漫談：課堂里的機(jī)器人（一）

吳俊杰等

欄目寄語(yǔ)：新技術(shù)進(jìn)入教育領(lǐng)域，加快了教育改革的步伐，新與舊的碰撞、前衛(wèi)與傳統(tǒng)的沖突引發(fā)了強(qiáng)烈的社會(huì)輿論，而身為教育者則需用更為理性、通透的眼光去審視現(xiàn)象的背后。本欄目將聚合你我他的觀點(diǎn)，以開闊讀者的思路，共同促進(jìn)教育大發(fā)展。

隨著信息技術(shù)及教育事業(yè)的發(fā)展，特別是人工智能與機(jī)器人技術(shù)的結(jié)合，機(jī)器人教育正在逐漸進(jìn)入教育領(lǐng)域，顯露出在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)方面的優(yōu)勢(shì)。

為推動(dòng)全國(guó)中小學(xué)機(jī)器人的普及教育，推進(jìn)機(jī)器人進(jìn)課堂的步伐，2013年4月26日至27日，首屆全國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)展示活動(dòng)在北京景山學(xué)校舉行。本次活動(dòng)由中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)信息技術(shù)教育專業(yè)委員會(huì)主辦，活動(dòng)期間，包括北京景山學(xué)校在內(nèi)的全國(guó)9個(gè)省、直轄市的12名優(yōu)秀中小學(xué)信息技術(shù)教師與景山學(xué)校學(xué)生一起，為大家奉獻(xiàn)了12節(jié)精彩的機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)展示課。

課堂上，教師們使用的教學(xué)平臺(tái)各具特色，既有方便的機(jī)器人仿真程序，也有注重培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的實(shí)物機(jī)器人；教學(xué)內(nèi)容也是豐富多彩，《火星探險(xiǎn)任務(wù)之到達(dá)巖石取樣點(diǎn)》一課，學(xué)生通過(guò)機(jī)器人程序的參數(shù)設(shè)置來(lái)改變機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路線，《認(rèn)識(shí)傳感器》一課，學(xué)生學(xué)習(xí)了傳感器的定義及常見分類、理解各種傳感器功能、練習(xí)傳感器的測(cè)試方法、根據(jù)應(yīng)用確立滿足傳感器觸發(fā)條件數(shù)據(jù)；教學(xué)方法也是各有千秋，包括講授法、演示法、討論法、體驗(yàn)法、自主學(xué)習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等，異彩紛呈。

隨著課程改革的不斷深入，機(jī)器人教育在信息技術(shù)課程中將占據(jù)越來(lái)越重要的地位，那么，今天的信息技術(shù)教師對(duì)機(jī)器人教學(xué)有怎樣的認(rèn)識(shí)？從小學(xué)習(xí)機(jī)器人，對(duì)于學(xué)生來(lái)講有何益處？機(jī)器人教學(xué)方面又存在著哪些需要我們解決的問(wèn)題呢？

本期我們請(qǐng)來(lái)參加本次展示活動(dòng)的教師，一起漫談那些在中小學(xué)生課堂里的機(jī)器人。

主持人：談到機(jī)器人，我本身就對(duì)它有很多情結(jié)，參與了這次活動(dòng)，看到老師們?cè)谡n堂的真實(shí)教學(xué)情景，更是讓我對(duì)機(jī)器人產(chǎn)生了一個(gè)特別奇怪的看法。

我覺(jué)得一方面機(jī)器人寄托了人們對(duì)科學(xué)、對(duì)技術(shù)的種種幻想，另一方面，它又是一種現(xiàn)實(shí)中的技術(shù)，而且只要我們稍加學(xué)習(xí)，就可以理解其中的基本原理。所以，我突然發(fā)現(xiàn)它就像是一個(gè)人的思維的完美寫照，既有感性的幻想與聯(lián)想，又有理性、客觀的邏輯思維。在課堂上，學(xué)生的思維仿佛就附著在這些機(jī)器人身上，隨著它們的運(yùn)行，隨著它們?cè)诓煌瑘?chǎng)景的出現(xiàn)，讓思維得到訓(xùn)練。所以機(jī)器人教學(xué)，也就更像是一門運(yùn)動(dòng)思維的藝術(shù)，因而會(huì)對(duì)教師的教學(xué)能力有一定的要求。

