发布时间:2023-10-08 10:05:45
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过去我们对信息技术教学内容的理解与信息技术的发展状况和信息技术教学载体(计算机)的惟一性是相关的。而智能机器人作为中小学校信息技术教育的另一载体的出现,不仅充实了信息技术教学的内容,也使我们对中小学校信息技术教育有了一个新的认识。使中小学的信息技术教育更全面的体现了信息技术的内涵。
我国中小学智能机器人教育方兴未艾,有识的信息技术基础教育的决策者和工作者应该抓住这一教育改革创新的先机,将我国的信息技术教育推进到一个新的水平上。当今的教育是为以后的经济和社会发展打基础的。有超前意识的教育工作者,应该关注经济的发展趋势,思考未来社会对人才培养的需求,并为培养高素质的人才打好基础。
当今信息技术的发展日新月异,计算机作为一种信息处理工具被广泛的普及使用。正是由于这个原因,我国逐步将中小学校的计算机课程改为了信息技术课程。而众所周知的是信息技术的基本内容包括:感测技术、通信技术、智能技术和控制技术。特别是20世纪中后期以来,在以上四种技术中,智能技术又处于核心地位。它已经无孔不入地渗透到其它三种技术中。
我国的信息技术教育是从原来计算机教学的基础上发展到今天,其内容也将会随着信息技术的发展而变化。多年来计算机作为信息技术教育的载体成为中小学信息技术教育的惟一工具,这种状况决定了中小学校信息技术教育的教学内容。也引发了对中小学信息技术教育内容的争论。例如:关于信息技术教育是否只要学习计算机使用的争论和信息技术教育内容中是否要有程序设计教学内容的争论。
过去我们对信息技术教学内容的理解与信息技术的发展状况和信息技术教学载体(计算机)的惟一性是相关的。而智能机器人作为中小学校信息技术教育另一载体的出现,不仅充实了信息技术教学的内容,也使我们对中小学校信息技术教育有了一个新的认识。使中小学的信息技术教育更全面的体现了信息技术的内涵。
一、让智能机器人走进中小学校的信息技术教育
随着智能技术的发展,智能机器人的教育走进中小学校已经成为可能和必然趋势,智能机器人技术融合了造型技术、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件和人工智能等众多先进技术,充分地体现了当代信息技术多个领域的先进技术,是信息技术的重要内容,更是智能技术的结晶。智能机器人的教学内容必将给信息技术基础教育带来新的活力,智能机器人会成为中小学生能力、素质培养的智能平台。在中小学信息技术教学中智能机器人将会与计算机一起成为信息技术教育的工具,承载起信息技术教学载体的任务。
智能机器人教学内容作为信息技术教学内容之一的作用主要体现在以下三个方面。
1.使学生了解智能机器人这个信息技术前沿领域的发展和应用状况,了解智能机器人的概念和工作方式,破除中小学生对智能机器人的神秘感,为进一步学习智能机器人技术的有关知识打下基础。
2.使学生掌握为一种智能机器人下载程序的方法,了解智能机器人的传感器和驱动装置的作用。理解体会程序是智能机器人的灵魂,了解体会智能机器人是怎样在人的指挥下工作的。学习为一种智能机器人编写程序,通过为机器人编写程序学到科学而高效的思维方式,提高规划能力,提高学生的分析问题和解决问题的能力。
3.通过完成项目任务和比赛项目,使学生在为机器人扩充功能的过程中学习有关数字电路方面的知识,在组装扩展机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。
智能机器人教育走进普通中、小学校的可能性和必然性,已经在近两年中得到了充分的体现。智能机器人教育在中、小学校中主要是从下面的方式体现出来的。
1.以校外科技活动为动力,在校内以科技活动小组的方式出现。
2.以信息技术课内容之一的方式出现在中、小学的信息技术课上。
二、信息技术教育中的程序设计与智能机器人
程序设计是中小学校信息技术学科教育的重要内容之一。在80年代初我国开展信息技术教育之初就是以程序设计为主要教学内容的。在中学程序设计能力强的同学在其它学科的学习中产生正迁移现象也屡见不鲜,程序设计课程在培养学生分析问题、解决问题的能力和培养学生创造性思维上起着非常重要的作用。程序设计是计算机这一现代工具为基础教育带来的一种培养综合能力的新方法和新手段。
在强调程序设计教育作用的同时反思目前程序设计教学中存在的问题是必要的。对于初学程序设计的中小学生来说兴趣是学习的动力,而利用以往的程序设计媒介很难使初学者 看到程序设计应用的效果,体验成功的乐趣,这是目前程序设计教学中经常出现两极分化的主要原因。
程序是智能机器人的灵魂,让中学生通过为机器人编程序来学习程序设计的知识是程序设计教学入门的最好方法。在学习为机器人编写程序的过程中学生会获得成功的喜悦、会建立成功的信心,从而取得程序设计学习的兴趣。将智能机器人作为程序设计学习的载体,会从根本上解决目前程序设计教学中存在的问题。智能机器人使程序设计的学习与信息技术的前沿领域紧密的结合在一起。
智能机器人对学生引发的程序设计的兴趣还会对算法的学习打下良好的基础,使学生通过程序设计更好的学习有关的算法知识。
