1、. . 1 . . . w d . *市實(shí)驗(yàn)高中機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室籌建與發(fā)展方案2015年3月目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc352072648一、 意義 PAGEREF _Toc352072648 h 3HYPERLINK l _Toc352072649二、指導(dǎo)思想 PAGEREF _Toc352072649 h 3HYPERLINK l _Toc352072650三、目標(biāo)規(guī)劃 PAGEREF _Toc352072650 h 3HYPERLINK l _Toc352072651四、初期重點(diǎn)工作 PAGEREF _Toc352072651 h 5HYPERLIN

2、K l _Toc352072652(一)組織機(jī)構(gòu)建立 PAGEREF _Toc352072652 h 5HYPERLINK l _Toc352072653(二)組織教師培訓(xùn) PAGEREF _Toc352072653 h 5HYPERLINK l _Toc352072654(三)加強(qiáng)隊(duì)組活動(dòng)，開展相關(guān)活動(dòng) PAGEREF _Toc352072654 h 6HYPERLINK l _Toc352072655(四)校本機(jī)器人教材開發(fā) PAGEREF _Toc352072655 h 6HYPERLINK l _Toc352072656(五)監(jiān)測評價(jià) PAGEREF _Toc352072656 h 6

3、HYPERLINK l _Toc352072657五、保障措施 PAGEREF _Toc352072657 h 7HYPERLINK l _Toc352072658附件1：機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建立方案 PAGEREF _Toc352072658 h 8HYPERLINK l _Toc352072659附件2：機(jī)器人課程開課方案 PAGEREF _Toc352072659 h 14HYPERLINK l _Toc352072660附件3：機(jī)器人課程授課方案 PAGEREF _Toc352072660 h 17一、意義中小學(xué)機(jī)器人教育與實(shí)踐活動(dòng)，是落實(shí)新課標(biāo)要求，開展素質(zhì)教育的一項(xiàng)嶄新的容。教育部從二三年

4、起，把中小學(xué)機(jī)器人比賽納入全國中小學(xué)電腦制作活動(dòng)，同時(shí)普通高中新課程已將人工智能技術(shù)及簡易機(jī)器人制作列入選修容。目前，興旺國家已把機(jī)器人教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)作為中小學(xué)信息技術(shù)的必修課。在我國的、等興旺地區(qū)，已開展了中小學(xué)機(jī)器人教育教學(xué)的試點(diǎn)工作，并取得了一定的實(shí)踐經(jīng)歷。鑒于此,我校也應(yīng)當(dāng)開展中小學(xué)機(jī)器人教育教學(xué)工作。為此，我們?nèi)杂泻芏啻罅康墓ぷ饕?。二、指?dǎo)思想豐富中小學(xué)學(xué)生生活；激發(fā)創(chuàng)新精神；培養(yǎng)實(shí)踐能力，大力推進(jìn)學(xué)生素質(zhì)教育。三、目標(biāo)規(guī)劃1、總體建立目標(biāo)通過開展機(jī)器人搭建、編程、創(chuàng)意等實(shí)踐活動(dòng)，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力；探索中小學(xué)機(jī)器人課程建立的規(guī)律和方法；加快我校中小學(xué)校

5、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建立；提高我校中小學(xué)機(jī)器人硬件開發(fā)水平和軟件研發(fā)能力。提高學(xué)校信息化教育水平，普及機(jī)器人根底知識，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新精神及實(shí)踐能力，培養(yǎng)機(jī)器人后備人才，為實(shí)施科教興國、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略奠定扎實(shí)根底。利用一至三年時(shí)間，建立健全的我校機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。2、具體實(shí)施目標(biāo)1籌措資金，利用3-4個(gè)月的時(shí)間，分步驟有方案地建立符合學(xué)校開展實(shí)際的多功能機(jī)器人技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建立方案詳見附件1。2在建立機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的根底之上，培養(yǎng)和培訓(xùn)機(jī)器人教學(xué)的師資力量，利用各種資源建立起我校機(jī)器人教學(xué)的師資隊(duì)伍。如參觀周邊學(xué)校具有機(jī)器人教學(xué)實(shí)踐經(jīng)歷的學(xué)校吸取他們的有效經(jīng)歷外派學(xué)習(xí)。與機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建立同步實(shí)施。3利用1

