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【摘 要】江苏省句容高级中学机器人创新教育课程基地，依托多层次的系列实验室，创设融合多学科知识的机器人课程体系，给基础教育带来新的内容、新的思考和新的活力，为学生综合能力的提高提供独特平台，推动创新型人才的培养。
【关键词】高中课程基地;机器人课程体系;实验室;人才培养
【中图分类号】G637 【文献标识码】A 【文章编号】1005-6009（2015）22-0062-02
【作者简介】王泰山，江苏省句容高级中学（江苏句容，212400）校长，江苏省特级教师。
机器人是20世纪人类最伟大的成就之一。随着机器人技术的迅速发展和普及，国内很多人对它产生了兴趣，特别是很多青少年也积极投身到各类机器人的实践活动中，2000年以来各类机器人竞赛在大中小学如火如荼地开展、机器人教学在普通高中和中小学逐步普及。教育部2003年颁布的高中信息技术课程标准中，把“人工智能初步”和“简易机器人制作”设为技术领域的选修模块。我们发现随着教学机器人的迅猛发展和其性价比的大幅度提高，将智能机器人的基础知识和技能训练引入普通高中课程的必要性和可行性已渐趋明朗。
我校于2012年成功申报了“江苏省机器人创新教育课程基地”建设项目，该项目是以全面提高学生综合素质和实践能力为目标，以转变课程内容的实施方式为重点。在建设过程中，提炼出“多元、合作、益智、创新”的核心理念，完成了系列实验室的建设与配置，创设了融合多学科知识的机器人课程体系，开发丰富而有特色的课程资源，创新人才培养的模式初步形成。
一、打造多层次系列化的机器人实验室
机器人包括硬件系统与软件系统，基于机器人的教学也就包括这两部分的内容。机器人硬件造型是躯壳，涉及机械、电子、运动学、动力学、控制理论、传感检测等，在高中阶段，与物理学科关系紧密。机器人软件部分，与信息技术学科中的“算法与程序设计”关系紧密，程序是机器人的灵魂。同时算法中的建模用到相当多的数学知识，因此教学内容又向数学学科延伸，“算法与程序设计”还是高中信息奥林匹克竞赛的基本内容，机器人是程序设计学习的最好载体。系列实验室以“技术课标实验室”为基础，以机电实验室为硬件支持，以虚拟机器人实验室为补充，以竞赛探究实验室为深入，以研究性实验室为拓展。
二、创设融合多学科知识的机器人课程体系
基地着眼于学生的实践与创新能力的培养，以通用技术与信息技术学科课程为基础，融合物理、数学等学科相关内容，依托多层次、多样化的机器人实验室系统与网络平台，构建了3个课程模块，常规教学、研究性学习、竞赛，结合信息技术学科选修《算法与程序设计》，面向全体高一学生开设虚拟机器人课程，以信息学奥赛等兴趣小组为提升，以研究性学习为补充。依托通用技术选修《简易机器人制作》，融合物理学科的相关内容，面向高二年级开设开源机器人课程，以VEX、灭火等机器人项目竞赛以及科技创新大赛相关的其他竞赛为提升。高三年级，以研究性学习等形式，依托研究性学习实验室，开设课程，让有兴趣的学生了解机器人最新发展以及大学的相关专业情况，同时与高校联系，开通与高校的绿色通道，为学生未来的专业选择做前期铺垫。（见文末表格）
三、营造浓厚的文化氛围，通过多种活动的开展来培养创新人才
1.营造机器人基地文化氛围。
目前主要通过电子小报活动、班级黑板报、橱窗等多种形式营造浓厚的机器人科技教育文化氛围。随着基地建设的深入，学校艺华楼3、4层开辟成机器人教学、活动、展示场所，利用展厅展出本校学生、高校学生作品以及目前比较尖端的机器人展品，播放本校机器人教学与各种活动以及最新的机器人发展动态音像，让来访者能身临其境地体验机器人的魅力。
2.开展各种科技社团活动。
成立科技创新社团，开展丰富的社团活动，着力培养一批对科技创新有兴趣的人。目前，我们正把当前兴起的创客文化中的相关元素融入到社团活动中，准备打造我校的“创客”，形成本地区以我校为中心的“创客社区”，进而在更大范围推动我市的科技教育发展。
3.积极参加、举办各级各类机器人活动与竞赛。
以每年一度的校“科技文化艺术节”为契机，开展校内机器人竞赛，以展示学生、教师的作品为主要目的，竞赛中进行评比，设置相应奖项，更好地激发师生对科技的兴趣，远离低级趣味的诱惑，营造以追求科学技术为时尚的校园氛围。
竞赛是机器人教育的一个重要组成部分，是机器人教育成果的一种展示形式、实现手段和教育的延续。智能机器人竞赛参赛过程对学生有着广泛深远影响，对培养学生的合作精神、进行挫折教育等方面的作用尤为突出。
4.多管齐下，增强辐射效应。
（1）开设各级别的公开课、观摩课。通过开设公开课、观摩课来展示机器人教学探索的成果，介绍相关经验，引领地区的机器人教育。
（2）以项目、课题研究带动区域发展。目前我校的国家级课题“普通高中机器人教育校本课程开发与实践研究”已经立项，成员涵盖了多个学校，可以带领区域骨干一起进行机器人教学的探索，为区域机器人教学提供示范与支持。
（3）充分利用课程网站共享资源。利用网络同步介绍基地建设、课程开设情况以及教学过程与经验，扩大基地对周边的影响，推广机器人课程的开设，为创新人才的培养提供新的思路。
四、取得显著成绩