吳俊杰：機(jī)器人是一個(gè)綜合了科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)、數(shù)學(xué)四個(gè)領(lǐng)域的綜合領(lǐng)域。這種綜合性導(dǎo)致了教學(xué)設(shè)計(jì)的難度，也是目前機(jī)器人課程體系難以建立的原因。所以，要想解決這些問(wèn)題，應(yīng)該先探討以下問(wèn)題。

我們知道，通用技術(shù)和信息技術(shù)有著天然的聯(lián)系，那么在信息技術(shù)中使用機(jī)器人和在通用技術(shù)中使用機(jī)器人的區(qū)別是什么呢？

李巖：個(gè)人認(rèn)為，無(wú)論是通用技術(shù)還是信息技術(shù)，它們都屬技術(shù)領(lǐng)域，許多原因?qū)е铝爽F(xiàn)今科目分離的現(xiàn)實(shí)。如果從課程層面來(lái)說(shuō)，通用技術(shù)涉及機(jī)器人有必修技術(shù)與設(shè)計(jì)2中的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、流程、控制等單元，以及選修簡(jiǎn)易機(jī)器人專題，當(dāng)然它還會(huì)融入通用技術(shù)課程的能源、材料、工具和設(shè)計(jì)等內(nèi)容。而信息技術(shù)則可能更多的在選修算法和程序設(shè)計(jì)部分較多涉及。機(jī)器人技術(shù)本身綜合度很大，涉及的學(xué)科應(yīng)當(dāng)說(shuō)是涵蓋了信息技術(shù)和通用技術(shù)的基礎(chǔ)內(nèi)容。

機(jī)器人在信息技術(shù)和通用技術(shù)課程中可能更多的以智能技術(shù)制品（軟硬一體）、復(fù)雜系統(tǒng)為代表，作為學(xué)生學(xué)習(xí)的典型性內(nèi)容。就課程具體的使用來(lái)說(shuō)，還要看教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定和學(xué)生發(fā)展的需求，選取機(jī)器人的某個(gè)方面作為學(xué)習(xí)內(nèi)容，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料加工，到制作機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)、自主設(shè)計(jì)機(jī)器人作品等。但將機(jī)器人作為技術(shù)課程的主體內(nèi)容，或是自選材料自制機(jī)器人作品，這在課時(shí)、師資、資源以及可行性等方面還是很有挑戰(zhàn)的。因而，傳動(dòng)、控制等核心部件可能仍然需要借助一些現(xiàn)有的教育資源和材料，這樣會(huì)讓機(jī)器人學(xué)習(xí)更多、更廣泛地走進(jìn)課堂。

向金：我也覺(jué)得，機(jī)器人本身是一個(gè)綜合學(xué)科，在機(jī)器人的學(xué)習(xí)中涉及的很多內(nèi)容是完全割裂的，我認(rèn)為很不可取。當(dāng)然，在不同的學(xué)科中，機(jī)器人教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)會(huì)有所不同。在信息技術(shù)中，更多的是對(duì)于使用現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)綜合解決一個(gè)關(guān)于機(jī)器人的問(wèn)題，如機(jī)器人的信息處理、邏輯思維甚至于模糊算法等人工智能。通用技術(shù)中，則更多的是關(guān)注機(jī)器人基本原理上的學(xué)習(xí)，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的、程序策略上的。其實(shí)，這些在信息技術(shù)中都可能有所體現(xiàn)。從這個(gè)角度上說(shuō)，信息技術(shù)中的機(jī)器人落腳點(diǎn)，應(yīng)該是綜合利用信息技術(shù)來(lái)解決一個(gè)綜合的機(jī)器人問(wèn)題。而通用技術(shù)，更多是在“通用”二字：是尋找機(jī)器人的基本制作規(guī)律、工作規(guī)律等。