6、個(gè)月左右時(shí)間，建全實(shí)驗(yàn)室的軟硬件配置，使之到達(dá)開設(shè)機(jī)器人課程的標(biāo)準(zhǔn)，并準(zhǔn)備開課。4在各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成后，有方案有選擇的逐步開設(shè)我校機(jī)器人課程具體實(shí)施方案詳見附件2。時(shí)間初步定為2013-2014年第一學(xué)期。5教學(xué)的同時(shí)，關(guān)注省、市、自治區(qū)的各類有關(guān)機(jī)器人的比賽，并根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況有選擇的參加比賽，爭取為我校取得好的成績和榮譽(yù)。四、初期重點(diǎn)工作(一)組織機(jī)構(gòu)建立成立組織機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)。成立我校機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室實(shí)施領(lǐng)導(dǎo)小組，進(jìn)展統(tǒng)一發(fā)動(dòng)部署和檢查監(jiān)視。根據(jù)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室籌建于開展方案將有關(guān)任務(wù)納入相應(yīng)工作規(guī)劃和方案，充分履行相關(guān)工作職責(zé)，發(fā)揮各自優(yōu)勢，密切配合，形成合力，切實(shí)推進(jìn)建立工作。人員安排與分工

7、：組長：實(shí)驗(yàn)室設(shè)備采購負(fù)責(zé)人：實(shí)驗(yàn)室建立負(fù)責(zé)人：師資建立負(fù)責(zé)人：物資管理負(fù)責(zé)人：競賽聯(lián)系負(fù)責(zé)人：各責(zé)任人要定期向組長匯報(bào)工作進(jìn)展情況，并將人員工作情況納入教師考核之中。(二)組織教師培訓(xùn)組織開展機(jī)器人師資培訓(xùn)，使教師能夠熟練使用相關(guān)軟件實(shí)施機(jī)器人教學(xué)并指導(dǎo)學(xué)生，利用各種軟硬件資源，參加各種活動(dòng)，交流共享。具體做法為走出去，請進(jìn)來。即選派相關(guān)教師外出參加市級以上各種機(jī)器人培訓(xùn)；請專家到學(xué)校培訓(xùn)教師，同進(jìn)指導(dǎo)學(xué)生；學(xué)校定期組織培訓(xùn)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用交流。(三)加強(qiáng)隊(duì)組活動(dòng)，開展相關(guān)活動(dòng)做為一門個(gè)性化校本課程，對機(jī)器人教學(xué)進(jìn)展落實(shí)。具體落實(shí)：時(shí)間，根本定為每周時(shí)間待定自主活動(dòng)時(shí)間；地點(diǎn)，學(xué)校機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室

8、；指導(dǎo)教師，具有高水平的輔導(dǎo)教師。積極參加各級機(jī)器人活動(dòng)大賽等,引導(dǎo)學(xué)生參與活動(dòng)，在實(shí)踐中歷練學(xué)生與教師。(四)校本機(jī)器人教材開發(fā)結(jié)合學(xué)校實(shí)際，開發(fā)校本教材。在制定學(xué)校課程規(guī)劃根底上，開發(fā)出適合我校的校本課程教材，為課程的實(shí)施提供可操作的保障。同時(shí)，參考國外優(yōu)秀機(jī)器人教學(xué)資源，給學(xué)生提供適合使用的機(jī)器人教程教材，圖書及音像資料等。并引進(jìn)校外優(yōu)質(zhì)的機(jī)器人教育工程和資源。(五)監(jiān)測評價(jià)學(xué)校將組織電教主管部門專家、家長代表對方案的實(shí)施作全面評價(jià)與監(jiān)控；對隊(duì)伍建立、學(xué)生開展進(jìn)展評價(jià)及監(jiān)控；教師個(gè)體對個(gè)人開展作自我評價(jià)。五、保障措施規(guī)劃的落實(shí)，需要學(xué)校做好組織與保障工作，要抓好建立的速度，走好前四步：制

