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汕头机器人教育的12年

2016-01-14南方日报本文被阅读过34772次[推荐][打印][保存][大字体][中字体][小字体]

    在日前举行的第三届广东省青少年虚拟机器人竞赛中,全省共有13个市316支队伍400多名师生报名。汕头龙湖实验中学派出了7人队伍,斩获4个一等奖,1个二等奖金,2个三等奖。而在去年7月份举办的第十五届全国青少年机器人竞赛上,龙湖实验中学在全国33个代表团502支队伍中拿下综合技能组别的第一名,成为该项赛事有史以来的“三连冠”。

    自2003年汕头开始推行机器人教育至今,机器人教育经历了最初的起步期、高峰期,如今已渐趋常态化,并且在个别区域呈现“逆势崛起”之势,效果喜人。 ●南方日报记者 余丹

    汕头机器人教育起步早

    顾名思义,机器人教育是指通过组装、搭建、运行机器人,激发学生学习兴趣、培养学生综合能力的一种教育,由于机器人的发明、研究及应用实践涉及了丰富的知识和综合的技术能力,使得机器人对教育而言具有更多的价值。

    汕头市电教仪器站站长陈少斌是汕头机器人教育发展的见证者。据陈少斌介绍,全国机器人教育始于2001年,彼时国家正推行计算机普及教育,机器人技术的发展水平已经成为一个国家科技发展水平的重要标志,全国各地纷纷相应开展机器人教育。

    汕头也“不甘人后”。2003年,汕头积极引入机器人教育作为第二课堂,成为当时省内最早开设机器人教育的城市之一,紧跟国家的“步伐”。

    陈少斌称,最初机器人教育是作为“中学生电脑制作活动”被列入第二课堂的内容,随着机器人教育渐趋普及,进入高峰期,各别学校开始单独开设机器人教育课程,而这其中包括两种类型:一种是“机器人进课堂”教育;另一种是竞赛型机器人教育。

    高峰期20多个学校参与

    竞赛出成绩,许多学校在开展机器人教育初期都表现出相当的积极性。陈少斌告诉记者,当年机器人比赛成绩与升学挂钩,有加分政策,不少家长和老师都十分推崇机器人教育。2006年至2007年间,机器人教育进入高峰阶段,一个普通的比赛都有包括20多个中小学学校参与。

    “我们对机器人教育是支持的,鼓励学校开展。”陈少斌告诉记者,2009年,汕头市教育局把“机器人进校园”纳入课题,并编写教材,开展培训提高师资水平等,为学校推行机器人教育提供支持。此外,教育局还联合汕头市科技协会举办全市中小学生智能机器人竞赛活动,至今已连续举办6届。

    然而,由于开展机器人教育需要投入大量教育经费,并且对师资有严格的要求,许多学校开展机器人教育后期渐趋吃力,不少学校暂停了机器人教育。例如汕头华侨中学,则将机器人教育从第二课堂发展为通用技术纳入课程,以教学方式继续开展机器人教育。汕头的机器人教育开始由高峰期进入较为平淡的发展期。

    “无论是哪种类型的机器人教育,都是为了培养孩子的素质。”陈少斌解释,虽然汕头的机器人教育发展逐渐常态化、平稳化,但随着国家近年大力倡导科技创新,地方产业转型升级的需要,以及许多学校办学条件的改善,学校将会更加重视机器人教育,机器人教育将往更好的方向发展。

    对学生个人成长大有裨益

    龙湖实验中学自2006年创校以来,便开展了机器人教育,并于隔年拿下汕头市中小学生智能机器人竞赛中“搏斗项目”的一等奖。此后,龙湖实验中学在机器人教育上的投入不遗余力,成绩显著。

    徐演生是龙湖实验中学机器人的指导老师,自2011年进入学校以来,徐演生已经带过多届机器人兴趣班的学生。在学校机器人兴趣班,记者发现,教室内的“荣誉榜”上贴满了指导老师和往届学生参赛的照片,还有学生们参赛后的心得感悟。

    “这个学生后来去到金中读书,这个学生今年拿到学校奥数比赛的第一名。”对于学生们的荣誉,徐演生如数家珍,甚至连已毕业了的学生,徐演生还时刻关注着他们的发展。对于徐演生来说,机器人教育不仅是学生们课业之余的兴趣培养,对于学生们的个人成长也大有裨益。

    徐演生告诉记者,目前该校机器人教育主要分基础搭建和编程。一个机器人包括马达、车轮、传感器、控制器、电源、结构件等不下20种零部件,这就要求学生要有创新的思维和一定的物理结构学、空间几何学知识,才能搭建出合理的搭建物,这十分考验学生的动手能力。而由于编程属于较复杂的知识,目前学校只能教授各别学生图形化编程。

    该校初三学生陈子超曾在第十四届广东省青少年机器人竞赛中获得综合技能组别的二等奖,在其心得体会中,他这样说道:“学习机器人,更多是精神上的体验,更重要的一点——它更能考验我们的耐力与毅力,是一个锻炼意志,培养坚韧品质的过程。”

    “比赛是限时的,这需要学生提高速度和效率。”徐演生称,学习机器人不仅提高了学生的创新、逻辑思维能力,还明显改变了学生懒散的态度,做事更加条理分明,这是机器人教育所带来的意想不到的结果。