吳俊杰：可見，綜合的機(jī)器人課程，需要建立在系統(tǒng)的分科機(jī)器人課程的基礎(chǔ)之上?！靶畔⒓夹g(shù)中的機(jī)器人+通用技術(shù)中的機(jī)器人=STEM視野中的機(jī)器人教育”。

李巖：但建立體系所面臨的困難，也有可能是分科過(guò)細(xì)所致。

吳俊杰：怎么理解分科過(guò)細(xì)呢？

李巖：STEM可以選取機(jī)器人的主題，但不是必然。技術(shù)課程應(yīng)當(dāng)是一個(gè)整體，整體的課程框架、內(nèi)容、教學(xué)組織等，現(xiàn)在它們雖屬于同一領(lǐng)域，卻是分開的兩個(gè)科目。

吳俊杰：技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)該是四個(gè)基本領(lǐng)域中的一個(gè)大領(lǐng)域，但是技術(shù)領(lǐng)域隨著工程實(shí)現(xiàn)的門檻降低，面臨著萎縮的可能性。所以教學(xué)的內(nèi)容還不夠豐富。

李巖：就基礎(chǔ)教育領(lǐng)域而言，一門中小學(xué)生課程，它會(huì)也應(yīng)當(dāng)基于一個(gè)更寬廣的視野，面向情況更為多樣的教育實(shí)際，與北京相比，全國(guó)的情況還是很多樣化的。

吳俊杰：同意，特別需要這種多樣化，它是對(duì)現(xiàn)有課程體系的一個(gè)重要的補(bǔ)充。

我的意思是，在信息技術(shù)中學(xué)好機(jī)器人程序設(shè)計(jì)后，在通用技術(shù)學(xué)科的機(jī)器人學(xué)習(xí)中把能源和結(jié)構(gòu)的問(wèn)題搞清楚，最后在綜合的STEM技術(shù)課程當(dāng)中以多種形式應(yīng)用機(jī)器人，但如果這樣做，現(xiàn)有的技術(shù)領(lǐng)域的課時(shí)和學(xué)分都是不夠的。

在信息技術(shù)和通用技術(shù)當(dāng)中機(jī)器人都是教具，信息技術(shù)當(dāng)中用來(lái)講解通訊技術(shù)和智能技術(shù)，感測(cè)技術(shù)和控制技術(shù)，要偏理論一些。如此看來(lái)，信息技術(shù)當(dāng)中的機(jī)器人更像一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)室的儀器，所以才會(huì)有信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)這個(gè)領(lǐng)域。

向金：沒(méi)錯(cuò)，信息技術(shù)中的機(jī)器人教學(xué)，機(jī)器人只是一個(gè)載體（信息技術(shù)的具體載體），通過(guò)這個(gè)載體，學(xué)生的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是如何利用信息技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題，從而提升信息技術(shù)素養(yǎng)，這其中特別是信息的整理、搜集能力。而通用技術(shù)中的機(jī)器人，更多的是偏重于通過(guò)機(jī)器人發(fā)現(xiàn)和學(xué)習(xí)相關(guān)的通用性技術(shù)。

吳俊杰：但通用技術(shù)當(dāng)中的機(jī)器人，不應(yīng)該是一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)容，機(jī)器人的套件是一種高級(jí)的材料教學(xué)內(nèi)容，機(jī)器人的馬達(dá)和連接桿是一種結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，機(jī)器人的能量來(lái)源，電池的壽命，能夠提供的功率是能源的教學(xué)內(nèi)容，而綜合使用機(jī)器人完成一個(gè)任務(wù)，如“智能風(fēng)扇”等，則屬于設(shè)計(jì)的內(nèi)容。