三、能力培养的综合平台
学习为智能机器人编写程序是以智能机器人为平台的学习内容之一,在编程序的过程中学生要了解智能机器人的功能、结构和工作原理,并根据要机器人完成的任务来编写程序。学习者要了解机器人的各种传感器,并通过编程序来控制传感器,使机器人感知外界的环境信息,并对感知的信息做出决策和响应,以使机器人完成规定的任务。学习为机器人编写程序的过程可以用拟人的方法循序渐进的进行。例如:可以将机器人的硬件看作一个刚刚出生的孩子,而学习为机器人编程序的过程是学生赋予机器人行走、避障、避碰、说话、听话、观察等人类行为功能的过程。学生在学习的过程中始终感受着失败的遗憾和成功的喜悦,对遗憾和喜悦的感受必然形成学习的动力和兴趣。
智能机器人作为培养学生综合能力的平台,除了要具有中学程序设计教学的程序设计语言系统和编辑系统。还要有适当的硬件功能。语言系统应该是具有结构化程序设计的语言系统,学生在学习编程的过程中要能够学到程序设计的三种基本结构即顺序结构、选择结构和循环结构的功能。硬件要具有很好的可扩充性和可塑性,适合学习有关的硬件知识,便于培养学生的动手能力。
智能机器人融合了多项先进技术,随着智能机器人作为学习平台在中小学教学中的应用,会有许多针对中小学生的机器人产品应运而生,教育机构在选择教学用机器人的时候,要结合基础教育对能力培养的要求来选择智能机器人学习平台。
智能机器人作为信息技术教学的内容在中学信息技术教育中出现,会给信息技术教育带来新的内容、新的思考和新的活力。借助智能机器人学生可以进行多项目的研究性学习。智能机器人体现的知识的综合性,使他不仅会成为信息技术教育的载体,也会成为中小学课程整合的新载体。
四、让我国中小学信息技术教育走在世界的前列
据了解一些发达国家已经看好智能机器人教育对未来高科技社会的作用和影响,他们在中小学的信息技术教育中都不同程度地对学生进行智能机器人知识的教育。在他们的课程中有让学生认识机器人的教学内容。目标是让学生认识各种由计算机控制的机器人的作用。例如,介绍机器人的由来,要求学生搜集各种机器人的图片、小说或录像等资料。让学生分组讨论有关机器人的功用和局限性及可能对人类产生的影响等问题。这些内容主要穿插在科学概论、社会研究和计算机概论等课程教学中进行。
美国教育界普遍确信,信息技术将在人们的未来生活中扮演十分重要和不可缺少的角色。如果现在的在校学生具有了这方面的素质,他们将来可以更容易地适应各种技术革新,也更容易在未来的信息时代获得成功。
我国中小学智能机器人教育方兴未艾,有识的信息技术基础教育的决策者和工作者应该抓住这一教育改革创新的先机,将我国的信息技术教育推进到一个新的水平上。当今的教育是为以后的经济和社会发展打基础的。有超前意识的教育工作者,应该关注经济的发展趋势,思考未来社会对人才培养的需求,并为培养高素质的人才打好基础。
参考资料:
1.让智能机器人教育走进中、小学校
沙有威
2001年4月5日
2.程序设计教学的新载体──智能机器人 沙有威
2002年3月17日
3.在景山学校开展智能机器人普及教育实验的建议 沙有威
2001年4月7日
4.智能机器人制作入门
自美国哈佛大学教授霍华德・加德纳(Howard Gardner)提出多元智能理论以来,各地学者陆续开展了关于多元智能理论在学科教学中应用的研究,本文就多元智能理论在英语语音教学中的应用方式问题作简要的探讨。
语音是掌握语言知识和获得语言技能的基础,英语学习的目的是交际,而交际是通过口语表达进行的,语音起着非常重要的作用。语音教学是英语教学中的一个重要方面,因为英语语音是学习英语的第一步,语音准确程度影响着学生的英语水平和以后进一步的学习和提高。离开语音教学,词汇和语法教学就如空中楼阁,语音能力也会影响和制约听、说、读、写、译各项技能的提高。对于小学生而言,语音教学更是有着非比寻常的意义。准确的语音对学生记忆单词、提高口语表达能力、提高听力都会有很大的帮助,有助于激发学习英语的兴趣和树立学好英语的信心。
一、小学阶段英语语音教学的目标和多元智能理论的重要性
在小学阶段,语音教学的要求主要是培养学生的听音、辨音和模仿能力,能掌握单词的正确读音,能根据拼读的规则读出简单的单词,能掌握字母的读音,表达时语音、声调、节奏、停顿等基本正确。教育部颁发的《英语课程标准》规定,小学英语语音教学的二级(五、六年级)目标为:
(1)知道字母名称的读音;
(2)了解简单的拼读规律;
(3)了解单词有重音;
(4)语音清楚,语调自然。
多元智能理论认为人的智能结构并不是单一的,而由八种智能组成:(1)语言智能;(2)数理智能;(3)空间智能;(4)节奏智能;(5)运动智能;(6)交往智能;(7)个人反省智能;(8)自然观察智能。上述几种智能与英语学习中发音、语调、节奏及模仿有密切的联系。以前的语音教学就是教师直接教授示范,学生机械操练。采用这种教学方式不但没有取得好的教学效果,反而造成学生的片面发展。所以多元智能理论的提出为教育工作者提供了新的途径。对于教师来说要充分认识到语音教学是开发学生智力潜能的新方法。
二、应用多元智能理论进行语音教学的方式
