电脑机器人VEX项目细节问题分析与解决策略实践研究

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师大一中VEX机器人技术文档

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一、机型设计思路
根据我校近几年参与VEX工程挑战赛的经验,结合今年比赛场地和比赛规则设计出了此次参赛机器人。

1、器人行走方式:采用四轮万向驱动。

此设计充分考虑到该届比赛为半开放式场地,四轮万向驱动大大提高的机器人在行径过程中被卡死的几率。

2、机器人采用手臂式升降,这样设计是为了节约机器人升高投球所花的时间。

3、小型夹球装置装球,有利于快速灵活改变赛场形式。

二、战术分析
此次比赛中共有九个圆球框式球门,四个三角球门。

比赛的取胜关键在于圆球门。

在规则中规定圆球门最下面的球会被乘以二,占球门就显得很关键,因此比赛中首要任务是占球门。

在比赛中还有两个倍增、倍减球,因为有此类球的存在为比赛增添了不少乐趣。

怎样利
用这类球就显得尤其重要。

为了比赛最后阶段的倍增、倍减球的合理处理,我们最好在比赛避占满高球门。

当某高球门明显处于劣势时注意别浪费球,这类球门在中间区域时离倍减球最近,抓好时机投倍减球为最佳方案。

基于以上所述,搭建我校新一代VEX机器人是非常合理的。

三、整体结构
四、程序:
1、手动主程序
2、自动略图
2、子程序略图:。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究1. 引言1.1 背景介绍VEX机器人是一种面向学生的机器人教育工具,具有丰富的编程和构建功能,可以让学生动手实践,培养他们的逻辑思维和创造力。

在这样的背景下,基于项目式学习的VEX机器人教学模式应运而生,强调学生通过实际项目的设计和完成来学习知识和技能,激发他们的学习兴趣和动力。

通过对基于项目式学习的VEX机器人教学模式进行深入研究和探究,可以更好地了解这种教学方式对学生的学习成效和创新能力的影响,为教育教学实践提供有益的启示和借鉴。

本研究旨在探讨基于项目式学习的VEX机器人教学模式的设计与实施,评估其在学生学习和发展中的作用,为未来的教育教学提供有益的借鉴和参考。

1.2 研究意义项目式学习是一种以学生为中心、注重实践和实践、通过实际项目或任务促进学习的教学方法。

在当今社会,传统的教学模式已经不能完全满足学生的需求,学生需要更多的实践机会和自主学习的空间。

探究基于项目式学习的VEX机器人教学模式对于教育教学的改革具有重要的意义。

基于项目式学习的教学模式可以提高学生的学习积极性和主动性。

通过让学生参与实际项目的设计和实施过程,可以激发学生的学习兴趣,培养他们的动手能力和团队合作能力。

在VEX机器人教学中,学生需要动手实践,通过编程控制机器人完成任务,这既可以激发学生的学习热情,又可以培养他们的实际操作能力。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式可以培养学生的创新能力和问题解决能力。

在项目实施过程中,学生需要面对各种挑战和问题,需要灵活运用所学知识和技能来解决问题。

通过这种实践性的学习,学生可以培养解决实际问题的能力,提高他们的创新意识和实践能力。

1.3 研究目的研究目的旨在探究基于项目式学习的VEX机器人教学模式在教育领域中的应用效果,进一步了解如何有效地将项目式学习理论与VEX机器人教学相结合,以提高学生的学习兴趣和动手能力,激发他们的创造力和实践能力。

通过深入研究和实践探索,旨在为教育者提供有效的教学模式和方法,促进学生对于科学技术的理解和应用,培养学生的团队合作精神和问题解决能力,推动STEM教育的发展和创新。

VEX机器人教育课程体系及其现实启示

VEX机器人教育课程体系及其现实启示

VEX机器人教育课程体系及其现实启示作者:来源:《中国电化教育》2021年第11期机器人教育作为STEM教育、人工智能教育和创客教育的重要内容和有效途径,对培养和提高学生的综合素质和核心素养具有重要意义。

VEX机器人竞赛作为开展机器人教育的平台,由众多团体和大学科研机构联合设计开发了配套课程,强调机器人教育与STEM课程的整合,以工程问题为引领,应用多种教学方法、丰富的教学资源开展教学,注重学生综合能力的培养。