基地通过不断加强软、硬件建设，依托实验室系统与网络平台，强化学生动手实践，注重学生创新能力培养，取得了丰硕的成果。也同时打造出一支精通多学科知识、善于开发学生创造潜能、培养学生创新精神和实践能力的高素质的指导教师队伍。
【关键词】高中课程基地;机器人课程体系;实验室;人才培养
【中图分类号】G637 【文献标识码】A 【文章编号】1005-6009（2015）22-0062-02
【作者简介】王泰山，江苏省句容高级中学（江苏句容，212400）校长，江苏省特级教师。
机器人是20世纪人类最伟大的成就之一。随着机器人技术的迅速发展和普及，国内很多人对它产生了兴趣，特别是很多青少年也积极投身到各类机器人的实践活动中，2000年以来各类机器人竞赛在大中小学如火如荼地开展、机器人教学在普通高中和中小学逐步普及。教育部2003年颁布的高中信息技术课程标准中，把“人工智能初步”和“简易机器人制作”设为技术领域的选修模块。我们发现随着教学机器人的迅猛发展和其性价比的大幅度提高，将智能机器人的基础知识和技能训练引入普通高中课程的必要性和可行性已渐趋明朗。
我校于2012年成功申报了“江苏省机器人创新教育课程基地”建设项目，该项目是以全面提高学生综合素质和实践能力为目标，以转变课程内容的实施方式为重点。在建设过程中，提炼出“多元、合作、益智、创新”的核心理念，完成了系列实验室的建设与配置，创设了融合多学科知识的机器人课程体系，开发丰富而有特色的课程资源，创新人才培养的模式初步形成。
一、打造多层次系列化的机器人实验室
机器人包括硬件系统与软件系统，基于机器人的教学也就包括这两部分的内容。机器人硬件造型是躯壳，涉及机械、电子、运动学、动力学、控制理论、传感检测等，在高中阶段，与物理学科关系紧密。机器人软件部分，与信息技术学科中的“算法与程序设计”关系紧密，程序是机器人的灵魂。同时算法中的建模用到相当多的数学知识，因此教学内容又向数学学科延伸，“算法与程序设计”还是高中信息奥林匹克竞赛的基本内容，机器人是程序设计学习的最好载体。系列实验室以“技术课标实验室”为基础，以机电实验室为硬件支持，以虚拟机器人实验室为补充，以竞赛探究实验室为深入，以研究性实验室为拓展。
二、创设融合多学科知识的机器人课程体系
基地着眼于学生的实践与创新能力的培养，以通用技术与信息技术学科课程为基础，融合物理、数学等学科相关内容，依托多层次、多样化的机器人实验室系统与网络平台，构建了3个课程模块，常规教学、研究性学习、竞赛，结合信息技术学科选修《算法与程序设计》，面向全体高一学生开设虚拟机器人课程，以信息学奥赛等兴趣小组为提升，以研究性学习为补充。依托通用技术选修《简易机器人制作》，融合物理学科的相关内容，面向高二年级开设开源机器人课程，以VEX、灭火等机器人项目竞赛以及科技创新大赛相关的其他竞赛为提升。高三年级，以研究性学习等形式，依托研究性学习实验室，开设课程，让有兴趣的学生了解机器人最新发展以及大学的相关专业情况，同时与高校联系，开通与高校的绿色通道，为学生未来的专业选择做前期铺垫。（见文末表格）
三、营造浓厚的文化氛围，通过多种活动的开展来培养创新人才
1.营造机器人基地文化氛围。
目前主要通过电子小报活动、班级黑板报、橱窗等多种形式营造浓厚的机器人科技教育文化氛围。随着基地建设的深入，学校艺华楼3、4层开辟成机器人教学、活动、展示场所，利用展厅展出本校学生、高校学生作品以及目前比较尖端的机器人展品，播放本校机器人教学与各种活动以及最新的机器人发展动态音像，让来访者能身临其境地体验机器人的魅力。
2.开展各种科技社团活动。
成立科技创新社团，开展丰富的社团活动，着力培养一批对科技创新有兴趣的人。目前，我们正把当前兴起的创客文化中的相关元素融入到社团活动中，准备打造我校的“创客”，形成本地区以我校为中心的“创客社区”，进而在更大范围推动我市的科技教育发展。
3.积极参加、举办各级各类机器人活动与竞赛。
以每年一度的校“科技文化艺术节”为契机，开展校内机器人竞赛，以展示学生、教师的作品为主要目的，竞赛中进行评比，设置相应奖项，更好地激发师生对科技的兴趣，远离低级趣味的诱惑，营造以追求科学技术为时尚的校园氛围。
竞赛是机器人教育的一个重要组成部分，是机器人教育成果的一种展示形式、实现手段和教育的延续。智能机器人竞赛参赛过程对学生有着广泛深远影响，对培养学生的合作精神、进行挫折教育等方面的作用尤为突出。
4.多管齐下，增强辐射效应。
（1）开设各级别的公开课、观摩课。通过开设公开课、观摩课来展示机器人教学探索的成果，介绍相关经验，引领地区的机器人教育。
（2）以项目、课题研究带动区域发展。目前我校的国家级课题“普通高中机器人教育校本课程开发与实践研究”已经立项，成员涵盖了多个学校，可以带领区域骨干一起进行机器人教学的探索，为区域机器人教学提供示范与支持。
（3）充分利用课程网站共享资源。利用网络同步介绍基地建设、课程开设情况以及教学过程与经验，扩大基地对周边的影响，推广机器人课程的开设，为创新人才的培养提供新的思路。
四、取得显著成绩
基地通过不断加强软、硬件建设，依托实验室系统与网络平台，强化学生动手实践，注重学生创新能力培养，取得了丰硕的成果。也同时打造出一支精通多学科知识、善于开发学生创造潜能、培养学生创新精神和实践能力的高素质的指导教师队伍。