向金：通用技術(shù)分得更細(xì)致一些。而且通用技術(shù)是國(guó)家課程，信息技術(shù)是地方課程，矮了一截！但是現(xiàn)在看來(lái)，如果高中才有通用技術(shù)課的話，我覺(jué)得不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。

主持人：兩位老師提到機(jī)器人是教學(xué)的載體，那么機(jī)器人與書本、計(jì)算機(jī)等教學(xué)載體相比，有怎樣的差別呢？

向金：首先機(jī)器人作為一個(gè)教育載體，從本質(zhì)上講，和其他教具沒(méi)有區(qū)別。但是，它的特別之處在于：它是一個(gè)綜合性的載體，這其中承載了很多知識(shí)和能力的學(xué)習(xí)，不是課本、計(jì)算機(jī)所具有的。還有，學(xué)習(xí)機(jī)器人除了理論上的支撐外，還需要實(shí)踐及動(dòng)手能力。

吳俊杰：是這樣的。課堂中機(jī)器人的獨(dú)特性，也跟教師的能力很有關(guān)系。談到作為教具的機(jī)器人我也有自己的觀點(diǎn)。

1.機(jī)器人是信息技術(shù)中講解感測(cè)與控制技術(shù)的很好的教具，但是作為教具出現(xiàn)的機(jī)器人需要重新設(shè)計(jì)，要注意適合大班教學(xué)，適合原理教學(xué)，易于維護(hù)，體積要小。

2.機(jī)器人是信息技術(shù)當(dāng)中講解程序設(shè)計(jì)的教具，但是不能用機(jī)器人簡(jiǎn)單地替代程序設(shè)計(jì)。機(jī)器人程序語(yǔ)言相對(duì)于一般的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有其特殊性，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有其特殊的案例，如數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索、排序之類的案例是很少出現(xiàn)在現(xiàn)行的機(jī)器人程序當(dāng)中的。另外，作為一個(gè)相對(duì)于計(jì)算機(jī)更加高級(jí)和成本更高的教具，一定要用在必須用的案例和情境下，節(jié)約教學(xué)成本，維持學(xué)生興趣的穩(wěn)步提升。不要讓教師變成一個(gè)不斷地拿出新鮮玩意兒的“魔術(shù)師”，而要讓教師做一個(gè)沉穩(wěn)老練理性地用程序和恰當(dāng)合理的外設(shè)提供解決方案的“工程師”。

3.使用機(jī)器人從事信息技術(shù)教學(xué)的時(shí)候，可以適當(dāng)弱化機(jī)器人“長(zhǎng)得像人一樣”的日常概念，事實(shí)上有一些比較復(fù)雜的，有十幾個(gè)舵機(jī)的機(jī)器人，只是長(zhǎng)得像人的“機(jī)械裝置”，而且這種對(duì)“人形”的追求，會(huì)造成成本的虛高。當(dāng)然這也不是否定人形機(jī)器人，只不過(guò)看如何應(yīng)用，景山學(xué)校學(xué)生曾經(jīng)開發(fā)過(guò)人形機(jī)器人，這個(gè)過(guò)程很痛苦，包括人行走運(yùn)動(dòng)的建模，數(shù)據(jù)的測(cè)量，舵機(jī)的選用，單片機(jī)控制程序的編寫，成本的核算，裝置穩(wěn)定性的測(cè)試等一系列的工作，如果學(xué)生的工作量比較大，教學(xué)過(guò)程中用到的綜合能力比較全面，完全可以將人形機(jī)器人作為一個(gè)學(xué)生需要攀登的“高峰”，這是非常有教學(xué)價(jià)值的，但是如果僅僅是一些控制指令的調(diào)試，用一套現(xiàn)成的設(shè)備做一個(gè)“舞蹈”，這樣投入和產(chǎn)出的比例就不太理想。

