摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，我国综合国力显著加强，在创客教育背景下，通过智能机器人作为重要物质载体，培养计算机思维为导向的学习模式应运而生。机械结构被赋予程序的灵魂，会提升学习活动的趣味性。基于此，本文就机械和程序融合的机器人教学路径规划实践探索，展开具体分析。
关键词：机器人；机械；程序；教学路径
引言
教育是立国之根本，是开创时代的基石，是培养人才、提升人力资源竞争力的必要手段，更是强国、强民的重要途径。在当下的素质教育时代，我国教育正在进行着多元的改革创新探索，其中机器人教育就是其中非常鲜明的一个代表。笔者在翻阅大量相关的资料和研究论述之后发现，我国的机器人教学立足科技创新，将“互联网+”的教育优势引入到了课堂当中来，但是却缺乏响应的体系保障，很多学校和教育部门将机器人教学开办成了机器人竞赛、创新班等形式，大大的有违实施机器人教学的初衷。笔者在研究的过程中，注意到创客教育的实践性和体验性能够更好的完善我国在机器人教学上的不足之处，由此提出运用创客教育思维来推进机器人教学的发展和进阶。
1明确工业机器人课程教学目标
展开工业机器人课程的教学目的在于提高学生对机器人运作的认识、提高学生对操作机器人的运用技能，高职院校的教学宗旨在于培养学生成为技术性应用人才，不仅要求学生具备一定的理论知识，更强调学生有相应的实践操作能力，基于此，针对理论知识较难理解的机器人教学部分，可尽量用简单通俗的语言向学生进行知识讲解，并且对学生进行课程考核时，可将学生实际操作结果作为考核标准，而不是传统的试卷考核。
2基于PBL教学模式，提高学生学习主动性
基于PBL（ProblemBasedLearning）教学模式，即让学生带着问题进行学习。课堂教学难免会有各种各样的问题，让学生在听课中回答问题，无疑是教师在课堂中常用的手段，其有助于提高学生注意力，引导学生多思考。然而对于比较复杂的问题，让学生当场回答不太切合实际。为此，教改措施中让学生课前预先查阅文献与其他资料，事先充分准备如何解决或回答有关问题。比如，“机器人工学”教学中，以爬楼机器人有哪些结构实现爬楼为基本问题，让学生事先搜集相关资料，分析爬楼机构，同时让学生学做PPT幻灯片，与其他同学汇报自己的调查与分析结果以及分享心得。爬楼机构这样的科学问题对于大学生来说不难理解，教师引导学生分析各类爬楼机器人的特点，有利于活跃课堂气氛，增强师生互动。通过这种方式，学生的学习主动性、积极性得以提高；同时学生在主动汇报时，教师也在旁进行指导、纠正或补充，使其他同学能正确理解知识。该基于PBL的教学模式符合跟进式教学改革的要求，可实现知识课堂向能力课堂转变，灌输课堂向研讨课堂的转变。
3任务由浅入深，达到学生能力迁移
在设置任务时，教师要由浅入深、由简到繁、逐层递进地设计任务，不断提高学生的动手能力。首先，引导学生完成与实际生活相关的小型设备、装置。然后，引导学生设计机器人需要完成的特定任务，如直线壁障、曲线壁障，随后进行巡线壁障，逐步加深难度。通过以上任务，学生可以熟悉各种传感器的原理与性能、不同类型电机的性能与功能，为之后的任务做好了铺垫。最后，教师指导学生完成一系列复杂的任务，如把物体推到指定位置，使用红外装置点亮或熄灭灯具，设置小车的精确行走路线等。以上任务的训练，使学生能够根据实际情况调整思路和策略，进而达到举一反三、能力迁移的目的。
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4二度触摸，加强与机器人的认识
二度触摸，是整体到局部的重要演变，学生对机器人有简单的感性认识，激发学生的求知欲，可以让学生在零件中探索机械结构的奥秘。比如乐高机器人，齿轮是其重要的动力传动方式。乐高机件中种类比较多，功能呈现多元化的特点，引导学生在自己设计的齿轮传递动力过程中，对动力大小进行观察，继而得出齿轮间相互作用的结论。中国传统的编程教育过于注重编码过程的教育，从而忽视了思维和设计过程的教育。编程是思维的过程，是设计的过程，是测试优化的过程，编码只是其中很小的环节，机器人教育编程课程体系，注重培养孩子的思考能力、分析能力和设计能力。创客教育是以能力为导向的，区别于以基础知识为导向的传统教育。创客教育旨在解决问题的过程中不断学习新知识，消化吸收旧知识，并通过实践应用将知识内化、巩固、提升。这种个性化的动手探究能力、问题解决能力，正是当前学校教育所忽视和亟待大大增强的。创客式学习也为解决当前人才培养中存在的高分低能、创新人才缺乏等现实问题，提供了新的解决思路。同时研究表明：创客教育的最佳载体是机器人。在整个教学过程，既激发了学生的积极性，还有利于学生总结机械运转功率。机械的再度触摸加深了学生对其知识的理解，还可以对机器人进行改造，教师要发挥重要的指导作用，让学生了解结构的重要性，结构不仅仅是为了实现美观，更主要的是为机器人后续操作，提供重要的物质基础。
5发挥机器人优势，开展体验式教学
在机器人教学过程中，不能只看到它所带来的便捷性，专注于它给我们带来的科技新奇感，更多的是要利用它的科技优势，来帮助我们实现更好的教育效果和更快捷的学习效率。在教学过程中，教师总想要用最直观的感受和感知来教会学生们学习新知识和掌握技能，但是在以往的教学模式中这种“直观”很难做到真正的触摸和感受。创客教育在无实物的直观面前，总是会遇到“展示”困境，机器人教学则能够很好的突破这一限制。比如说，在机械操作类的课堂上，因为资金、场地以及安全性等多种限制，教师很难将真实的大型机器搬到同学们面前，但是机器人却可以模拟出整个机器设备的运转和操作流程，让每一个学生都能够身临其境的去感受这个大型机械的细节，帮助学生更好的对其产生认知、更牢固的掌握好操作方法，以便于未来进入工作岗位之后更好的适应。在机器人教学模式下，创客教育的直观性原则可以很好的发挥效应。因为互联网信息科技带给我们的恰恰就是满足了或虚拟、或现实的直观感受，我们可以利用现实直观在教学过程中让学生亲身体验一番智能化操作，也可以利用虚拟直观让学生们近距离感受每一个智能化产品生产的细节、工艺以及流程。这样的“体验式”学习不仅能让机器人课堂更加的生动有趣，同时也可以锻炼学生的实践能力，帮助他们为今后的工作做好准备。
结语
在新时代背景下，要想实现机器人教学的可持续发展，就要选择科学的机械和程序融合的教学策略，激发学生的学习兴趣，为学生创建良好的教学情境，有利于学生创新性思维的发展，实现教学效果的最大化。
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论文作者:方元
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
标签：机器人论文; 学生论文; 机械论文; 能力论文; 教师论文; 直观论文; 课堂论文; 《基层建设》2020年第1期论文;