9、訂方案方案，落實(shí)硬件配置，培訓(xùn)教師，機(jī)器人教學(xué)建立課程化。1、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)要充分把握機(jī)器人建立的理念、涵。其次，在全校師生中間進(jìn)展充分的發(fā)動(dòng)與宣傳，使教師理解規(guī)劃實(shí)施對于學(xué)校開展的戰(zhàn)略意義，創(chuàng)造規(guī)劃實(shí)施的良好輿論氣氛。2、從領(lǐng)導(dǎo)到教師，努力形成濃濃的機(jī)器人建立氣氛，形成新的教育觀、學(xué)生觀、課程觀，從而為規(guī)劃實(shí)施提供堅(jiān)實(shí)的觀念保障。本著職權(quán)清晰，責(zé)任明確，組織高效的原則，組建完善的組織機(jī)構(gòu)，目標(biāo)明確，責(zé)任到人。具體在落實(shí)個(gè)性化課程上，從課程的規(guī)劃到實(shí)施，從軟件的使用到校本教材的開發(fā)上，都納入學(xué)校制度管理體制。3、學(xué)校加大資金投入，保障硬件配置、教師培訓(xùn)、學(xué)生隊(duì)組活動(dòng)等各項(xiàng)工作的順利開展；對于在教學(xué)工

10、作中成績突出的教師實(shí)施重獎(jiǎng)。附件1：機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建立方案一、環(huán)境設(shè)計(jì)機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室參考環(huán)境依據(jù)我校的特點(diǎn)，聯(lián)系了一些企業(yè)，給出了以下建議：獨(dú)具風(fēng)格的機(jī)器人工作室環(huán)境，營造一個(gè)富有高科技感、未來感的以科技本的氣氛，營造一種能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐欲望的氣氛。一個(gè)具有完善功能的機(jī)器人工作室由以下五大主要功能區(qū)構(gòu)成：1、教學(xué)區(qū)進(jìn)展機(jī)器人日常展示2、活動(dòng)區(qū)機(jī)器人活動(dòng)的專用場地，及學(xué)生測試機(jī)器人的空間3、組裝區(qū)提供專用課桌和工具，搭建和改裝、體驗(yàn)機(jī)器人帶來的快樂4、儲物區(qū)存放機(jī)器人及其相關(guān)設(shè)備5、小型閱覽室提供機(jī)器人相關(guān)圖書供學(xué)生閱覽具體設(shè)計(jì)將在方案定制后按實(shí)際尺寸和要求設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)計(jì)一：一間教室分為教學(xué)

11、和科技活動(dòng)及競賽場地環(huán)境設(shè)計(jì)二：兩間教室設(shè)計(jì)，一做教學(xué)研究，二做科技活動(dòng)和拓展。二、授課模式模式一：信息技術(shù)簡易機(jī)器人制作課程使用簡易機(jī)器人制作教材，配合機(jī)器人制作手冊開設(shè)必修、選修課程模式二：興趣小組活動(dòng)利用活動(dòng)課時(shí)，自愿報(bào)名的形式，組織機(jī)器人活動(dòng)的興趣小組。模式三：技術(shù)教育拓展性課程使用信息技術(shù)或綜合實(shí)踐和校本課程時(shí)間，以班級為單位進(jìn)展技術(shù)教育，全面鍛煉學(xué)生的能力。模式四：機(jī)器人基地俱樂部成立本區(qū)域的社會(huì)實(shí)踐俱樂部，實(shí)施會(huì)員管理，定期活動(dòng)。模式五：夏令營、冬令營活動(dòng)假期的機(jī)器人俱樂部活動(dòng)，使用機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室招生開設(shè)短期技術(shù)教育培訓(xùn)，擴(kuò)大影響。三、階段目標(biāo)根據(jù)實(shí)際情況選擇實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行模式。第一階

