机器人培训的问题及有关解决方案1.doc

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机器人培训的问题及有关解决方案 

西部欠发达地区的中小学由于受到经济和社会发展水平的制约，机器人教育的开展水平还很低。

但由于机器人竞赛题目的设计极富挑战性，对调动学生的积极性和创造性极为有利，得到人们越来越多的关注。

教育机器人作为一种新生事物，是继计算机之后，信息技术教育出现的另一载体，对培养学生动手实践能力和创新精神有其独到之处。

自上世纪八十年代中期以来，北京、上海等经济发达地区的青少年科技馆、少年宫等科普机构结合单片机和传感器的开发、制作与应用，开始了简易机器人的教学活动。

之后，机器人教学与竞赛在其他地方也迅速开展起来，并形成一股热潮。

机器人竞赛为广大青少年提供了一个崭新的平台，使他们有机会参与科技交流活动、开扩视野，激发兴趣，展示机器人设计、搭建和编程能力，凸现在科技方面的杰出才华。

在竞赛中，队员们要通力合作，共临挑战，体验超越能力极限的挑战和克服困难后的成就感与自信心，培养创造力与创新精神，对他们今后走上社会、迎接更多挑战必将起到积极的作用。

一、西部欠发达地区中小学开展机器人教育的概况

正当全国范围内各种青少年机器人竞赛搞得如火如荼的时候，西部欠发达地区的一些学校也不甘寂寞，紧跟时代发展的潮流，加入了机器人教育的实验队伍。

目前，在西北地区参加全国青少年机器人竞赛的队伍中，陕西省的规模较大。

新疆省作为西部欠发达地区，虽然经济条件相对落后，信息传播相对闭塞，但积极探索和实践机器人教育的热情非常高涨。

开展机器人教育的形式由单一趋向多样。

目前，新疆省各学校开展的机器人教育的形式已经由以机器人竞赛辅导为主，逐步发展为课外兴趣小组、培训班、实验课、研究性学习等多种形式，虽然参与人员不多，影响较小，但机器人作为教学内容进入课堂已经开始起步并进入试验阶段。

青少年参与机器人教育的热情高涨，兴趣浓厚。

由于受经济条件和发展水平的制约，全省有条件开展机器人教育活动的学校和机构不多，但是，这并没有影响青少年学生积极参与这项活动的热情和兴趣。

经过随机调查发现，广大中小学生及相关机构、相关教师都普遍对该项活动表示出极大的热情，报名参加的人数规模越来越呈上升趋势，应该说，开展中小学机器人教育事业的前景较为乐观。

二、开展机器人培训面临的困境和问题

由于历史、现实、经济、社会、观念等各种因素的影响，要在西部欠发达地区进一步扩大机器人教育的影响，并取得较好的教育成果，还面临不少亟待解决的困难和问题，主要是：

1．激励机制和相关政策措施尚不健全。

在教育部颁布的《普通高中技术课程标准（实验）》中，将“人工智能初步”和“简易机器人制作”作为选修模块加以规定，对人工智能和机器人教育的普及和推广具有明确的导向作用。

但是，普及机器人教育的激励机制和相关政策尚不健全。

例如，甘肃省有关政策规定，只有参加教育部主办的机器人竞赛荣获二等奖以上的高中生可保送进入高等院校，而其他机构组织的竞赛所获奖项不被认定。

由于获奖的范围、机会、人数实在太少，所以对青少年的激励效果和影响不大，导致部分学校不够重视，学生的积极性也调动不起来。

2．活动经费严重缺乏，活动开展举步维艰。

开展机器人教学和竞赛活动，需要强有力的财力支持和保障，但是，西部欠发达地区由于受经济发展水平、思想观念等主客观因素的制约和影响，学校领导、学生家长对此种新生事物往往采取观望的态度，不愿投入太多的经费来保障活动的进行，即便孩子们充满了兴趣和渴望，但在各种压力面前，有时也只能无奈的选择放弃。

由于经费得不到有效的保障，使得开展机器人活动时在器材选购、场地提供、时间安排、学生选拔等方面往往困难重重，捉襟见肘，举步维艰。

3．产品选型处于两难境地。

目前，适合中小学的教育机器人品牌众多，每一品牌自成体系，不同品牌间的兼容性差，再加上产品的升级换代越来越快，每年的机器人比赛项目又在变化，这就要求在机器人产品的选型上更加注重其功能的完善和较高的性价比。

而在经济条件非常困难的情况下，恰恰要求用最少的资金投入发挥最大的、持久的效益，但是，在众多的机器人产品中，选择经久耐用、扩展性强的机器人产品非常困难，这样往往造成财力浪费，使得经费更加紧张，财力保障雪上加霜。

