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机器人教学中的任务设计
字体【 】  编辑日期:2014/7/15    编辑:陶慧萍    阅读次数:次    [ 关 闭 ]

机器人竞赛项目通过围绕一个主题要求完成若干任务。项目的主题通常与真实世界密切联系,项目本身也成为学生学习最恰当“情境”。在机器人教学中,普通采用以项目为主导,实施任务驱动的教学。但一个机器人竞赛项目通常比较复杂,并非一节课或几个步骤就能解决的问题,所以要对项目进行合理的项目分解。

 

首先,任务的安排应该由简到繁,符合学生的认知规律。例如在机器人灭火项目中,通常分为的搜索,灭火,搜救,回家四个部分,每一个部分的完成都是一个复杂的系统,学生虽然此时已经掌握的机器人的基本控制,但还是感觉无从下手。于是我们对每个部分再进行细致分解,让每个任务都适合于课堂活动的开展,充分调到学生参与的积极性,让学生感觉每个任务即是挑战,又可以有序的进行。例如我们将搜索分成了机器人行走,判断火源,遍历房间策略,任务合成。

其次,任务完成的要求由低到高,突出层次性。在普及性教学中,一般的任务只是要求学生能够实现某个功能即可,我们的最终任务是比赛,这也要求我们要不断提高完成任务的水平。例如机器人灭火项目里机器人的行走,最初的学生活动里,我们只要求机器人能避开障碍行走即可,学生可以直接将基础部分的学习成果迁移过来,通常学生只用一种传感器即可,电机转速也不会太高。随之教师提出要求,要减少遍历房间所用的时间,学生首先会想到提高电机转速。但操作之后,学生发现,机器人会“撞墙”,能过讨论分析原因,大家发现一种传感器根本无法让机器人在快速前进的过程中不出问题,由此自然引导出进一步对机器人的创新与改造。这样学生在自己完成任务的同时,体验成功的喜悦,又能发现问题,深入思考,激发他们探索的热情和信心,让学习进入更高层次。

最后,任务的安排尽量符合机器人结构的搭建顺序。例如上面提到的搜索任务的分解不仅是由简至繁的安排,还考虑到了机器人结构因素。机器人行走中人搭建机器人的底盘部分即可,而要判断火源需要加传感器,进行进一步的外观设计。

 

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