本文通过分析VEX机器人教育的课程设置与教学策略,提出对我国中小学开展机器人教育的一些具体途径和措施。

(一)VEX机器人教育课程的设计理念VEX机器人教育课程注重通过工程设计激发和培养学生解决问题的能力,强调机器人教育与STEM教育的整合。

机器人技术本身具有多學科整合的特性,在教学过程中,学生围绕工程设计问题,在设计、搭建、编程和完善机器人的过程中,学习和探索STEM领域,特别是机械结构、传动系统以及计算机编程等方面在解决实际问题时的应用能力,能够有效提高学生的STEM素养。

(二)VEX IQ 机器人教育的课程体系VEX IQ课程有12个模块三个模块类型:A-C模块为基础类,以学习基础理论、控制和搭建机器人为主;D-H模块工程和机械类,以学习和应用工程设计、机械原理和装置为主;I-L 模块为编程类,以学习和应用传感和编程的知识和技能为主。

通过机器人的设计、搭建、编程和完善将各个课程模块串联在一起,前期以机械为主,后期侧重机器人编程,并在学习过程中穿插实践操作课程,各课程模块内容如表1所示,实际操作过程中,每个课程模块又具体分为多个课程单元。

(三)VEX机器人教学策略与模式VEX机器人教育主要采用抛锚式教学策略,课程教学以工程设计问题为核心。

在教学过程中,围绕具体的工程问题串联起机器人教育的相关知识,开展机器人教育教学活动。

通过将“改变齿轮比”“提高代码的效率”等复杂的工程概念与机器人竞赛情境联系起来,具有较强的可实践操作性,不仅利于学生对知识的理解和应用,而且利于充分激发学生的创造力和积极性。

初中电脑机器人VEX项目训练与比赛实践研究

初中电脑机器人VEX项目训练与比赛实践研究

在 比赛 中头脑 就会有清 晰 的步骤程 序, 已形 成的
地 执 行
每年 在 初一 新生 中进 行 人才 选拔 是开 展 V E X 运 动技 能、战术策 略就 像 自动程 序一样 按部 就班 ③录 像法 。在 平时 训练 中与运动 回忆法 配合
些详细标记 ,以待 日后逐步改善 。
的经验 就是 注重 年轻选 手梯 队建设培 养。我们每 使 用 ,借 助录像 回放 ,对训练 中的优、缺 点做一 循 环发展 。如每年对 新初 一学生 进行 机器人 图片
脑机 器 人 V E X项 目比赛 ,多次 在省 、市级 比赛 中
获奖 ,并在 2 0 1 2年获得第 十二届 中国青少 年机器
人大赛 V E X项 目初 中组金 牌 ( 机 器人 大 赛共 有 5
个项 目,V E X是 其中一个项 目,每个 项 目分小学、
每个 学生 心理素 质、综 合能力 、习惯养 成存 在很 大 差异 ,当参赛选 手每 年发生 更替 变化 时,一旦
再 慢慢从 易到难 进行机 器人 搭建 与实操 训练 ,在
学习培训过程 中去发现优秀选手。 目的重点与难点 1 )从简单到复杂 的技 巧训练是 V E X项 目的基 本 要求 。不管每年 V E X项 目竞赛主题 、比赛规 则、
具有可能性 ”。
2 问题 分 析
比赛主题 不断变化的因素分析 V E X项 目每年 都会 更换 不 同 比赛 主题 , 比赛 规则 也是 全新 的,
训练 ,主要对 比赛 所需 的各种 能力、行 为 习惯 培
养 ( 大 约半年 );后 期阶段 即每 次赛前 对学 生进 行心理辅导与 比赛战术策略学 习 ( 大约两个月 )。
展 览与视 频观看 ,学生通 过观 看视频 与 图片,在 心 里产 生荣誉感 ,激发 学生 兴趣爱好 ,然后 召集 有 兴趣 的学生做简单 的游 戏竞赛与理论 知识培训,

机器人行业的改进对策及分析

机器人行业的改进对策及分析

机器人行业的改进对策及分析一、引言机器人行业是近年来快速发展的新兴领域,伴随着科技进步和社会需求的增加,机器人已广泛应用于各个领域,如工业生产、医疗卫生、农业等。