1.营造环境,在说唱中培养语言和音乐节奏智能。
在语音教学中教育方法要灵活多样以适应不同学生的需求。在教学中要因材施教,避免学生“吃不饱”和“吃不下”的现象。英语语音是英语表达意义的基础,语音发音不好就会影响交际的质量和学生今后的进一步学习。小学阶段学生学习语音的手段主要是模仿,在大量听的基础上,让学生有充分的练习机会,在听说中培养语感、提高语音水平。应用多元智能理论进行语音教学时要充分运用韵律和节奏,有效地调动小学生多种感官参与学习,有效地开发学生的语言智能、音乐节奏智能等多种智能。在PEP小学英语课本中let’s chant就体现了这一点。童谣说唱一般文字简练,通俗易懂,节奏明快。采用欢快活泼的童谣说唱作为语音训练材料,能使小学生在轻松自如的环境中练习发音、节奏和语调。通常节奏感较强,句末单词发音都是押韵的歌谣容易激发学生学习英语的兴趣,加强对类似发音的记忆。音乐和节奏可以唤醒儿童的节奏智能。在教材pronunciation部分中绕口令的练习中可以帮助学生辨别区分相似音,也能起到唤醒儿童音乐、节奏智能的作用。如:
(1)A slow flow makes flowers grow.
(2)A frog frightens a flat flower on the floor.
(3)A brown cow has a crown.
音乐智能主要指对于节奏、音调和旋律的感悟和直觉能力,以及用音乐表达思想感情的能力。音乐智能广泛应用于开发个体各种智能与潜能。通过学习英文歌曲既能增加词汇量,又能增强语感和语言文化的渗透学习、激发学习英语的兴趣。实践证明,在英语课开始前唱英语歌曲可以起到热身作用,把学生带入英语学习的良好氛围。在英语教学过程中,利用歌唱、节拍旋律等形式,增强学生英语学习的有效性,也就是利用音乐智能来增加词汇量以促进语言智能的发展。
2.理解记忆单词,开发数理智能。
在教单词时让学生对词的音、形、意有全面的了解,使所教的词在一定的情景中呈现,方便学生理解记忆。通过同义词、反义词辨析,同音异形词、词类转换词比较归纳的方式,加深记忆,提高记忆效率。辨析是大脑对事物的感知、对比、分析与概括的过程。有效的联想必须依赖于正确的辨析,联想与辨析在教学实践中有着密不可分的关系。在学习新单词时又能通过这种方式复习以前学过的单词,起到学习中正迁移的作用。如:
(1)词根加前缀或后缀构成起词义和词性方面的联想。如:Help―helpful.
(2)对同义、近义词语或句型进行联想。如:tall―short,big―small.
(3)对语音或书写形式相似的词语或句型进行联想。如:our―sour,there―their,here―hear.
3.以对话或图片方式呈现单词词汇,加深感知印象,开发视觉智能。
英语学习必须经过大量的听、说、读、写训练,可以说英语的学习过程也是习惯养成的过程。在朗读、背诵对话的过程中,可以做到词不离句,句不离文,增强语感,牢记单词、短语和句型,并培养理解能力。在英语教学中,我发现不少学生单词不会读也记不住,学习态度消极被动,遇到困难就退缩,许多学生产生畏难情绪和抵触心理,甚至放弃英语学习。其实朗读背诵就是最佳途径。因此,学过的对话和课文要求学生朗读和背诵,这是提高英语水平的根本方法。在教学中采用投影片、多媒体、挂图、图表等形象化工具辅助教学,这样使学生注意力集中,使学生的思维活动和听说活动随着教师一步一步开展下去,避免教师一味灌输,使学生接受的过程为主动学习的过程,有助于激活视觉空间智能,从而促进语言智能的发展与巩固。
4.在情境和小组学习中塑造人际交往智能。
在英语的学习中努力创设情境,让学生小组合作表演课文,例如打招呼、问路等,创设情境,进行自然的交际,使严肃的课堂变成生动活泼的英语交际场所,提高学生的积极性和学习英语的兴趣,还使他们能够自觉、主动地学习,塑造人际交往智能。
5.在TPR活动中提高运动智能,营造欢乐的学习气氛。
在PEP小学英语课本中有很多TPR活动。全身反应法是美国加州圣约瑟大学心理学教授James Asher于20世纪60年代提出的。结合课堂实际,教学内容设计成了一系列指令式语言项目,然后让学生对这些项目用身体做出反应,让学生“动口动手、手舞足蹈”,激发了他们继续学习的兴趣。以口头指令给予指示,并辅以肢体动作示范帮助了解指令的意义,学生在充分了解语句的意义时,再以肢体动作做出正确的回应,不但能减轻开口讲英语的压力,更能积累足够的信心。这样能使印象更深刻持久。如学习脸部五官的英语单词时,学生边听边读边用手触摸身体部位,由慢到快,再由快到慢,既能在愉快的氛围中放松大脑,又能巩固新单词记忆,还能激发继续学习的兴趣,提高语言智能发展的效率,并能于无形中提高运动智能,提高语言和动作的一致性和协调性。
以上是我在教学中运用多元智能理论进行的一些探索,由此可见,多元智能理论对英语语音教学有很大的价值。每一个学生都有发展的潜能,只要给予鼓励、机会和教育,创设促进多种智能发展的有效的教学策略,那么几乎每个人的所有智能均能得到有效的发展,甚至可以远远超乎我们所预期的效果,有效促进英语教学工作。
参考文献:
[1]吴志宏主编.多元智能:理论、方法与实践.上海教育出版社,2004.