12、段：主要以教學(xué)為主，以班級或自愿報(bào)名的形式，組成機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人主要使用仿真實(shí)驗(yàn)平臺、AS-MIII平臺、AS-EI工程創(chuàng)新模塊平臺來進(jìn)展系統(tǒng)教學(xué)。這個(gè)階段的標(biāo)志性價(jià)值：開發(fā)出試用于教學(xué)的校本教材，開設(shè)機(jī)器人公開課，邀請市教育系統(tǒng)和其他學(xué)校教師觀摩，并在地區(qū)進(jìn)展推廣。主要負(fù)責(zé)培訓(xùn)教師、編排課程、協(xié)助開發(fā)校本教材第二階段：啟動(dòng)以比賽為主的工程小組，由教師挑選在第一階段學(xué)習(xí)中成績突出的學(xué)生，分小組準(zhǔn)備教育部、科協(xié)、人工智能協(xié)會(huì)等舉辦的國際、國的各類比賽。在這個(gè)階段，機(jī)器人要進(jìn)展大量的擴(kuò)展、外形改造、機(jī)器人活動(dòng)場地制作、比賽規(guī)則培訓(xùn)等。階段標(biāo)志性價(jià)值：全面投入各類比賽工程，為學(xué)校爭取榮譽(yù)主要負(fù)責(zé)競

13、賽指導(dǎo)、組織和其他學(xué)校的隊(duì)伍進(jìn)展比賽交流第三階段：啟動(dòng)以開發(fā)研究為主的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，由教師和骨干學(xué)生組成研究小組，在機(jī)器人實(shí)用功能開發(fā)、機(jī)器人通訊、機(jī)器人群體社會(huì)性研究、機(jī)器人視覺、語音開發(fā)等工程上做系統(tǒng)開發(fā)。階段標(biāo)志性價(jià)值：爭取每年有1-2個(gè)開發(fā)成果，可以參加創(chuàng)新大賽或申請專利。主要負(fù)責(zé)工程設(shè)定、工程指導(dǎo)、保持與其他機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的交流等以上階段相互嵌套、互為依托、按照實(shí)際情況確定實(shí)驗(yàn)室方向。二、硬件配置機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室參考環(huán)境參考實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求，需要準(zhǔn)備一下硬件設(shè)施實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)圖紙中出機(jī)器人設(shè)備都已顯示出來：性能較好的計(jì)算機(jī)10-12臺機(jī)器人設(shè)備正在聯(lián)系相關(guān)公司制作方案其他設(shè)備儲物柜、電腦桌、講桌

14、、練習(xí)場地、實(shí)驗(yàn)室位置等附件2：機(jī)器人課程開課方案一、前言機(jī)器人實(shí)踐課程作為我校即將要開設(shè)的課程，而我校缺乏相關(guān)的教學(xué)經(jīng)歷和管理經(jīng)歷，因此在課程的開設(shè)和教學(xué)上，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過學(xué)習(xí)與模仿探索與實(shí)踐總結(jié)與特色，三個(gè)階段，來不斷積累我校的機(jī)器人課程教學(xué)與管理經(jīng)歷。同時(shí)培養(yǎng)我校機(jī)器人課程的師資隊(duì)伍。二、開課原則普及機(jī)器人教育與參加各類競賽相互促進(jìn)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，并突出實(shí)踐的作用，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新激情，努力提高自身機(jī)器人知識水平。執(zhí)行嚴(yán)進(jìn)寬出的學(xué)生教學(xué)與管理方式，努力發(fā)現(xiàn)喜歡和有一定根底的學(xué)生進(jìn)入機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)。三、各階段的具體任務(wù) 1、學(xué)習(xí)與模仿在實(shí)驗(yàn)室建成投入使用初期，在課程安排上和學(xué)生選擇上應(yīng)當(dāng)遵循循序