然而,随着机器人技术的不断进步与应用拓展,也出现了一些问题和挑战。

本文将就机器人行业的改进对策及分析进行探讨。

二、存在的问题1.1技术不完善目前,在某些特殊环境下,例如复杂地形或极端天气条件下,一些智能机器人在性能上还存在局限。

此外,由于相对较高的成本投入和复杂的维护需求,使得普通家庭很难享受到机器人带来的便利与效益。

1.2安全风险随着机器人应用范围的扩大,涉及到生命安全和财产安全的风险也相应增加。

例如,在医疗领域中使用的手术机器人可能存在操作失误带来严重后果的潜在风险;自动驾驶汽车在道路上行驶存在交通事故的风险。

这些安全问题需要得到解决和提高。

三、改进对策2.1技术创新与研发为了克服机器人技术不完善的问题,加大对机器人相关技术的创新和研发投入是必要的。

例如,通过持续改进传感器技术、图像识别技术和自主导航等核心技术,提升机器人在特殊环境下的应用能力。

2.2成本降低与可持续发展随着机器人市场需求的增加,生产规模扩大也将带来成本降低的可能性。

此外,注重推动机器人行业的可持续发展,通过精简设计和材料应用,减少制造过程中对环境资源的消耗。

2.3法律法规与标准体系建设针对机器人行业出现的安全风险问题,建立相应的法律法规与标准体系尤为重要。

政府部门可以参考国际经验,在保证智能化与自主性前提下制定相关限制条件,并建立严格监管机制。

此外,加强对运营企业和从业者的资质要求以及责任追究制度,确保机器人的安全性和可靠性。

四、市场前景与发展机遇3.1市场需求增长随着我国人口老龄化加剧,医疗、养老等庞大市场对辅助生活机器人和服务机器人的需求将快速增长。

同时在工业制造、农业种植等领域,智能机器人的广泛应用也将成为推动行业发展的重要拉动力。

3.2多元产业融合带来新机遇智能机器人作为一项跨学科技术,在其发展过程中将与信息通信技术、材料科学等多个领域相结合,形成产业之间的融合效应。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究随着人工智能和机器人技术的飞速发展,STEM教育已成为全球教育领域的热点话题。

STEM教育旨在培养学生的科学、技术、工程和数学方面的综合能力,使他们具备解决现实问题的能力和创新思维。

而VEX机器人则是一种非常适合进行STEM教育的教学工具,它能够帮助学生在实践中学习编程、机械设计、电子电路等知识。

本文将探讨基于项目式学习的VEX机器人教学模式,并指出其在STEM教育中的重要性和前景。

一、项目式学习的概念及特点项目式学习是一种以项目为核心的教学方法,其核心理念是让学生通过实际项目的设计、实施和评估过程中获得知识和技能。

项目式学习的特点主要包括以下几点:1.以项目为核心。

项目式学习以项目为核心,把学生置于真实的问题情境中,通过实际项目的设计和实施来开展学习活动。

2.跨学科整合。

项目式学习强调跨学科整合,学生需要在项目中综合运用科学、技术、工程和数学等学科知识和技能。

3.学生主导。

项目式学习注重学生的主动参与和自主学习,教师扮演的更多是指导者和引导者的角色。

4.强调解决问题和创新。

项目式学习强调学生通过解决问题和创新来获取知识和技能,培养学生的解决问题和创新能力。

二、 VEX机器人在STEM教育中的应用VEX机器人是一种由美国创始的机器人教育平台,它基于开源硬件和软件平台,提供了一整套用于机器人设计、实验和教学的硬件和软件工具。

VEX机器人不仅在机器人竞赛中应用广泛,在STEM教育中也得到了越来越多的应用。

VEX机器人在STEM教育中的应用主要体现在以下几个方面:1.编程学习。

VEX机器人的控制系统基于基于C/C++和Java的编程语言,学生可以通过编程控制VEX机器人的运动和行为,从而学习计算机编程知识。

2.机械设计。

VEX机器人提供了一整套机器人组件和构建指南,学生可以通过机械设计和组装VEX机器人,学习机械设计和工程原理。

3.电子电路。

VEX机器人的控制系统需要学生设计和搭建相应的电子电路,学生可以通过VEX机器人学习电子电路的基本原理和应用。

学校开展VEX机器人项目的实践与思考(一)