主持人：您談得很細(xì)致，充分說(shuō)明了機(jī)器人作為教具的重要性，以及它如何做好一個(gè)教具。但是我們還需要在此之前解決另一個(gè)問(wèn)題，就是我要替學(xué)生問(wèn)一下，為什么我們要在信息技術(shù)課程中開這門機(jī)器人課？或者說(shuō)機(jī)器人對(duì)于信息技術(shù)教學(xué)有怎樣的意義？

吳俊杰：這也正是我想繼續(xù)談的內(nèi)容。我想機(jī)器人對(duì)于信息技術(shù)的教學(xué)意義在于，在信息技術(shù)各學(xué)段和各種教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中機(jī)器人都可以當(dāng)作教具使用，教具有強(qiáng)教具和弱教具之分，強(qiáng)教具就是小學(xué)和初中大概一個(gè)學(xué)期的“機(jī)器人程序設(shè)計(jì)”課程，教具本身是實(shí)驗(yàn)儀器；弱教具就是指在其他的信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中的教學(xué)情境設(shè)計(jì)，案例要求，錄制短片的拍攝對(duì)象，通信實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)儀器，這些教學(xué)需求當(dāng)中都可以把機(jī)器人當(dāng)作是一種弱教具來(lái)處理。在掌握程序編寫和簡(jiǎn)單的機(jī)器人操作之后，學(xué)生在弱教具使用的情境當(dāng)中，同樣可以編寫程序制作實(shí)驗(yàn)儀器，這時(shí)弱教具就變成了強(qiáng)教具。以上是機(jī)器人在信息技術(shù)課程中合法性分析的第一個(gè)觀點(diǎn)：機(jī)器人可以成為信息技術(shù)教學(xué)的重要教具。

那么為什么要在小學(xué)和初中開設(shè)一個(gè)學(xué)期的“機(jī)器人程序設(shè)計(jì)”課程呢？原因首先是機(jī)器人程序設(shè)計(jì)是一個(gè)軟硬結(jié)合的程序設(shè)計(jì)，這門課程可以把之前學(xué)習(xí)的只在計(jì)算機(jī)或者計(jì)算機(jī)之間應(yīng)用的普通程序，拓展到物理世界當(dāng)中來(lái)；其次，機(jī)器人程序設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)，如環(huán)境因素對(duì)程序參數(shù)的影響，走迷宮，巡線，足球?qū)?zhàn)，機(jī)器人之間的通訊配合，這些機(jī)器人的程序是很有特點(diǎn)的，有其特定的教學(xué)價(jià)值；最后，機(jī)器人程序設(shè)計(jì)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，從智能家居、到物聯(lián)網(wǎng)，從工程應(yīng)用到科學(xué)研究，從競(jìng)技比賽到裝置藝術(shù)，這種在藝術(shù)、研究和工程等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例，拓展了信息技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和表現(xiàn)力?；卮鹦畔⒓夹g(shù)中機(jī)器人的教學(xué)合法性的問(wèn)題，首先要回答“信息技術(shù)學(xué)科”的教學(xué)合法性問(wèn)題，信息技術(shù)學(xué)科植根于人在技術(shù)的“加持”之下能力的提升，如果說(shuō)計(jì)算機(jī)是對(duì)人思維層面的提升，機(jī)器人就是對(duì)人的行為層面的提升，最終都是為了提高人的“自我效能感”。

通用技術(shù)當(dāng)中的機(jī)器人教學(xué)的合法性的原因是什么呢？通用技術(shù)學(xué)科的主線有這樣幾條，第一條是“設(shè)計(jì)”，第二條是“材料”，第三條是“工具”，第四條是“自動(dòng)化”。小學(xué)和初中的程序教學(xué)和機(jī)器人程序設(shè)計(jì)教學(xué)要解決通用技術(shù)課程當(dāng)中“自動(dòng)化”環(huán)節(jié)當(dāng)中的基本的程序設(shè)計(jì)問(wèn)題。機(jī)器人的設(shè)計(jì)是通過(guò)高級(jí)的二級(jí)材料，用比較高級(jí)的工具來(lái)完成一個(gè)自動(dòng)化裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程是通用技術(shù)多條主線的綜合提升。