[2]章兼中主编.外语教育学.浙江教育出版社,1993.
[3]邵瑞珍主编.皮连生副主编.教育心理学.上海教育出版社.
[4][美]拉泽尔著.吕良环等译.多元智能教学的艺术:八种教学方式[M].中国轻工业出版社,2004.
一、引言
据预测,21世纪中期,人类社会将全面进入以智能机器人为代表的智能时代,机器人的广泛应用将极大促进社会生产力的发展与产业结构的调整。近年来,随着机器人价格的下降、简易性的提高、其潜在的巨大教育价值逐渐得到社会的认可,使得机器人进入了教育领域。在发达国家,尤其是英、美、日等国家,已将机器人作为一种教学辅助工具,上至高等院校、研究机构,下至中小学、幼儿园,都正在积极开展机器人相关的教研活动。为了适应未来科技社会对人才培养的需要,我国教育部从2003年起把中小学机器人比赛纳入全国中小学电脑制作活动中,2003年颁布的普通高中新课程标准又将“人工智能初步”及“简易机器人制作”列入选修内容。
机器人是一种能够通过程序控制,自主完成某类任务的机器系统。教育机器人则是一类应用于教育领域的机器人,它一般具有以下特点:首先是教学适应性,符合教学使用的相关需求;其次是具有良好的性能价格比,特定的教学用户群决定了其价位不能过高;再次就是它的开放性和可扩展性,可以根据需要方便地增、减功能模块,进行自主创新;此外,它还应当有友好的人机交互界面。
国内中小学机器人教育教学的开展虽已有近十年的时间,但仍然游离于日常课堂教学之外。究其缘由,其中一主要因素是当前教育机器人产品缺少规范,品牌繁杂,开放性低等教育机器人产品自身的问题。以下,我们将结合各个教学阶段学生的认知发展水平和机器人教学的要求,在对此进行阐述分析的基础上对不同阶段使用者所需的配件、人机界面等产品功能和结构设计提出一些意见和建议。
二、各阶段学生的认知发展与机器人教育目标
1.小学阶段学生的认知发展与机器人教育目标
著名的儿童教育学家和心理学家皮亚杰认为:儿童的认知是由他自身与外部世界不断地相互作用而逐渐形成的一种结构。儿童在观察事物时,往往注意新鲜、感兴趣的东西,他们对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望,乐于动手操作具体形象的物体。因此,这一时期是培养科学兴趣、体验科学过程、发展科学精神的重要时期。
小学阶段的机器人教育,主要是让学生了解智能机器人的应用价值,培养学习使用机器人的兴趣。具体到教学要求上,对于硬件部分则要求学生了解简易机器人的基本构造;说出各类传感器(如声音、光敏、红外、温度、触摸)的功能及其对人类功能的模拟。能描述机器人各部分的功能更和工作原理,能描述机器人各部分的功能和工作原理,如通过传感器搜集信息、通过程序来判断处理信息、控制外部动作等;如果条件允许,则可要求学生根据设计要求和已有的模块化组装部件,尝试动手制作或组装简单的实物机器人,将编制好的控制程序导入到实物机器人;在程序设计方面,学习LOGO等简易语言或图形化操作界面,能够结合使用传感器模块和流程控制模块等编写程序,感受利用程序解决问题的一般过程。
2.初中阶段学生的认知发展与机器人教育目标
初中阶段正是“形式运算”阶段(12~15岁)。这个阶段的主要思维特点是,在头脑中可以把事物的形式和内容分开,可以离开具体事物,根据假设来进行逻辑推演,能运用形式运算来解决诸如组合、包含、比例、排除、概率及因素分析等逻辑课题。初中生思维活动的基本特点是抽象逻辑思维已占主导地位,但有时思维中的具体形象成分还起作用。
初中阶段的机器人教育,不仅要求培养学生使用机器人的兴趣,还要教授机器人的基本工作原理,了解机器人领域的发展前沿。在硬件知识部分,除了在制作和操纵简单的机器人的基础上,探究机器人的机械装置、电子装置、传感器装置等,能力强的学生可对机器人构件功能进行拓展应用,例如用继电器和声音传感器组装声控灯;在软件部分,了解计算机控制机器人做出各种动作的简单流程,感知程序和程序设计语言,理解程序的基本结构,了解“确定算法,编程实现”这一计算机解决问题的一般过程。
3.高中阶段学生的认知发展与机器人教育目标
高中生认知结构的完整体系基本形成。高中生认知结构的各种要素迅速发展,各认知能力不断完善,认知的核心成分――思维能力更加成熟,抽象逻辑思维占了优势地位,辩证思维和创造思维有了很大的发展。思维的目的性、方向性更明确,认知系统的自我评价和自我控制能力明显增强。他们情感丰富、意志力增强,兴趣更广泛和稳定,学习动机更强烈。
