

（一）第一次嘗試

剛開始接觸到虛擬機器人，還是參加省級培訓的時候，筆者在視頻中看到了賽道上穿梭的小車，這些小車的行走路線主要由程序進行控制，同時安裝相應的傳感器，此為當前最流行的無人駕駛。筆者深深被這一畫面所吸引，回到學校便開始組織學生，成立一個興趣班，之后發展為虛擬機器人社，不過最后解散了。該社團解散的原因，主要因為筆者那時候不是很了解這個軟件，再加上學生缺乏良好的學習能力，單靠筆者及學生微薄力量，雖建立了一支隊伍，但學生必須對比賽程序足夠掌握，而一味追求結果使得學生一遇到挫折便退縮，短短二十多天學生便退場了。

（二）總結經驗，從頭開始

總結之前的經驗教訓，筆者開始進行深刻反思，卻也產生了放棄的念頭。但只要看到視頻中的精彩畫面，想想自己也是其中的一員，內心變得更加堅定，立志必須要引導學生對機器人產生青睞。要實現這一目標，另起爐灶是必要之舉，筆者加大了對軟件的研究力度，虛心請教同行成功人士，以便找到能夠讓學生產生興趣的辦法。歷經一個月，筆者重新組建了一支新隊伍，有了先前的教訓，筆者認為學生一開始不需要與比賽程序有過多的接觸，只需完成一些簡單任務。例如，介紹傳感器有哪些功能，先了解機器人的基本構造，然后掌握機器人的工作原理，接著將所學知識傳授給其他人……最后筆者發現，按照這樣的順序，學生各方面得到顯著提升，能夠坦然接受短暫的不成功，且他們變得越挫越勇，信心百倍，加入到虛擬機器人社中的人員逐漸增多。

（三）借力蘿卜圈，打造融合課程

蘿卜圈軟件，實現了開發校本課程這一夢想，通過利用學校這一平臺，同時借助蘿卜圈軟件，使學生隨時隨地都可以上網，只需登錄到蘿卜圈中，便可參與各項活動。經過六個月對課程進行打造，實驗對象從最初的社團，發展成如今的自然班級，更重要的是學生熱愛這一平臺，將其當作一個發展機器人的關鍵環節。

三、虛擬機器人技術對學生的影響

（一）自信心的培養

學習了虛擬機器人及相關編程之后，學生基本上對機器人有了一定概念，將其當成一種興趣愛好，他們認為只有了解機器人技術，才能保持自信。假如我們不再對機器人感到好奇，將其當成一個平常之物，任何事情在我們看來都是小事，而目前只是缺少良好的經濟條件。可以說，但凡我們想要接觸過去沒有接觸的事物，任何困難都不成問題，每個人都可以成為省賽國賽的領先人。

（二）合作創新能力的提升

我們需要為學生提供更多的體驗機會，使學生能夠暢所欲言，自己拼裝好一個機器人。機器人軟件就是一個很好的機會，學生通過親身體驗，制作一個自己喜愛的機器人，當然需要學生提出個人見解并分析其是否可行，同時老師可給予一定的指導意見，同學之間應相互幫助，。學生不僅要學會用語言去表達內心所想，善于與他人溝通，而且必須具備一定的團隊協作精神。

（三）嚴謹的學習習慣與邏輯思維能力

通過搭建一個機器人，要求它完成相應的任務，要做到這一點，需經歷較長時間。要設計出一個完整的機器人，涉及較多的程序，同時需提出合理的策略，最好是當場檢測機器人是否能正常運轉。編寫程序期間，就算是語法錯誤再小，機器人也無法正常運轉，因此編寫程序或進行調試時，應具備一定的邏輯思維，嚴謹的工作態度。學生可參與編程培訓，這對其今后參加工作有很大作用，同時還可養成良好的思維習慣。

（四）空間思維能力與大局意識的培養

虛擬機器人可實現許多遙不可及的夢想，首先提出相關問題并對其進行分析，最后將其解決好，這需要學生懂得反思，善于觀察并站在不同角度來思考，這樣才能提升自己的思維能力。搭建機器人，不僅可以訓練一個人的思維能力，而且還能使其樹立強烈的大局意識，增強其分析能力，進一步完善學生的綜合素質。

四、結語

目前，各項工作還停留在摸索階段。我們可以覺察到學生在不同階段的情緒變化，他們的科學素養在不斷提升，并樹立了積極的人生觀。學生應具備活躍的空間思維，較強的邏輯能力，學會從競賽中調節自己，這樣才能快速提升學習效果；現階段，我校的學業水平相對較高，但我們不能驕傲自滿，而更該虛心學習，堅定不移地引導學生加入到對機器人的探索當中，對于參賽人員給予相應鼓勵。只要堅信：機器人可以改變未來，在課程教學中引入創新的信息技術，不久就能有所收獲，這對整個教育無疑是一次全新的變革。

參考文獻：

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