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遵义市机器人培训活动走进中学

2011/7/29 本文被阅读过2062次
    为了丰富学生们的暑期生活,增强学生的实践能力。2011年7月16日-2011年7月19日,由贵州省青少年科技活动中心组织了遵义市第一高级高一年级的78名学生及部分教师参加了为期三天的“机器人进校园培训”活动。并邀请了经验丰富的专业机器人教师任教。
    1.因材施教
    指导老师指导过机器人基本技能赛、足球四轮全向、场地任务挑战赛、三分球投篮、机器人灭火、三轮足球对抗等多想教育部和中国科协的比赛,同时分析了我省的机器人比赛的情况及差距。结合遵义一中第一次开展机器人培训活动,培训从讲解机器人相关基础知识、机器人编程及机器人比赛的项目入手,使学生对机器人充满了好奇,产生极大的兴趣。
    培训中,将78位同学分为十个组,每个组确定一位组长,组长负责本组成员消息的通知,本组成员的考勤记录,以及协调本组成员的合作与协作学习完成任务,每组一台设备,供组员讲自己编的程序进行调试。
    2.基础总结
    培训前,大部分同学都认为机器人是有像人型的机器,其实不然。老师通过引入生活中的吸尘器、智能洗衣机、电视剧都是机器人,对同学们心中的机器人概念进行了重新定义。机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作,例如生产业、建筑业,或是危险的工作。还向同学们介绍了机器人的工作原理,通过实物介绍了主控制器RCU介绍,主控制器RCU介绍相当于人的大脑,信号传输方法有串口传输、USB传输、红外线传输、无线电传输,动作模块有发光模块、马达模块、风扇模块、发生模块、液晶模块、触碰检测模块、环境光检测模块、模拟黑标模块。还介绍了各种系列的机器人和编程的环境。最后向同学们讲解了机器人比赛系列活动有全国中小学机器人比赛——中国科协、全国中小学电脑制作活动——中国教育部、机器人奥林匹克机器人比赛——乐高公司、青少年机器人世界杯——机器人爱好者,最高级别的是青少年机器人世界杯,在国内全国中小学电脑制作活动——中国教育部有高考加分的奖励。
    3.观察中体验
    同学们通过观察各种机器人比赛的视频,都有一种激动心情,看着各种各样精彩的比赛,有的同学很想马上自己去体验一下,自己亲临现场观察一番,有的同学在仔细地记笔记。就这样同学们不仅在管擦机器人比赛的视频,同时也将前面老师讲的机器人的概念以及原理,联系实际的机器人进行了深入的理解,同时也为下面都机房进行编程教学作下了铺垫。
    4.初入编程
    老师针对同学们是第一次接触机器人编程软件RoboExp3.4,所以首先给同学们介绍了RoboExp3.4这个软件的用途、基本构成、基本使用方法。RoboExp3.4软件主要是对中鸣公司出品的机器人进行编程的,使用的语言是基于C语言的,但是考虑到中小学生的特殊情况,也有基于图形界面语言的编程。同学们学习这个软件,不仅是在学习知识,更重要的是在学习一种方法,学习一种新知识的方法。
    还没有等老师真正的开始讲解编程的相关模块,有的同学已经开始这个软件的操作了,同时提出了各种各样的问题,不懂的同学纷纷举手询问,这显得同学们学习的热情膨胀。
    第一天老师主要向同学们介绍了RoboExp3.4这个软件的内置模块,主要有显示模块,有三位数字显示、一位液晶位显示、多位液晶位显示、多行液晶位显示以及秒级延时等多个模块图标。同时布置一下任务,编程在液晶屏上显示自己的名字,显示多少位数字,显示当前的日期,要求每组进行协作完成任务,尝试一下有多少种方法,最后同学举手上来操作演示,钟老师根据同学们的展示进行适当的点评与鼓励。
       5.程序晋级
    根据第一天的基础学习,第二天主要就是程序的深入学习,主要是结合第一天学的显示、计算模块和延时模块,增加一些If条件模块和While循环模块,来实现时间如00:00:00形式的变化,首先讲解从1开始逐渐增加1的变化,再讲解实现秒级变化和分级变化,同学们按小组完成任务展示,同学们不懂的知识纷纷向组员相互请教或者向老师提问,老师也耐心地向大家解答疑惑。最后向大家布置显示时级的变化,按小组来完成,完成的来展示自己的程序。
    6.真实体验
    为了增强同学们的学习兴趣,老师和个别在第一天培训完成的晚上用LEGO 9797搭建了一个简单的车模型机器人,编程展示了相关的动作 变化。利用出动传感器实现如果你不小心碰到他,他会发出疼痛的叫声,同时显示屏显示不高兴的表情;利用声音传感器实现如果你大声说话,他会叫出太吵了的叫声,同时向后移动一圈,再向前前进一圈;利用红外线传感器实现如果你向他招手,他会向你问好“Good morning”。
    第二天叫同学们来自己真实的体验一下实际的机器人,同时模拟各种动作,钟老师向同学们讲解其工作原理和传感器的作用,传感器就相当于人的皮肤、手脚、耳朵、眼睛和鼻子,同学们听的津津有味,有的用手垫着笔记本记笔记。
    7.对抗挑战
    第三天早上主要的任务就是讲解传感器与马达,然后测试。测试试卷分为三部分,第一部分是基本知识能力测试,第二部分操作部分,第三部分是调查部分。第一和三部分是笔试部分,第二部分按小组完成,小组成员之间协作完成。操作部分的题目是设计一个机器人在机房里面绕着地板前进三块,然后在第三块地板处绕一圈,最后回到起点,回到起点的地方里出发点越近得分越高最高分五分,左右个两个等级,分别是四分和三分,没有回到规定的线内,但是绕了一圈,得两分,没有绕圈的的一分。各个小组按自己的小组调试自己的程序,最后对抗比赛,取得五分的一组奖励50元作为奖金。
    开始比赛时,各个小组针锋相对,你看我,我看你,看你我能不能回到五分圈,每一组的成员都为自己的选手加油、呐喊,有为没有挑战成功的失落,有为挑战成功的小组高兴激动,每一位同学都是很激动的。最后挑战的结果是第二组和第七组得五分,同时的第一名,有三个组得四分。
    同学们通过三天的努力,这三天是过得充实的,同时也是收获丰富的,不仅学习机器人的相关基础知识和机器人编程的相关基本知识,同时也也体验了小组合作与协作学习的过程,更重要的是学会了学习新知识的一种探索、合作、创新的方法。
 

 

 

 

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