学校开展VEX机器人项目的实践与思考(一)

学校开展VEX机器人项目的实践与思考(一)作者:简洁来源:《中国科技教育》2012年第07期VEX机器人工程挑战赛有别于其他科技比赛的一个重要特点在于,VEX机器人竞赛不仅是人与物之间的较量,更是人与人之间的比拼,是一个团队与另一个团队之间的斗智斗勇。

在VEX竞赛中,机器人要接触,要彼此碰撞,就必然要修理,必然要改进;机器人程序方案的编写合理还是不合理,需要不断思索与实践验证;团队的搭配是否合理可靠,也需要不断揣摩体会磨合。

这个不断改进机器人、完善机器人的过程的实质就是创新的过程。

在整个VEX机器人活动中,学生必然经过希望、失望、挫折、挣扎、进步、成功等一系列的体验,在不断的改进、完善机器人中创新,在机器人活动中全面提高自己的综合能力,从而真正地成长起来。

本文通过介绍我校面向初一年级学生开展机器人VEX项目的教育实践,探讨如何在开展这一项目的进程中提高学生的综合能力。

笔者将通过介绍我校开展VEX项目的基本步骤,特别是从学生参与这项活动的全过程,去观察学生在综合能力上有什么具体表现。

第一步,基础教学教师带领学生学习机器人的基本知识,观看VEX机器人的视频,了解它的组装和设计,学习当年VEX比赛的规则。

学生应该在教师事先准备好的机器人教具与学具的指引下,根据教师的讲解与引导,基本弄清楚待搭建的机器人的基本功能与各零部件的特点(学生在搭建机器人前,一般都有在小学搭建车模、船模、航模等各种玩具的经验,然而这远远不够)。

学生可以从中初步建立机器人的概念框架,学生的学习就有了目标。

以后的搭建、编程等工作均与此有关。

第二步,搭建机器人学生开始初步搭建机器人。

学生应当在教师的辅导下,由浅入深地了解机器人的结构、零配件、工作原理、搭建技巧等,这样才能够搭建出一台机器人。

机器人搭建基本完毕后,必然要面临机器人的整机调试问题,学生要根据整机的特点以及比赛规则,全面均衡地考虑各方面的问题,必须要进行取舍、调整,这就使得学生综合应用物理知识、工程知识解决相关问题的能力得到提升。

stem教育视角下的vex机器人教学实践研究

stem教育视角下的vex机器人教学实践研究

1986年,美国国家科学委员会发布了《本科的科学、数学和工程教育》报告,提出了“科学、数学、工程和技术教育集成”的纲领性建议,被视为STEM 教育的开端[1]。

机器人教学活动融合了多学科知识与技能的学习,是培养学生STEM 素养的有效途径。

然而,如何设计课堂教学活动以激发学生的创新意识,培养学生的问题解决能力和创新能力,是机器人教学面临的重要问题。

在此,将结合VEX 机器人教学案例进行探讨。

一、STEM 教育与VEX 机器人教育深度融合的基础STEM 教育所强调的整合,非不同学科的简单组合,而是将各种零散的知识与机械过程变成一个探究世界互相联系的不同侧面的过程,指向基于真实问题进行分析、应用、迁移的高阶能力[2]。