4．师资力量缺乏，专业知识结构不适应教学要求。

教育机器人项目作为高科技产品，涉及机械、电子、材料、计算机、人工智能等众多领域的知识和技能，这对指导教师的知识结构和综合素质提出了更高的要求。

而以现在师范类教育培养的师资，很难凭个人的力量完成教学任务。

目前，从事机器人教育的专业师资以信息技术和物理教师共同参与辅导为主，所以在专业知识和技能方面存在先天不足。

5．教学资源非常有限。

由于机器人教育刚刚起步，开展机器人教育的教材很少，实践中主要以机器人产品的“说明书”、“用户指南”、“机器人比赛规则”等材料为主要教材。

有条件的学校教师通过互联网，可以找到部分所需的信息，但通过这种方式得到的材料往往非常有限，且缺乏系统性、理论性、完整性和可操作性。

此外，若想对机器人产品进行改造，目前市场上也很难买到适合自己需要的各类配件及材料。

三、解决机器人培训问题的思路。

我国西部欠发达地区地域辽阔，民族众多，地理位置和地域特点特殊，地方经济发展相对落后，师资力量相对缺乏，导致教育发展水平较低，优质教育资源分布不平衡。

即便如此，也挡不住这些地区的学校积极接受新生事物，开展机器人教学实验的热情。

西部欠发达地区虽然开展机器人教育起步晚，经验少，办学条件还不完善，但在培养学生动手实践能力、创新能力、合作能力等综合能力上也有自己的独到之处，并深受学生喜爱，引起越来越多人的关注。

在总结和反思西部欠发达地区中小学机器人教育实践经验和教训的过程中，结合西部欠发达地区区域特点，提出以下建议，希望对本地区中小学校开展机器人教育有所帮助。

1．建立健全有关机制和地方性鼓励政策，积极引导和扶持机器人教育的发展

教育行政部门要学习部分发达地区的成功经验，制定地方性鼓励政策，例如升学加分等优惠措施，积极引导和扶持学校开展机器人教学。

2．学校要成为普及机器人教育的主力军,积极探索开展机器人教学的形式和思路

经济条件较好的地区可以根据学校的特点，积极完善办学条件和设施，优先开展机器人教学。

比如，既可以竞赛辅导的形式开展小组学习,也可通过信息技术课、综合实践活动课等形式在全体学生中开展机器人知识普及教育。

在不断积累办学经验，扩大教学规模的基础上，还可以课题研究和“校本课程”的形式，开发教育资源，创办特色学校，以点带面，逐步扩大，带动本地区机器人教育的发展，而要实现这一点，具备相关条件，且起步较早的学校责无旁贷。

3．重视师资力量的培训

如前所述，机器人教育项目作为一种新生事物，对西部地区的教师来说，知道并了解的人并不多，如果不对教师进行专业培训，中小学机器人教育活动就无法正常开展。

就目前的实践需要来讲，专业培训的主要内容应该包括：

（1）机器人概况。

了解机器人的发展历史、基本原理、机器人与社会。

（2）机器人硬件的工作原理。

学习各种常见传感器和机械传动装置的原理与结构，学会简易机器人的组装与维修。

（3）机器人编程。

能使用QBasic、NQC、ROBLAB等编程语言进行面向问题的编程，能开发简单的机器人程序。

（4）机器人应用：

学习机器人比赛的相关知识，掌握操作、使用和维护的方法，综合运用所学知识创造性地解决竞赛问题的能力等。

4．有关机构要研究机器人产品规范，制定机器人实验环境建设标准

由于目前的机器人产品品牌众多，且自成体系，可扩展性差，[3]产品升级换代快，西部地区的中小学由于经费有限，不可能每年都更换新的产品，因此急切呼唤国家有关部门尽快研究制定机器人产品规范、机器人实验环境建设标准，帮助和指导学校进行产品选型、实验设施的配置，将有限的资金用到刀刃上，提高教育投资效益。

5．规范机器人竞赛的组织工作，使其尽快步入健康发展的轨道

开展竞赛是普及机器人教育的重要途径之一，这种竞赛活动在推动机器人进入中小学的进程中功不可没。

机器人竞赛的题目设计极富创造性和挑战性，对调动学生的积极性很有好处，深受青少年的欢迎。

但目前机器人竞赛活动中还存在的一些不和谐的因素，影响和干扰了竞赛活动的可信度和公正性，违背了举办机器人竞赛的初衷。

如，竞赛项目的设立和评价都由厂家操纵，部分参赛队急功近利思想过于严重，有的甚至弄虚作假，靠厂家提供的技术人员帮助取胜等。

希望有关赛事的组织者从有利于青少年身心健康成长的角度出发，进一步规范机器人竞赛的组织工作，为加快机器人教育事业的健康发展做出贡献。

总之，在南疆这个偏远地区开展机器人培训困难重重，目前机器人培训还在摸索过程中，随着各项基础设施的完善，奖励措施出台，领导和家长的逐步重视，机器人培训会有更好的明天！