主持人：您說(shuō)完以后，我最大的感觸就是下期咱們又有好的話題可聊了！我想其他嘉賓也想談?wù)勛约簩?duì)以上問(wèn)題的看法，而且您其中用到很多名詞，如裝置藝術(shù)、人的“自我效能感”等，我覺(jué)得分析一下，對(duì)于人們對(duì)技術(shù)和教育理解方面都會(huì)有幫助。

向金：看了吳老師的發(fā)言，獲益匪淺。迫不及待談?wù)勎业囊恍┛捶ǎ耗壳皺C(jī)器人教學(xué)還處在初級(jí)階段，因?yàn)闄C(jī)器人進(jìn)課堂是一個(gè)很復(fù)雜的命題。從國(guó)際以及全國(guó)來(lái)看，能做到普及的并不是很多，究其原因，除了費(fèi)用的問(wèn)題之外，我覺(jué)得還有很多就是這個(gè)學(xué)科的定位問(wèn)題，教學(xué)目標(biāo)問(wèn)題。

機(jī)器人是創(chuàng)新教育的載體：從我們學(xué)校來(lái)看，當(dāng)初設(shè)定機(jī)器人課程作為學(xué)校的校本課程，主要目的并不是為了讓學(xué)生掌握多少關(guān)于機(jī)器人的知識(shí)，而是為了給他們創(chuàng)設(shè)一個(gè)創(chuàng)新的環(huán)境和思維。機(jī)器人是一個(gè)非常好的創(chuàng)新載體，尤其是在小學(xué)信息技術(shù)課程中，我不知道其他地區(qū)的信息技術(shù)的教材如何，陜西省內(nèi)的信息技術(shù)教材更多關(guān)注的是對(duì)于計(jì)算機(jī)的操作，而操作無(wú)創(chuàng)新。機(jī)器人則不同：學(xué)生可以根據(jù)自己的喜好進(jìn)行廣泛的設(shè)計(jì)和創(chuàng)意，雖然很多時(shí)候會(huì)失敗，但是學(xué)生在失敗中總是在尋找著一些規(guī)律。

機(jī)器人是非常好的解決問(wèn)題、能力培養(yǎng)的工具：在機(jī)器人教學(xué)中，雷同的作品一般很少，解決方案也各有不同，從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)：其創(chuàng)新教育的成分大于技術(shù)教育的成分。在機(jī)器人教學(xué)中，我們一般都要先進(jìn)行項(xiàng)目的分析；然后制定自己的項(xiàng)目方案；接下來(lái)則是實(shí)際的搭建、編程，接著是驗(yàn)證自己的方案；通過(guò)驗(yàn)證，再次發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，修訂自己解決問(wèn)題的方案。這其實(shí)就是一套完整的系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。

張立新：談到機(jī)器人的教學(xué)我也來(lái)講幾句，就目前的國(guó)情來(lái)看，大面積開展以機(jī)器人實(shí)體為載體的機(jī)器人教學(xué)尚有一定的困難，資金問(wèn)題是一方面，單就課堂教學(xué)來(lái)講，四十多人的課堂如果是一位教師教學(xué)的話很難進(jìn)行，另外還牽扯到場(chǎng)地的問(wèn)題，所以我認(rèn)為機(jī)器人教學(xué)只能以小班的方式進(jìn)行。但是可以考慮機(jī)器人虛擬環(huán)境下的教學(xué)，就我們學(xué)校來(lái)講就是在課堂中以虛擬機(jī)器人的方式進(jìn)行的。據(jù)我所知北京市西城區(qū)在教研員朱慧老師的帶領(lǐng)下也是這樣做的。

向金：其實(shí)機(jī)器人的經(jīng)費(fèi)投入是很頭疼的事情。我們現(xiàn)在的校本課程分為好幾個(gè)層面。實(shí)體機(jī)器人和虛擬機(jī)器人都有，從學(xué)校來(lái)看，比較傾向于虛擬的：一次投入，不需要太多的后續(xù)費(fèi)用。但是實(shí)體的不行，我們用的是樂(lè)高的，每年補(bǔ)充器材就需非常大的經(jīng)費(fèi)投入。