以芬兰的STEM 教育为例,其实践特色是主张以学生为中心,综合跨学科的思维方式,以主动探索为基础,强调团队合作,注重培养学生在未来社会获得成功所需要的能力。

这是一种开放式教学,从分科走向融合,从重结果到重过程,从关注个体到关注合作,从掌握知识到问题解决,从被动学习到主动参与[3]。

研究表明,这种跨学科学习的方式更能让学生保持学习的热情。

VEX 机器人教育通常都有竞赛背景。

而VEX 机器人大赛是为促进学生探究机器人、进行科技创新活动而打造的平台。

竞赛的目的是让学生通过团队合作面对竞争的方式培养学生的STEM 素养[4]。

在VEX 机器人大赛中,学生团队要自主设计、制作机器人并进行编程。

要求参赛机器人既能实现自动程序控制,又能由遥控器控制,还能在特定的竞赛场地上按照一定的规则完成任务。

在高水平的比赛交流中,学生可以更深刻地体验科技的力量,将创造性的想法付诸实践,快速提升实践能力,并在团队中发展组织与合作能力,收获尊重和友谊等。

现今社会,科技发展日新月异,教育的现代化势在必行。

教育理念的更新,教育应用的创新,STEM 教育视角下的VEX 机器人教学实践研究殷苏秀萍赵哲仁作者简介院苏秀萍袁福建省厦门市海沧中学袁E-mail 院695922347@ 渊福建厦门袁361026冤赵哲仁袁福建省厦门市海沧实验中学高级教师袁E-mail 院869914903@ 渊福建厦门袁361026冤[摘要]STEM 教育与机器人教育具有内在的一致性遥以高中VEX 机器人教学为例袁可将机器人教育与STEM 教育融合袁在STEM 视角下设计VEX 机器人课程内容袁构建基于项目式学习的VEX 机器人教学模式袁促进学生学习与应用跨学科知识袁学会合作与竞争袁发展STEM 素养遥[关键词]STEM 教育曰机器人教育曰项目式学习学生的多元化培养等,都是时代的呼唤。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究VEX机器人是一种流行的教育机器人平台,很多学校及机器人爱好者使用它来进行学习和探索。

根据教学实践和理论研究,项目式学习是一种有效的教育模式,它促进了学习者的主动性、探究性和创造性。

因此,本文将探讨如何将项目式学习应用到VEX机器人教学中。

一、什么是项目式学习项目式学习是基于实际的项目或问题展开的学习方式。

它通过让学生探究有现实意义的问题或需要解决的挑战,来促进学生产生学习兴趣和动力。

在项目中,学生需要通过自主合作、独立思考、团队协作、问题解决等活动,完成项目的各个阶段,最终获得知识和技能。

项目式学习适用于VEX机器人教学,因为这种学习方式带来了以下好处:1. 促进学生的主动学习。

VEX机器人项目式学习可以帮助学生主动探究机器人及其编程的艺术。

VEX机器人能够完成的生动活泼的挑战激励学生以无数的方式发现,学习和创造解决方案。

2. 培养学生解决问题的能力。

VEX机器人项目式学习要求学生解决各种问题,例如设计机器人和程序来完成特定的任务,修改程序以适应新的挑战,还要学会找出问题根源并改正错误。

3. 增强学生的团队协作能力。

VEX机器人项目式学习要求学生合作完成团队任务,这有助于提高学生的沟通技巧,它们可以分享想法和结果、交流问题和解决方案。

4. 促进学生的创造性思考。

VEX机器人项目式学习可以鼓励学生寻找创新的解决方案,发挥创造性思维。

这有利于培养学生的工程素养。

三、设计VEX机器人项目1. 关注学生的兴趣和需求,确保项目具有吸引力和实际意义。

2. 使项目具有适当的难度,以鼓励学生挑战自己和提高自己的技能。

3. 将项目分解成适当的步骤,以便学生可以按照计划进行项目。

4. 鼓励学生尝试自己的解决方法,促进创新思维。

5. 提供必要的工具、教材和支持,以便学生能够完成项目。

这些原则是在考虑到学生能力和性格的基础上制定的。

四、项目式学习与传统教学的区别传统教学以教授教材为主,学生要在老师的指导下学习。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究VEX机器人是一种面向青少年孩子的教育机器人,其可编程性、模块化设计与易于掌握的编程环境,方便了孩子的学习和掌握。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式是一种让学生针对实际问题进行探究和解决,并且通过设计和制作机器人来实现目标的教学方式,从而提高学生的学习兴趣,促进学生的创造力和创新能力。

本文将从教学背景分析、教学模式基本理论、教学活动设计以及教学效果评价等四个方面来探究基于项目式学习的VEX机器人教学模式。

一、教学背景分析随着科技的不断发展和应用,越来越多的职业领域需要新一代学生具有创新思维、动手能力和团队合作能力。

在这样的前提下,教育也逐渐从知识传授的方式向学以致用的方式转变。

VEX机器人教育是一种聚焦于STEM(科学、技术、工程、数学)学科的教育方式,它通过团队合作、项目探究及应用设计等方式,促进学生的创新能力、解决问题能力和团队协作能力的培养。