高中阶段的机器人教育,已经出台了一些课程标准,如新课标“简易机器人制作”模块要求学生知道单片机和机械传动的基本知识,能设计与制作单片机和传动机械等组成的简易自动控制机器人或简单的自动控制系统。对于硬件知识部分,学生除了对各部件功能结构的了解外,也会自行改造;在程序设计方面,考虑到对学生算法与程序设计能力的培养,因此除了对图形化编程的掌握外,还要求使用更高级的程序设计语言,如Qbasic、C、Java等,通过代码编辑器直接设计程序来控制机器人运行,在编程的过程中锻炼学生的逻辑思维能力。
三、教育机器人的功能设计分析
综上所述,不同阶段学生的认知水平和教学要求都各不相同,那么不同层次的教学对象就需要选用不同的教育机器人产品,以便提供合适的功能、配件以及人机界面。那么,目前的教育机器人产品能否满足各种年龄层次的学生的需要呢?市场上不乏有很多好的教育机器人产品,但也存在一些不近如人意的地方,因此根据上述不同阶段学生的认知水平和机器人教育的要求,我们对四个阶段所用机器人产品在结构与功能、程序设计与传输、机器人本体三部分的设计进行研究,提出了如下表1所示的教育机器人的结构功能及标准要求简表1。
1.应用于小学阶段的教育机器人的设计
适用小学阶段的教育机器人,在结构设计上,主要体现在插件应用上,对于机械传动系统可选用积木式或插件式或变形式三种类型。这样的结构设计利于学生在机器人外形上做创新,凭自己的想象任意搭建机器人,设计出形态各异的机器人;对于机器人控制系统和执行系统,这部分知识要求超过了这一年龄段学生的认知,因此可选用模块功能封装的形式,分别采用一体化控制模块和成品设备;在人机交互上,可以采用人工控制的方式,例如遥控;也可用程序控制,选用简易的可视化图形编程语言,如用LOGO语言做一些简单的编程。儿童学习LOGO语言,有利于他们元认知能力的发展。考虑到学生的能力水平和教学要求,可选用程序传输这种安全简便的方式把程序导入到实体机器人当中;对于小学生来说,还应选用结实耐用的、安全的机器人产品。小学教师认为,除了以上几点外,选用的机器人产品也要方便管理。除此之外,根据学校的条件可选用一些有外形的机器人,例如,AIBO机器狗,这样可以提高学生对机器人的兴趣。
2.应用于中小学阶段的教育机器人的设计
初中阶段使用的机器人在设计上不再以外形为主,需要附加一定的功能,要求学生了解简易传感器原理及其使用,并能体现出机器人在焊接和控制应用方面的知识,其机械传统系统设计时可采用遥控式或单片机式,这样学生对单片机的原理将有初步的了解。同时,采用单片机还可以大大降低产品的价格,利于机器人教育的普及推广;控制系统可直接采用控制版,使得单片机的相关知识更为直观的展现在学生面前;对于执行系统,设计成半成品的形式,使之功能封装成模块化,利于学生自行组装;在人机交互上,除了选用遥控式外,弱化益智类玩具的概念,体现出机器人一定的智能化,可选用一些较LEGO语言要复杂些的程序设计语言,如Qbasic,为后续学习VB语言作了铺垫。传输技术还是采用安全系数高、操作简便的数据传输形式。初中教师提出,除了以上几点功能设计要求外,所设计的教育机器人不仅可以用于课堂教学,还可以用于参加比赛。
3.应用于高中阶段的教育机器人的设计
适用高中阶段的教育机器人,在结构设计上要求有更好的可扩展性和开放性,注重产品功能的综合应用,最终达到可在多门课程中通用的要求。因此,机械传动系统除了可选用初中阶段所采用的单片机形式外,还可选用嵌入式。但要注意的一点是单片机方面的设计要紧密结合通用技术模块的要求,选择可多次烧录的单片机型号和简单易学的单片机编程语言;在控制系统和执行系统部分,可采用套装散件。采用单片机和散装化套件都极大的促进了学生在实践过程中动手实践能力的提高和创新思维的培养;在人机交互方面,除了保留简易的图形编程软件平台之外,鉴于高中生的认知水平和今后计算机编程角度考虑,设计相对较抽象的编程语言接口,如Java、NQC、C++、C、汇编语言等。对于程序的传输除了选用数据线和红外线发射传输之外,还可选用烧录技术。
四、结束语
教育机器人作为机器人教育的实施平台,其建设水平的高低对机器人教育具有至关重要的影响。研制适用于不同阶段符合学生认知发展水平和教学要求的教育机器人,不仅有利于解决教育机器人产品的开发、选用,教学实施等当前机器人教育中所存在的问题,而且有利于机器人教育资源、实验经验的共享,对于推动我国机器人教育健康、规范、可持续发展有着积极的作用。同时,规范化的教育机器人产品设计开发需要教育政府、高等院校、中小学学校、机器人厂商等各方面的共同协作与努力。
参考文献
[1]张国民,张剑平.我国基础教育中机器人教育的现状与对策研究[J].现代教育技术,2008,5:92~95.