15、漸進(jìn)的原則，逐步展開。課程開設(shè)上，應(yīng)當(dāng)以教學(xué)為主，并進(jìn)展一定程度的實(shí)踐，了解我校學(xué)生在機(jī)器人課程上的水平，同時(shí)培養(yǎng)教師在機(jī)器人課程上的實(shí)踐教學(xué)水平，為下一步課程的開展打下堅(jiān)實(shí)的根底。在學(xué)生授課上，以小班授課為主，一般不超過12人，并進(jìn)展淘汰制的教學(xué)，最終原則出禁得起實(shí)踐和比賽考驗(yàn)的學(xué)生。 2、探索與實(shí)踐在階段一的根底上，吸取教學(xué)經(jīng)歷和管理經(jīng)歷，逐步提高教學(xué)管理水平，加強(qiáng)師資力量，豐富機(jī)器人課程設(shè)置和容，擴(kuò)大參加機(jī)器人比賽的圍。3、總結(jié)與特色利用2-3年的時(shí)間探索學(xué)校機(jī)器人實(shí)踐課程的教學(xué)，形成富有實(shí)驗(yàn)特色的教學(xué)方式和符合教學(xué)實(shí)際的教學(xué)方法。使課程教學(xué)到達(dá)多類型、多實(shí)踐、有特色和能出去的教學(xué)效果。

16、四、考核評價(jià)措施1、教師觀察：科技機(jī)器人教師應(yīng)注意觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，據(jù)此安排教學(xué)容，調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，改善教學(xué)方法，必要時(shí)開展個(gè)別教學(xué)指導(dǎo)。 2、與學(xué)生談話：科技課教師、 教育管理者和家長以平等的身份向?qū)W生詢問一些開放性的問題，了解學(xué)生對這些問題的看法或想法。出色表現(xiàn)記錄：教師和學(xué)生對科技(機(jī)器人)學(xué)習(xí)活動(dòng)過程中有特殊意義或價(jià)值的信息如學(xué)生的超常表現(xiàn)、獨(dú)特見解、科學(xué)創(chuàng)意等及時(shí)記錄在案，供終結(jié)性評價(jià)時(shí)參考。3、測驗(yàn)與考試：測驗(yàn)與考試主要考察學(xué)生對機(jī)器人的根底知識和根本技能的掌握程度在科學(xué)課程的評價(jià)中有兩種用法：一是在學(xué)習(xí)開場前對學(xué)生的已有知識經(jīng)歷進(jìn)展摸底；二是在學(xué)習(xí)告一段落時(shí)對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)展總

17、結(jié)。針對不同的要求，可采用口試、筆試、現(xiàn)場操作等方法，著重檢查學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力。4、作業(yè)法：即教師提供一項(xiàng)作業(yè)任務(wù)，從學(xué)生完成該作業(yè)的質(zhì)量判斷其有關(guān)水平與能力。5、評議法：涉及學(xué)生情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面的指標(biāo)，除上述方法外，還需采用評議法，即先由學(xué)生按指標(biāo)要求自評，然后組成小組讓學(xué)生互評，最后教師可根據(jù)學(xué)生自評與互評的結(jié)論，參照觀察記錄、考試與作業(yè)情況，作出綜合評定。6、比賽評價(jià)：讓學(xué)生有組織的參加各級各類的科技機(jī)器人的比賽，在比賽中讓參賽學(xué)生的知識和技能得到進(jìn)一步的提高，同時(shí)又是對科技課機(jī)器人的考核評價(jià)。定期組織部比賽，并給與一定的獎(jiǎng)勵(lì)。附件3：機(jī)器人課程授課方案*中學(xué)科技活動(dòng)實(shí)