二、教学模式基本理论基于项目式学习的教学模式是一种贴近实际的教学方式。

基于项目式学习的教学模式对于机器人教育尤为适用。

机器人教育涉及到很多操作和技巧,当学生通过参与真实项目的学习,不仅可以掌握理论知识,更可以将所学知识应用到实际中,因此更能体会到知识的必要性和实用性。

项目式学习的教学模式还鼓励学生之间的合作,促进团队合作精神的培养。

在这种模式下,每个学生都有明确的任务和职责,他们共同解决问题,相互帮助。

通过合作,学生之间也建立了友谊,基于合作和友谊的互相激励,可以促进学生学习和合作能力的快速提升。

三、教学活动设计1) 项目规划。

通过教师的引导,学生确定自己的项目目标,制定实现目标的方案和计划,制定团队成员的分工。

2) 执行计划。

学生根据项目规划,制作机器人并编写程序,学生可以根据实际情况进行调整和改进。

3) 研讨和分享。

团队成员与其他团队分享他们的成功经验,向其他团队学习新的想法和观点。

每个团队会提出问题,其他团队会给他们答案或建议。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究随着科技的飞速发展,人们对机器人的需求也越来越大。

VEX机器人是一种以VEX机器人零件为基础,通过搭建和编程实现各种功能的教学工具。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式是一种以项目为核心,通过实践和合作学习的方式进行教学的方法。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式注重学生的主动参与和实践能力的培养。

传统的教学模式以知识传授为主,学生只需要记住和熟悉知识点,而基于项目式学习的教学模式则要求学生通过实践解决实际问题。

VEX机器人教学模式中,学生需要自己设计和搭建机器人,编写程序实现各种功能,这样可以培养学生的动手能力和解决问题的能力。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式还注重学生之间的合作和交流。

在项目中,学生需要与同伴合作完成任务,需要相互沟通和协作。

这样可以培养学生的团队合作能力和沟通能力。

学生还可以从其他同学的经验和知识中学习,扩展自己的视野。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式也存在一些挑战。

项目的设计和实施需要较多的时间和资源,这对于教师和学生来说都是一种挑战。

学生由于在项目中需要自主学习和合作,可能会导致一些学生的学习进度不一致,这对于教师的管理也是一种挑战。

对于教师来说,如何有效评估学生的学习成果也是一个难题。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式是一种注重实践和合作学习的教学方法。

它能够培养学生的实践能力、解决问题的能力和团队合作能力,同时也能够激发学生的学习兴趣和培养创新思维。

要实施这种教学模式也面临一些挑战,需要教师和学生付出更多的时间和精力。

我们应该重视基于项目式学习的VEX机器人教学模式的优点,同时也应该针对这些挑战做出相应的补充和改进。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究摘要:VEX机器人是一种可编程机器人平台,适用于STEAM(科学、技术、工程、艺术、数学)领域中的教育教学。

本文探究基于项目式学习的VEX机器人教学模式,主要从项目设计、学生学习、教师角色三个方面进行探究。

通过实践经验和文献综述,发现基于项目式学习的VEX机器人教学模式能够激发学生的兴趣,培养学生的综合能力,提高学生的学习效果。

Abstract:Key words: VEX robot; project-based learning; teaching mode一、引言随着中国经济的蓬勃发展,我国的科技创新日益受到赞赏,人才的培养和发掘显得尤为重要。