[2]彭绍东. 论机器人教育[J].电化教育研究,2002,6:3~7.省略/fuwu/jyfg/200703/142790.html
中图分类号:G718.6
文献标识码:A 文章编号:1003-949X(2007)-04-0061-03
教学的有效性要求一是教学有效果,二是教学有效率,三是教学有效益。这就要求教师必须遵循教学活动的客观规律,以尽可能少的时问、精力和物力投人,取得尽可能多的教学效果,从而实现特定的教学目标,满足社会和个人的教育价值需求。要求学生在教学活动过程中实现自主有效学习,达到教学设计的目的。技能教学要达到效果,需要我们改变传统的教学模式,教学方法,了解掌握学生动态,有针对性的推行教学改革。
一、技能教学改革相对滞后的原因
“技能教学到底应该怎样进行?”各种各样的教学原则和教育理念层出不穷,几乎所有的职业教育工作者都知道,无论是技能教学的内容还是技能教学的方式都需要改革,但现实情况却是“雷声大、雨点小”。
1、管理层不能有效推动和落实技能教学改革
只注意到“点”的示范,未注意到“面”的推广。管理学中的“木桶原理”告诉我们改革成效如何不是取决于“点”,而是体现在“而”上。当前最为迫切的是新的技能教学方式从点到面、以点带而地全而铺开。
只注重理论规范建设,不注重实践创新总结。管理者比较关注着理论规范方面的建设,较少重视教师个体的创造性,造成很多有益的教学方法未能及时得到推广。教师和学生难以逾越管理者所制定的规范,超越于某种理论的实践创新也得不到及时的认可,这显然违背了管理学中的“发展原理”。
只注重教师的“教”,不注重学生的“学”。根据“系统原理”,只有技能教学的各个要素帮体联动,改革才可能有所突破。教师和学生是技能教学两个最重要的因素,两方而必须同步配合,技能教学改革才能生效。“怎样考”也是“怎样教”、“怎样学”的前提,是考知识还是考能力?是理论性考试还是操作性考核?列职业教育尤其重要。
2、专业技能实训场所建设的滞后性和设备投入的不足相对影响技能教学的训练和有效保障
现代技能教育为适应市场需要,都非常重视学生实际操作技能的培养,为了提高技能教育的绩效,投入大量资金来配置实验、实习设备。按每个专业的要求来配置先进的实验、实习设备,会造成学校过重负担。而且市场发生变化,会造成设备和资金的闲置浪费,使学校处于窘地。一般职业学校在专业实训设备建设上都会根据学校的实际情况,重点配置骨干专业的实验、实习设备。这在一定程度上制约专业技能教学的训练和有效保障。
3、专业教师动手能力的不足和实训指导教师的严重匮乏制约技能教学改革
专业师资的质量问题。职业学校的专业教师,有从普教改行来的,大部分是近年大学毕业生,他们理论水平尚可,动手能力普遍较差,专业而也较窄,不可能很好地带领学生进行实际操作。目前我国职业学校普遍存在专业课和实习课教师队伍力量薄弱的问题,尤其是实习指导教师数量严重不足,学历达标率低,技术等级证持有率低,这已成为制约职校实行职业资格证书制度的“瓶颈”。
4、重理论轻技能、重结果轻过程观念制约技能教学改革
职业教育的课程体系和教学评价机制在一定层面上引导教师注重理论课程的教学,理论教学较之技能教学操作简单、教学效果见效快,教学评价直观;技能教学投入大,见效慢;不少职业学校对教师教学效果的评判标准中往往采用结果评价方式,而过程性评价难以操作,对技能教学的评价大多采用专业技能等级证的获取率是否达到规定的比例来作为评价的参数。造成职业学校注重教育主管部门的专业理论会考,注重劳动部门的技能等级证书的通过率。这就有失偏颇的引导教师注重理论教学、重视证书通过率,不利于学生技能的真正掌握。
二、技能教学改革的措施
职教是为社会的职业活动直接服务的,课堂教学必须面向职业岗位群,“有用”是“有效”的第一表现特征,而且其“有用性”要“远近结合”,基础课程要体现知能的“多接口性”,专业课程要体现知能的“岗位针对性”。
1、调整教学计划大纲,处理好教学与技能考核关系
职业学校在制定教学计划,确定教学内容时,既要认真考虑国家职业标准的要求,也要考虑国家制定的教学大纲的基本要求。按照专业特点,制订教学大纲,合理设置编写模块式课程,课程既要体现符合学生特点,又要符合教学规律,满足学生继续发展的需要,按照职业资格标准,把企业实际需要的知识、技能、学生能力组织成课程,写出教学大纲。“实际、实用、实践、实训、实效”。对教学计划、教学内容作出一定的修改和补充,并注意及时把先进、实用的科学技术纳入教材内容,突出实践性教学环节,加强学生的技能训练。