主持人：那么如果像以上兩位老師說(shuō)的，我們采用虛擬機(jī)器人來(lái)替代機(jī)器人，這兩者之間會(huì)有怎樣的區(qū)別呢？這次活動(dòng)中就有用虛擬機(jī)器人教學(xué)的老師，如果有軟件公司的介入，虛擬機(jī)器人教學(xué)的空間豈不是更大嗎？

陳杰：兩者之間還是有很大差別的，不能比。例如，最近我在搞ARDUINO，在電路的連接上就存在這樣的問(wèn)題。如果你用虛擬的軟件來(lái)模擬電路安裝，你是無(wú)法了解實(shí)際電路走線的。下頁(yè)圖1是用微動(dòng)開關(guān)控制的LED燈，是理想的線路圖，但是實(shí)際操作卻未必這樣連接，下頁(yè)圖2為實(shí)際的線路連接方法。我們此前做實(shí)驗(yàn)遇到了這個(gè)問(wèn)題，我們用萬(wàn)用表測(cè)量出微動(dòng)開關(guān)出現(xiàn)了問(wèn)題，但是這種情況，如果是放在虛擬軟件中，就不一定能接觸到。軟件是理想環(huán)境，只要你的線路連接正確，就會(huì)給出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果?，F(xiàn)實(shí)中要考慮的因素太多了，而這些在虛擬中不一定都能體現(xiàn)。這就是虛擬實(shí)驗(yàn)室無(wú)法取代真實(shí)實(shí)驗(yàn)的原因。

主持人：也就是說(shuō)機(jī)器人教學(xué)中學(xué)生動(dòng)手實(shí)操的過(guò)程是非常重要的?，F(xiàn)實(shí)中如何解決這些問(wèn)題，也是學(xué)生要掌握的內(nèi)容，甚至只有經(jīng)歷了這些，學(xué)生才能獨(dú)立地解決問(wèn)題，教學(xué)才能達(dá)到效果。

向金：而且，虛擬最大的問(wèn)題是學(xué)生的創(chuàng)新還是會(huì)有局限性，最起碼受軟件的限制。學(xué)生更喜歡真實(shí)的東西，這也是我上課最大的感受。

張立新：目前，機(jī)器人教學(xué)不能搞一刀切，要根據(jù)各地各校的情況靈活開展，可以做出幾套不同的方案，有錢就做有錢的，沒(méi)錢就做沒(méi)錢的。有條件的話當(dāng)然還是機(jī)器人實(shí)體優(yōu)先，但是目前大多數(shù)學(xué)校還是無(wú)法做到，特別是西部地區(qū)的教學(xué)條件很艱苦，很難實(shí)現(xiàn)。

主持人：但機(jī)器人作為教具是可以轉(zhuǎn)化其形式的，這次活動(dòng)中，吳老師講課就沒(méi)有特別具體的機(jī)器人，而是自己制作了一些小教具，也可以讓學(xué)生學(xué)到其中的原理，更有趣味性，學(xué)生也可以自己動(dòng)手做。

陳杰：是的，目前出現(xiàn)的機(jī)器人都是各大廠家做好的東西，我更傾向使用類似電子積木的東西。

主持人：話題既然落在這里，我想下期可聊的內(nèi)容就更多了，為了讓想開機(jī)器人課卻沒(méi)有資金或不知道怎么開展的學(xué)校和老師，能夠順利開展課程，讓好學(xué)的孩子學(xué)到這門綜合性很強(qiáng)的課程。咱們可以來(lái)談一談自己的高招，說(shuō)說(shuō)這些年教學(xué)的心得體會(huì)，以及這次活動(dòng)的收獲！下期《視點(diǎn)·圓桌》，不見不散！