    改变思路调整教学方法

    徐演生介绍,在较早前的机器人比赛中,老师参与力度更大,学生只掌握基础的搭建知识,对其中涉及的复杂程序语言难以消化吸收,并不了解。2009年,机器人比赛设置了综合技能比赛项目,该项目更强调学生自主参与的程度,因此要求学生要懂简易的程序编写。

    “这是国内机器人教育的不断变革。”徐演生称,每年的机器人比赛都会新增项目和任务,这就迫使学生们转变思路,研发符合赛制的机器人,“这其中完全由学生自主设计、搭建、编程,老师只能做一般性的指导。”

    徐演生举例,在去年7月的全国比赛中有一个新增任务:“月岩采集”,为了圆满完成任务,参赛小组花费了半年的时间设计制作机器人的机械手臂,甚至赛前仍不断地调整、改进,以期机械手臂的运行能更快更准。而反复的调试实践,则换来了国赛中4次任务零失误的成绩。

    竞赛型机器人教育,需要学生投入更多的时间和精力。为了保证学生们课业成绩也跟得上,徐演生利用课余时间给学生们“开小灶”,并时刻监督着学生们的日常成绩,一旦发现学生成绩下滑,徐演生会及时地提醒学生注意分配好日常学习时间和研究机器人的时间。去年,徐演生还被评为“全国优秀教练员”,今年,徐演生还代表广东省前往新疆给当地的老师做指导培训。

    澄海推行覆盖式普及教育

    在汕头市区机器人教育发展节奏普遍放缓之际,澄海区却“逆势而起”,自2014年底开始启动机器人教育专项活动,仅一年时间,澄海全区已有三分之一的中小学都开设了机器人教育课程。初步统计,澄海区有超过1500名中小学生参与到机器人教育实践活动中,超过100名老师参与了教练员培训。

    “全国可能没有哪个区域能达到这样的效果。”澄海区教育局副局长陈树聪告诉记者,最初开展机器人教育是为了配合省级课题“新媒体背景下中小学生核心素养培育”,课题组成员认为,“核心素养”其中包括“科技素养”,恰逢国家大力倡导万众创新,科技教育正是培养创新精神最好的载体,于是澄海教育局决定从科技入手,利用澄海玩具这一地方产业优势,发展机器人教育。

    陈树聪介绍,与竞赛型机器人教育不同,澄海区推行普及化教育,更注重对机器人基础知识的巩固学习,让孩子们了解基本的科技概念,并且强调每个环节的知识都要学得扎实。

    为此,澄海区教育局联合本地玩具企业万格实业有限公司旗下的乐博士教育团队,成立了中小学机器人研究中心,并在全区42所中小学建设机器人教育实验室,配备必要的机器人教学教具,每校挑选两名老师担任机器人教育辅导员,每周开设两节机器人学习体验课,实现教学常态化。

    在澄海区其中一个试点学校,记者观察到,机器人教育实验室内设备齐全,不仅有摆放教育的教具陈列柜,还有满足4个人使用的小组操作台,一个方便展示、竞技、分析所用的集体操作台,并且配备了全套教具。乐博士教育团队销售总监吴少君告诉记者,团队为中小学的机器人教育实验室提供建设方案和专业指导,更多学生的学习成果检验设计实验和竞赛等方案。

    从一片空白发展至“全面开花”

    记者了解到,机器人教育在汕头刚开展之初,澄海曾有学校积极参与,但后来由于经费和师资原因,澄海没有学校继续机器人教育。“在机器人教育普及这块,澄海基本属于‘一片空白’”。陈树聪说道。为了摸索出合适的教学模式,澄海区定了三个方针。

    第一,设置定点单位,“以点带面”起到辐射作用。澄海区2014年底开始进行普及教育,最初仅在18所小学开设机器人课程。陈树聪介绍,当时澄海11个街道镇都有试点学校,达到了“全面开花”的效果。

    第二,采取“以赛促教”“以赛带训”的方式教学,设置机器人拔河、越野、弹力小车等比赛项目,激发学生参与的兴趣。此外,还设置了“亲子比赛”,既有利于开发孩子智力,又能够提高家长参与度,促进家庭和谐。

    第三,坚持“扩容提质”。陈树聪告诉记者,“扩容”指的是扩大容量,从18所学校扩展到42所学校,接下来还将继续扩大规模;“提质”指的是机器人产品的升级,开展机器人教育对企业也有促进作用,使其研发更多适合教育领域的产品。

    不仅如此,在师资培训方面,澄海区教育局采取“引进来”与“走出去”,邀请乐博士教育团队为区内的学校举办“示范课”,培训本地老师;同时积极派遣区内教师前往全国各地参与机器人教练员的培训,提高师资水平。

    此外,澄海区教育局还与乐博士教育团队共同编写了机器人教育教材。乐博士教育团队指导老师赵世僖告诉记者,现在市面上的机器人教材更多是为了竞赛而编纂的,而这本教材经过大量的论证、修改,教授更多包括科技、自然知识等,更适合中小学普及教育。

    “机器人短期内看似乎没有作用,但长远来说对孩子综合素养有所帮助。”如今一年过去了,澄海区机器人普及成果有目共睹。陈树聪说,机器人教育是一种以科技为主的综合素养教育,在现如今普遍重应试教育的环境里,如何培养孩子综合素质,提高孩子们实践能力,显得尤为重要。

    陈树聪表示,澄海区机器人教育最终极的目标,还是希望机器人教育能够普及到区内的每个学生,使个体成长有所得益,并促使澄海区的玩具企业转型升级,从传统玩具发展到有更多科技元素在内的产品,实现各方获利。

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