建立宽基础、活模块的课程体系,课程设置应具有很强的针对性,以实用、够用为原则,同时兼顾终身教育需要,分为四种课型:文化基础课、专业基础课、专业拓展课程和技能操作课。理论课程和技能见习实习比例为3:7。
2、注重教学过程监控,改进教学方法
教学过程既是教师教的过程,也是学生学的过程。应更重视学生的学习过程,学生处于中心地位,是教学的主体,教师起引导、指导作用。教学过程实施项月化、任务化教学,是为了保障技能教学的效果。我们在一堂技能课中配备主讲教师、监督教师、指导教师,同时指导学生技能训练,不同教师在同一堂技能教学课中各司其职,承担不同的任务,相互协作、互相配合。围绕教学实效性,严格贯彻以学生为中心的原则,规定主讲教师一堂课中要少讲多辅导,体现学生的主动性。并在技能教学力求做到学习环境一体化,比如我校的计算机专业课程所有课程全部在机房完成,所有实践全部在机房,建立学生学习小组制,随时可以分小组开展讨论,培养团队协作精神,随时都有老师指导。每堂课设置教师教学任务清单,学生学习要求清单,使教学任务,学习任务真正落到实处,课后分发课题教学调查表,摸清教学过程中存在的问题,以利于及时调整和反思。
3、注重学生技能学习兴趣的培养
设计丰富的课堂学习活动,技能教学内容尽可能采用学生感兴趣的题材,培养学生兴趣,采用项月教学和任务驱动法,设置不同梯度的阶段目标,培养学生成就感,尝试和体会成功的喜悦。例如计算机技能操作课程VB基础运用项目学习阶段结束后,编制学生感兴趣的项目任务,编制了动画演示任务说明书;趣味打字任务说明书;纸牌游戏任务说明书等项月清单。鼓励学生积极参与,思考,提问,小组讨论,调查,操作演练和演讲。
4、开展专业技能竞赛活动,推动学生专业技能水平不断
提高
为了突出专业技能教学,提高学生的专业技能中级工达标率,我校经常开展群众性专业技能竞赛活动。在专业技能竞赛中,把职业技能鉴定的标准作为竞赛要求,在校周内造成人人苦练技能,个个争当专业能手的浓烈氛围。专业学区、专业教研组甚至班级问都开展经常性竞赛活动,让每一个学生都能经常展示其进步,展示其过硬的操作技能。学校自2001年开始,每年5月份召开一次全校性的技能运动会。全校性的学生技能运动会目的在于全面促进学生技能培训教育,鼓励学生积极参与,营造学技能,比技能,促提高的技能教育氛围。在全校性技能运动会上,围绕各专业基本操作技能和不同年级、专业学生特点。共设立了35项比赛项同,在宣传发动,组织落实的基础上,有95%的学生参与到本次技能运动会中,参与人数之多,设立项目之广,学生热情之高是举办之初没有预计到的,除了列活动进行严密的组织以外,后期的奖励发放仪式、橱窗展示获奖人员和名单照片,给获奖人员原初中毕业学校发送喜报等工作,无疑会作为一种职校学生树立学习信心的有效措施。随后的几届技能运动会,要求参加比赛的学生覆盖而达到100%,让各专业学生充分展示技能特长,不断激励技能骨干。学校在评比三好学生的同时,单列技能先进个人或技能标兵,并给予精神、物质鼓励,为学生树立学习榜样。只要有比赛,积极派送选手参加竞赛,来提高职校生技能比武的频率,通过技能竞赛推动学生专业技能水平的提高,取得相应的职业资格证书。
5、加强校际合作、校企合作,做到资源共享
为促进学校和企业跨合作,提高学校专业设置的针对性和毕业生就业率,学校重视与企业的接轨,成立专业发展指导委员会,对专业建设、技能教学等进行论证规划,建立一起校外专业实训和教学见习基地。同时加强与高职院校――金华市职业技术学院、义乌工商学院等高校的紧密合作,在师资培训、教师交流、实训场所沟通、相关就业信息等方面做到资源共享。与浙江师范大学软件研发中心合作,开展软件专业学生培养新模式研究的紧密型合作项目。大胆进行计算机专业技能实训课程设置、教学模式的创新。取得一定的成效。
6、改进考核评估方法,做好过程考核
重点考核学生解决实际问题的能力。分解成不同任务,用具有实用背景的任务全面评估学生学到了什么专业能力。评估通用能力的发展水平。每一门课程都要进行连续多次的评估,来激发学生的兴趣,如课堂教学中实行教学执行一评价表格,评价学生的学习效果、课题教学的技术难点、监督教师和执行教师的沟通交流、学生的普遍性问题、个别性问题等等,加强刘学生的全而了解和监控,不以一次考核“定终身”。通过每次评估后的反馈,促进学生的发展,及时改进技能教学。
7、重视教学见习、实习和毕业设计,开创情景教育