18、驗(yàn)室拓展、研究課程章節(jié)課時(shí)產(chǎn) 品容參考第一章機(jī)器人開展概況1教 材機(jī)器人的故事：了解機(jī)器人開展的歷史分組、檢索的機(jī)器人資料、，寫一篇機(jī)器人開展簡述的論文，可從不同角度寫第二章我的機(jī)器人伙伴1AS-MIII認(rèn)識我的新朋友：了解機(jī)器人的特點(diǎn)機(jī)器人檢查身體，運(yùn)行自檢程序、機(jī)器人互動(dòng)，運(yùn)行表演程序第三章機(jī)器人是怎么思考2VJC仿真版機(jī)器人的思想：掌握機(jī)器人圖形化編程虛擬機(jī)器人的構(gòu)造和功能機(jī)器人走圓形掌握執(zhí)行機(jī)構(gòu)的編程3、等比求和掌握變量表達(dá)4、直角三角形流程圖的數(shù)學(xué)模型、排序掌握循環(huán)表達(dá)5、隨機(jī)走掌握傳感器表達(dá)5、計(jì)算閏年掌握子程序表達(dá)7、超越自我設(shè)計(jì)程序演示電腦滅火比賽第四章I Robot20AS-

19、MIII根底課我和伙伴一起成長：工程導(dǎo)入教學(xué)，自己建構(gòu)機(jī)器人的知識1、VJC1.5機(jī)器人真正的思想2、機(jī)器人唱歌認(rèn)識聲音傳感器3、走圖形認(rèn)識機(jī)器人的腿-行走機(jī)構(gòu)4、邊唱邊跳掌握多進(jìn)程的編程5、動(dòng)態(tài)字符認(rèn)識機(jī)器人的嘴-顯示器6、斗牛認(rèn)識機(jī)器人的眼睛-紅外傳感器7、接力賽跑認(rèn)識機(jī)器人的觸覺-碰撞開關(guān)8、超越自我走固定長度的直線編碼器AS-MIII拓展課1、測量物體高度超聲測距卡、恒溫箱溫度傳感器、找地雷金屬傳感器、四輪驅(qū)動(dòng)大功率擴(kuò)展、指南車數(shù)字指南針、桌上戰(zhàn)車多通道地面檢測、機(jī)械手臂伺服電機(jī)、超越自我機(jī)器人擂臺賽AS-MIII研究課、機(jī)器人過河群體機(jī)器人通信、昆蟲機(jī)器人設(shè)計(jì)伺服電機(jī)應(yīng)用、野外探險(xiǎn)視覺、看家的機(jī)器人紅外夜視視覺、語音汽車可錄放聲卡、紅外測距、清掃機(jī)器人數(shù)字指南針、清掃裝置、超越自我設(shè)計(jì)導(dǎo)盲機(jī)器人AS-ROBI創(chuàng)新課新產(chǎn)品可選1、機(jī)器蛇2、打高爾伏球的機(jī)器人3、畫圖機(jī)器人4、下棋機(jī)器人5、四足機(jī)器人6、挑戰(zhàn)自我設(shè)計(jì)人形機(jī)器人第五章機(jī)器人創(chuàng)新10AS-EIB我會(huì)做機(jī)器人了：掌握機(jī)器人創(chuàng)新方法1、橋機(jī)構(gòu)組合2、減速齒輪箱齒輪組合3、床機(jī)械動(dòng)力、蝸桿等4、電動(dòng)鉆動(dòng)力5、信號燈發(fā)送摩爾斯電碼SOS6、平安門禁溫控7、恒星定位儀光控8、直升機(jī)動(dòng)力控制9、電梯磁控感應(yīng)、綜合10、挑戰(zhàn)自我機(jī)器人手臂搭建第六章機(jī)器人世界10AS-MIIIAS-EIBAS-