而STEAM(科学、技术、工程、艺术、数学)教育则成为了人才培养的重要途径。

VEX机器人是一种可编程机器人平台,可以帮助学生深入理解科学、技术、工程、艺术和数学等学科知识。

本文探究基于项目式学习的VEX机器人教学模式。

二、项目设计项目设计是基于项目式学习的VEX机器人教学模式的核心。

在设计过程中,需要有一定的专业知识和工程素养。

具体的设计过程如下:1、确定项目主题:根据学生的兴趣、教育教学目标等,确定项目主题。

2、确定项目任务:确定项目完成所需的任务,阐明任务的具体内容和要求。

3、制定项目计划:制定完成项目所需的时间表和流程,并根据实际情况进行调整。

4、分组:根据学生的能力和课堂氛围,将学生分为小组,每个小组最好不超过3人。

5、制定评价标准:评价标准应该符合项目任务的要求,公正、客观。

6、制作执行记录:在项目的整个过程中,需要记录每一个步骤的实施过程。

7、反思与总结:项目完成后,需要对整个项目过程进行反思和总结,从而获得更多的经验和教训。

三、学生学习基于项目式学习的VEX机器人教学模式,能够激发学生的学习兴趣,鼓励学生主动学习。

教学模式的学生学习主要体现在以下几个方面。

1、学生参与度高:学生是教学中的主体,通过项目式学习,学生可以充分参与到整个项目过程中来,从而提高学生的主动性和创造性。

面向协作问题解决的机器人项目教学活动设计与实践研究

面向协作问题解决的机器人项目教学活动设计与实践研究

面向协作问题解决的机器人项目教学活动设计与实践研究面向协作问题解决的机器人项目教学活动设计与实践研究一、引言随着科技的发展,机器人应用越来越广泛。

在教育领域,机器人也被广泛运用,能够激发学生的学习兴趣和创造力。

然而,目前的机器人教学活动主要注重于机器人编程和运动控制技术的培养,而忽视了机器人在协作问题解决方面的潜力。

因此,本文旨在探讨针对协作问题解决的机器人项目教学活动的设计与实践,旨在培养学生的团队协作和问题解决能力。

二、目标与需求分析协作问题解决是现实生活中不可或缺的能力。

通过机器人项目教学活动,我们旨在培养学生的团队协作和问题解决能力。

具体目标如下:1.培养学生的团队协作能力:通过机器人项目,使学生学会与团队成员进行合作,分配任务,共同解决问题。

2.培养学生的问题解决能力:通过机器人项目,使学生学会分析问题、制定解决方案、评估结果,并根据反馈进行调整和改进。

三、教学活动设计1.机器人选材:选用能够实现多项任务的机器人,如能够感知环境、移动、抓取物体等功能的机器人。

2.团队组建:将学生分为小组,每个小组由4-6名学生组成。

每个小组应包含各种能力和兴趣爱好的学生,以确保团队的多样性和互补性。

3.问题定义:每个小组要面临一个具体的协作问题,在团队内部进行讨论和定义,如完成一项任务、渡过一个障碍等。

4.任务规划:团队成员根据问题定义,共同分析任务要求,制定解决方案,并分配任务给各个成员。

5.执行与控制:团队成员实践操作机器人,根据任务分工协同工作,完成预设的任务。

6.结果评估与反馈:团队成员对完成的结果进行评估,讨论可能的改进方案,并根据反馈进行改进和调整。

四、实践研究为了验证教学活动设计的有效性,我们在一所中学进行了实践研究。

选取了两个班级作为实验组和对照组。

实验组开展了面向协作问题解决的机器人项目教学活动,对照组使用传统的机器人编程教学方法。

通过对两组学生的学习成绩和调查问卷的统计分析,得出以下结果:1.实验组学生的协作能力得到了显著提高,团队成员之间的合作更加融洽,任务完成效率也提高了。

“VEX机器人设计校本课程开发研究”课题申报书

“VEX机器人设计校本课程开发研究”课题申报书

“VEX机器人设计校本课程开发研究”课题申报书1 问题的提出及研究意义1.1 问题的提出1) 目前在美国、日本等国家, 都在中小学开设了机器人课程。

机器人教育是创新精神和动手能力的载体, 已经逐渐进入我国中小学课堂, 我校也就VEX机器人设计方面作为校本课程有所实践。

2) 中国正在实施创新驱动发展战略, 大力推动大众创业万众创新、互联网+和中国制造2025, 这将有力促进机器人新兴市场的成长, 创造世界上最大的机器人市场。

3) 我市中小学机器人竞赛活动从2003年开始起步, 在市教委、市科协的高度重视和大力培育下, 已经初见成效, 在国际、国内各类赛事上取得了优异成绩, 部分项目发展水平走在了全国前列。

从2010年开始, 市教委、市科协整合了“全国中小学信息技术创新与实践活动”“全国中小学电脑制作活动”和“中国青少年机器人竞赛”三项全国赛事的学生机器人竞赛项目。