简单的专项的操作技能主要通过强化建立刺激与反应之间的连接的链来掌握,而一个人的综合职业技能的形成要复杂得多,综合技能是在现场、岗位和工作环境相似的情境中形成的,是在完整的劳动过程中形成的,不可割裂培养,不可能在分割的操作中形成,为此,我们在学生三年学习的过程中,根据专业特点,开创专业模拟场所,使学生在一个相似的环境中模拟操作。例如:旅游服务与管理专业,学校专门设立旅游专业的客房操作模拟室、餐饮模拟操作室和标准客房,内部的布置参照酒店进行,学生进入实习场所后,按照酒店各部门的操作规范实习。使学生有一种身临其境的感觉;机电专业学生,进入实习场地必须身穿工作服装,严格按照安全条理在实习指导教师的指点下完成各程序的规范操作,取得较好的效果。在三年学习的后期,十分注重毕业设计这个环节,相当于增设一门阶段性的综合课程。毕业设计一般是根据专业特点和要求,由相关指导教师提出设计题用和设计目标,学生利用自己所学的专业知识和技巧来进行设计。它不仅考查学生掌握本专业知识能力怎样,更要考察学生运用知识的能力和创造能力如何。通过毕业设计可以使课本知识和实际运用融会在一起,尤其学生通过动手制造出自己的产品,还能产生专业优越感,培养学生的创造意识。
毕业设计在培养学生综合技能和职业素质方面的作用是任何其它教学环节无法替代的。通过毕业设计,大大提高了学生的就业能力。
三、成就与反思
通过技能教学改革实践取得了以下几个方面的成就:
1、技能教学的可操作性大大增强。技能教学改革在我校的具体实践中已经得到了反复的检验与校正,在实际运用中进行了不断的调整和优化,从学生就业适应和跟踪调查中也不断得到了验证
2、充分认识到要强化学生的实际操作技能,必须设置一定的任务,实施项目教学,注重技能的过程监控,不段激发学生操作课的教学的创新,这是我们开展富有成效的能力培养实践的前提。
3、专业技能教学质量和水平有了大幅度的提升,参加各级各类竞赛,获奖等级和获奖面有了很大的提升。如2005年浙江省金华市数控专业学生技能比赛中获一等奖1人(第一名),二等奖2人,导游比赛一等奖2人(其中一人第一名),二等奖2人,烹饪比赛一等奖2人(其中一人第一名),CAD操作比赛二等奖2名。参加全省导游技能比赛二等奖2名.三等奖1人。烹饪省比赛银奖1人。各专业技能等级证考试通过率比以往有较大的提高
4、毕业生依据过硬的操作技能深受用人单位的欢迎和好评,基本能做到应岗和顶岗要求,就业情况良好。受到用人单位和社会的普遍赞誉。
5、学生技能学习竞赛热情空前高涨,反映在2006年举办的学校第5届技能运动会上,全校职高一、高二1377名学生(高三年级已经参加就业实习),参加33个技能项目的比赛人数就达到1418名,获奖学生400名。
几点反思:
1、职业学校实施技能教学改革必须对教学计划、课程设置进行全方位的改革。制定切实可行的教学计划和大纲,操作课的教学必须实行小班化、项目化、过程化管理。
2、要努力提升专业指导教师的技能水平,加强师资队伍建设刻不容缓。
3、技能教学要行之有效,必须保障学生操作的技能工位。多练多考,设置阶段性考核同标。
4、加强与企业行业的紧密型合作关系,依照行业标准,指导教学实践。
一、合理创设情境,形成最佳的情绪状态
小学语文教学中培养学生的创新智能,首先要关注学生的教学情境的创设,有了合理的教学情境,才能够去强化学生对语文知识的感受性,诱发学生的求知欲,达到一种最佳的语文教学状态。例如,我在教学小学低年级语文“识字”课时,是这样设计的:“同学们喜欢听故事吗?今天老师就给大家讲一个《小马虎受骗记》好吗?”学生一听讲故事,兴致就格外浓,他们瞪着有神的双眼盯着你,等着你,那期待的目光注视着,学生的情绪也感染了我,故事讲得津津有味。我抓住时机提出问题:“小马虎把牛头砍掉写成‘午’,给小马的头上带把刀写成‘乌’。这些错误源自于小马虎写字不细心,马虎的过错。我们今天学习认识了这么多生字,你们想当公正的裁判还是想当那个小马虎将生字写错呢?”这样的情境创设,将学生的情绪带入最佳的学习状态。
二、巧妙设疑,留给学生丰富的创造空间
语文教学中的设疑环节至关重要,因为它能够使学生由疑问去思考解决问题的办法,让学生能够在疑中思考,启发思维,广思途径,寻求办法,这样才能较好地让学生对所学的语文知识有细致的理解、汲取和消化,让学生投入到创新活动中。值得注意的是,教师要依据课堂所体现的特征性进行指导,解决好教师的讲授与学生的实践关系,积极诱导学生在实践中敢于提出问题、发现问题,达到教师的教与学生的学产生互动的效果,使学生能够自主独立地学习,努力克服学习中所存在的困难,积极思维,让其创新思维得到有效开发。
三、探究教学方式,引导学生自主学习