IrobotQ3D课堂教学实践

2020-03-02 08:06:05 来源：范文大全收藏下载本文

IrobotQ3D课堂教学实践

本学期，我们采用班级授课的形式展开了IrobotQ3D虚拟仿真机器人的课堂教学实践。笔者将结合“网络机器人算法教程”的课堂教学，针对以下几方面进行简单的阐述。

● 任务分解，强调实效性

课堂教学中的实效性主要包括两层意思：①实事求是，量力而行;②实施的方法必须具有显著的效果。在IrobotQ3D课堂教学中，我们发现有些比赛任务非常新颖，吸引力很大，但作为课堂教学任务却有很大难度。在具体的课堂教学中可以将比赛任务分解成一个个的分任务，在完成分任务的同时加深理解，最后进行程序的组合，完成最终任务目标。

我们的网络机器人算法教程就是针对IrobotQ3D仿真机器人“汽车总动员”这一比赛任务开发的。总共有10节课的内容。每节课都是任务的一个分解，总体上是由简入难步步推进的。经过10节课的学习，“汽车总动员”比赛任务迎刃而解。复杂的比赛任务，已然成为学生们乐此不疲的一个个“游戏”了。

● 知识理解，强调真实性

仿真机器人最重要的就是“真”，IrobotQ3D在这一点上很有优势。

例如，“直角转向”的任务要求是直达得分物且不能撞到护栏。此时要用到距离传感器检测前方的护栏，当距离大于常量300时，进入转向程序。此时引导学生思考这个距离为什么是300，强调惯性在汽车行进中的作用。在课堂教学中还要强调摩擦力、机器人运行的初始速度等自然科学在机器人运动过程中的作用。学生会认识到：自然科学是日常生活中不可忽略的，要做的是使自己变强大，让自然科学成为工具。

● 翻转课堂，强调主体性

在翻转课堂中，学生成为学习过程的中心，学生的主体性地位得到了充分的体现，他们需要在实际参与的活动中通过完成真实的任务来建构知识。

例如，在讲授《飞车路段》前，笔者将程序设计过程制作成微课程提前一周发给了学生，学生在课下自主研究、学习，对程序有了较深程度的理解。课堂上，教师的任务就是与学生一起研究完成程序任务。学生经过课下的思考，在课堂上变得“胸有成竹”，教师变身成为学生学习小组的成员，成了学生学习的“脚手架”，与他们一起答疑解惑，学生真正成为课堂的主人。

● 情境设置，强调趣味性

任务情境要以学生的兴趣为基点，使学生的精力全部都集中到课堂教学中来。学生只有把学习看作一种快乐、一种需求，真正做到在兴趣中学习，才会产生巨大的动力，才会激发强烈的求知欲，智力和能力才会得到充分地发挥。构建机器人是完成任务的基础。

例如，在课堂上，笔者以学生感兴趣的动画电影《赛车总动员》引入，使学生认识到机器人的结构决定着机器人的速度和稳定性，引导学生构建属于自己的“闪电麦昆”。学生的学习兴趣被点燃，课堂表现轻松而又主动。

● 回归生活，强调实践性

3D仿真虚拟机器人的课堂教学要紧密联系学生的生活情境，才能把枯燥的算法程序设计变得有趣、生动、易于理解，与现实生活距离太远的知识对学生是没有吸引力的，课堂教学要有一定的现实生活作为支撑。

例如，在紧急停车的教学中，笔者启发学生在开车时最怕的是什么？学生都有坐车的经验，马上反应到：害怕前方突然出现车辆，不宜避让。让学