普通高中開設(shè)機器人課程思考

劉朕

摘 要：中學(xué)教育是小學(xué)教育的延續(xù)和高等教育的準(zhǔn)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(shè)的重要內(nèi)容。隨著信息技術(shù)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(xué)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(xué)技術(shù)等方面存在極大的改善空間，尤其是高中機器人課程設(shè)置存在不合理情況。只有極少數(shù)地區(qū)中有條件的學(xué)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(shè)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(guān)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(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（c）-0122-02

中學(xué)教育的目的是培養(yǎng)具有一般科學(xué)文化知識和公民基本素質(zhì)的教育，為學(xué)生全面發(fā)展打下普通科學(xué)文化的基礎(chǔ)和道德基礎(chǔ)。這一時期的教育基本上塑造了一個學(xué)生的知識文化框架，決定其科學(xué)文化和道德基礎(chǔ)。因此，中學(xué)教育中引入科學(xué)技術(shù)培養(yǎng)模塊，可以提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和信息素質(zhì)。2003年上半年，我國首次設(shè)立“簡易機器人制作”模塊，嵌入到信息技術(shù)課程，標(biāo)志著我國機器人課程走進中學(xué)課堂。此后，新的高中課程標(biāo)準(zhǔn)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(xué)信息技術(shù)會議對中學(xué)機器人課程的重視程度不斷加重，我們對機器人教學(xué)認(rèn)識不斷滲入，機器人課程由競賽教學(xué)轉(zhuǎn)型為培養(yǎng)學(xué)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(shù)課程，將技術(shù)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(wù)于其他學(xué)科，通過機器人課程中相關(guān)數(shù)學(xué)、物理知識的學(xué)習(xí)，更好地培養(yǎng)學(xué)生編程和設(shè)計的能力。

1 普通高中開設(shè)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(xué)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(xué)使用，具有可擴展性，適合培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計理念。機器人課程可以更好地激勵學(xué)生學(xué)習(xí)智能化技術(shù)、計算機編程語言、物理機械制造原理甚至材料學(xué)工藝技術(shù)。不僅能提高學(xué)生個人能力，還能提高學(xué)生團隊寫作能力。機器人課程的學(xué)習(xí)是一個團隊協(xié)作過程，需要溝通交流，互相學(xué)習(xí)，包容不足。對于學(xué)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(xué)生實現(xiàn)遠大理想的基礎(chǔ)，利于我國社會主義現(xiàn)代化教育的前進。

2 普通高中開設(shè)機器人課程的困難

2.1 教學(xué)成本高

機器人課程的開設(shè)需要特殊的教學(xué)資源，包括特定的實驗室、專業(yè)的教學(xué)人員、配套的實驗器材和配件等。這些軟硬件設(shè)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(yīng)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(xué)機構(gòu)來說壓力巨大，甚至不可能。教學(xué)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(shè)了機器人課程，為了獲取回報，組織學(xué)生參加各種競賽，無形中也增加了教學(xué)成本，甚至偏離了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實踐動手能力的初衷。

2.2 教學(xué)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(xué)目標(biāo)，甚至成為某些學(xué)生獲取升學(xué)條件的捷徑。機器人課程的教學(xué)目的就是落實信息技術(shù)在中學(xué)教育中的普及，全面培養(yǎng)學(xué)生的信息素質(zhì)、創(chuàng)新思維和實踐動手能力。在理論學(xué)習(xí)和實踐操作中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維，完善自我學(xué)習(xí)，養(yǎng)成獨立思考、解決問題的習(xí)慣。開設(shè)機器人課程的學(xué)校不是為了完成教學(xué)目標(biāo)服務(wù)，而是看中比賽結(jié)果，看中學(xué)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(yán)重?fù)p害了機器人課程的發(fā)展和普及。部分學(xué)生看到機器人競賽成績可使其升入資源豐富的高?；蛎茖W(xué)校，全身心投入機器人競賽，為了獲獎而學(xué)習(xí)，造成嚴(yán)重的知識結(jié)構(gòu)偏差，這些學(xué)生文學(xué)素養(yǎng)不夠，心理素質(zhì)差，信息技術(shù)素質(zhì)高而綜合素質(zhì)低于普通學(xué)生。

2.3 教學(xué)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(fù)的教學(xué)使得授課老師重復(fù)使用教學(xué)提綱、教學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)就更少，獨立自主學(xué)習(xí)成為空談。

2.4 教師隊伍的專業(yè)素質(zhì)欠缺

大部分開設(shè)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(yán)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(shù)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(xué)生聽的傳統(tǒng)教學(xué)模式，為了完成任務(wù)而教學(xué)，無法引起學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，違背了機器人課程開設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。

3 落實普通高中開設(shè)機器人課程的對策

3.1 加強機器人課程教學(xué)理念

先進的教學(xué)理念是提高機器人課程教學(xué)質(zhì)量的思想指導(dǎo)。機器人課程的教學(xué)計劃、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)結(jié)構(gòu)需要針對不同的學(xué)生團體設(shè)計不同的教學(xué)方案，通過獨立自主的創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)來培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維，在實踐環(huán)節(jié)充分開發(fā)學(xué)生的想象思維。對于理論教學(xué)，不斷擴寬教學(xué)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(chǔ)知識進行系統(tǒng)教學(xué)，同時不斷讓學(xué)生應(yīng)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(shè)的成果。具有扎實基礎(chǔ)知識的機器人課程授課老師，能夠在課程設(shè)計和教學(xué)環(huán)節(jié)很好地完成教學(xué)目標(biāo)，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(shù)的發(fā)展有很好的前瞻性，能夠結(jié)合熱點信息技術(shù)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(shè)施的投入，需要政府管理部門高度重視。對于教學(xué)成本昂貴的機器人課程，更是需要學(xué)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(xué)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(yīng)該高度重視，在有限的資源里面，側(cè)重于這一智能化教學(xué)模塊。此外，我國教育部門還應(yīng)當(dāng)鼓勵有能力的信息技術(shù)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(xué)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(shù)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(shè)相關(guān)的課程和專業(yè)，在職的機器人授課老師也應(yīng)加強自我學(xué)習(xí)，通過課外培訓(xùn)提高自我專業(yè)素質(zhì)。管理部門也應(yīng)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(shè)是信息技術(shù)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(xué)教育的教學(xué)質(zhì)量。機器人課程的開設(shè)需要學(xué)生利用來之不易的機會，不斷自我創(chuàng)新，端正學(xué)習(xí)態(tài)度；學(xué)校需要提高教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)手段，重視教學(xué)隊伍素質(zhì)培養(yǎng)；政府管理部門加大機器人教學(xué)資源的投入，保障教學(xué)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

[1] 薄志國.普通高中開設(shè)機器人課程思考[J].新課程·中旬，2013（11）：157.

[2] 楊潤強.淺談普通高中機器人課程的開設(shè)[J].中小學(xué)電教月刊，2016（1）：56.

[3] 舒慧東.我國中小學(xué)機器人教育研究評述[J].中國教育信息化，2007（8）：29-32.