行走在拓展性課程道路上的虛擬機(jī)器人

1、1行走在拓展性課程道路上的虛擬機(jī)器人摘要近年來(lái)，虛擬仿真機(jī)器人發(fā)展迅猛，逐漸走入人們的視野。相比較傳統(tǒng)實(shí)體機(jī)器人，虛擬機(jī)器人對(duì)于資金和場(chǎng)地的要求大大降低，便于組織管理和進(jìn)行普及教學(xué)。本文結(jié)合筆者近三年時(shí)間對(duì)于杭州蘿卜圈公司虛擬仿真機(jī)器人平臺(tái)的使用經(jīng)驗(yàn)，從幾個(gè)方面闡述如何有效開(kāi)展虛擬機(jī)器人拓展課程的教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)得快樂(lè)且學(xué)有所得。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞信息技術(shù)虛擬機(jī)器人拓展性課程有效開(kāi)展機(jī)器人教育可以使學(xué)生的邏輯思維能力、綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力等都

2、能得到全方位訓(xùn)練和提升，對(duì)進(jìn)行學(xué)科知識(shí)滲透、培養(yǎng)素質(zhì)全面的創(chuàng)新型人才具有重要的作用和意義。因此進(jìn)行機(jī)器人的普及教育是很有必要的，但是受資金、場(chǎng)地等因素的限制，機(jī)器人教育的普及困難重重。近年來(lái)，3D虛擬機(jī)器人逐漸興起。所謂的虛擬機(jī)器人就是通過(guò)架設(shè)一臺(tái)服務(wù)器，學(xué)生通過(guò)電腦客戶端接入，登陸一個(gè)虛擬的3D仿真平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)中，有許多的場(chǎng)景任務(wù)如：汽車(chē)總動(dòng)員、野外生存、漫游金字塔、迷宮滅火等等。學(xué)生就在這個(gè)虛擬的平臺(tái)中進(jìn)行機(jī)器人的搭建和程序的設(shè)

3、計(jì)來(lái)完成這些任務(wù)。由于不需要購(gòu)買(mǎi)實(shí)體機(jī)器人和實(shí)際的場(chǎng)景，所以虛擬機(jī)器人對(duì)于資金和場(chǎng)地的要求相對(duì)就低了很多，只需要一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的普通PC機(jī)作為服務(wù)器，學(xué)校機(jī)房電腦就都可以進(jìn)行接入學(xué)習(xí)。機(jī)器人的普及教育不再遙不可及。筆者所在學(xué)校把IRobotQ3D虛擬機(jī)器人作為信息技術(shù)拓展性課程進(jìn)行開(kāi)設(shè)已有三年時(shí)間，從零起步，探索前進(jìn)，也積累了一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。下面就結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)際，從以下四個(gè)方面來(lái)談?wù)勅绾斡行У亻_(kāi)展虛擬機(jī)器人拓展課程，讓學(xué)生學(xué)有所得，拋磚引玉

4、，供大家參考。一、對(duì)象選擇，符合規(guī)律一、對(duì)象選擇，符合規(guī)律皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展論中說(shuō)到，不同年齡階段的學(xué)生在思維方式以及接收能力上都是有所區(qū)別的，那么，我們?cè)谠O(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程時(shí)需要遵循學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。低年級(jí)段學(xué)生主要是以具體形象思維為主，他們所能接收的概念、知識(shí)主要都是具象的并且能直接感知的，而中高年級(jí)段的學(xué)生則能掌握一些相對(duì)抽象的概念，能進(jìn)行一些邏輯性的思考。而虛擬機(jī)器人課程的學(xué)習(xí)需要較強(qiáng)的抽象3后整，循序漸進(jìn)，在突破子任務(wù)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行整合

5、，最終完成整體任務(wù)目標(biāo)。例如，在IRobotQ3D虛擬機(jī)器人的場(chǎng)景中有一個(gè)汽車(chē)總動(dòng)員的任務(wù)，其中小學(xué)組的任務(wù)要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)讓機(jī)器人跑完整個(gè)賽道，沿途有很多得分物需要機(jī)器人碰觸來(lái)得分，其中還有部分得分物是在直角路段，需要機(jī)器人碰觸以后進(jìn)行直角轉(zhuǎn)彎，在快速過(guò)彎路段要求機(jī)器人在指定時(shí)間內(nèi)完成過(guò)彎，最后還要進(jìn)行飛車(chē)來(lái)最終完成整個(gè)場(chǎng)景任務(wù)。圖一汽車(chē)總動(dòng)員賽道示意圖圖二汽車(chē)總動(dòng)員賽道實(shí)景圖在仔細(xì)分析完整個(gè)任務(wù)要求之后，筆者將這個(gè)任務(wù)分解成了若干個(gè)

6、子任務(wù)：1、走中間任務(wù)2、取得分任務(wù)3、直角轉(zhuǎn)彎任務(wù)4、飛車(chē)任務(wù)。學(xué)生先完成走中間任務(wù)，然后再逐步添加完成其他子任務(wù)，反映到編程中就是根據(jù)任務(wù)要求編寫(xiě)一個(gè)個(gè)子程序，再根據(jù)場(chǎng)景路段進(jìn)行合理調(diào)用。由于部分子任務(wù)的完成與否不會(huì)影響整個(gè)任務(wù)的成功，只是在得分上會(huì)有所差別。比如學(xué)生只用走中間子程序一路跑到終點(diǎn)也能完成任務(wù)，但是得分就會(huì)比較低。而在走中間的基礎(chǔ)上增加取得分子程序，就能通過(guò)獲取賽道上的得分物來(lái)進(jìn)行加分。所以通過(guò)這樣的任務(wù)分解設(shè)計(jì)和調(diào)用