其中VEX机器人比赛项目是机器人竞赛的一个重要项目。

4) 近年来, 我校参与了南岸区牵头的课程改革和课程领导力建设, 在校本课程设计方面有了一点尝试, 但还不系统, 不成体系。

另一方面我校参加全国、市、区组织的各级VEX机器人工程挑战赛已有7年, 成立了机器人工作室, 有6套VEX机器人, 专业辅导教师2名, 在这段时间, 我校参加区、市、全国各类比赛也取得了比较好的成绩, 如全国青少年机器人竞赛初中组二、三等奖, 市机器人大赛连续几届一等奖等, 这些成绩在重庆市内有较大影响。

近三年, 我校也在这一项目的校本教材编写、课程标准制订、课程评价体系方面做了一些尝试。

但是这一项目还没能形成一门成熟校本课程。

因此我们选择了这一课题进行研究, 希望通过此立项课题的研究, 可以改变我校没有正规的机器人课程学习的现状, 使我校的学生有一门正规可以选修的校本课程, 让学习机器人技术的学生在学习机器人课程时有正规化的课程内容和严谨的学习标准。

另外, 可以通过此校本课程的开发, 提升研究教师的课程理论研究水平, 同时让VEX机器人的学习有课程体系作支撑, 丰富VEX机器人的学习内容。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究项目式学习是一种以项目为核心的学习方法,通过学生自主设立目标、独立规划和组织实施项目活动,从而达到对知识的主动探究和实践应用的目的。

VEX机器人是一种教育机器人,其具有开放性平台、可编程性和模块化的特点,非常适合用于项目式学习。

VEX机器人教学模式基于项目式学习,其核心思想是学生通过设计、制作和编程机器人来实现特定任务或解决实际问题。

学生在这个过程中不仅能够学习机器人的构建和编程技术,还能够培养解决问题的能力、团队协作能力和创新思维。

在VEX机器人教学模式中,首先教师可以组织学生进行前期的知识学习,如机器人的构建基础、传感器的使用和编程语言等。

然后,教师可以给学生一个具体的任务或问题,例如设计一个能够自动清扫教室的机器人。

学生需要在团队中讨论和规划机器人的结构和功能,并在此基础上进行机器人的构建和测试。

接下来,学生需要进行机器人的编程,使其能够完成清扫任务。

在整个过程中,学生需要不断调整和优化机器人的设计和程序,直到达到预期的效果。

通过这样的项目式学习,学生可以获得更加深入和实际的机器人知识,提高他们的动手能力和解决问题的能力。

他们还能够培养团队合作和沟通能力,学会有效地分工合作和协调资源。

VEX机器人教学模式还可以锻炼学生的创新思维和实践能力,培养他们的创造力和自主学习的能力。

尽管VEX机器人教学模式具有许多优势,但也存在一些挑战和限制。

VEX机器人的学习周期较长,需要较长时间的准备和实践,对学生的耐心和毅力要求较高。

VEX机器人的价格较高,需要一定的投资。

VEX机器人教学模式对教师的要求也较高,需要具备较强的技术和教学能力。

学校开展VEX机器人项日的实践与思考(二)

学校开展VEX机器人项日的实践与思考(二)

学校开展VEX机器人项日的实践与思考(二)作者:简洁来源:《中国科技教育》2012年第08期VEX机器人工程挑战赛有别于其他科技比赛的一个重要特点在于,VEX机器人竞赛不仅是人与物之间的较量,更是人与人之间的比拼,是一个团队与另一个团队之间的斗智斗勇。

在VEX竞赛中,机器人要接触,要彼此碰撞,就必然要修理,必然要改进;机器人程序方案的编写合理还是不合理,需要不断思索与实践验证;团队的搭配是否合理可靠,也需要不断揣摩体会磨合。

这个不断改进机器人、完善机器人的过程的实质就是创新的过程。

在整个VEX机器人活动中,学生必然经过希望、失望、挫折、挣扎、进步、成功等一系列的体验,在不断的改进、完善机器人中创新,在机器人活动中全面提高自己的综合能力,从而真正地成长起来。

本文通过介绍我校面向初一年级学生开展机器人VEX项目的教育实践,探讨如何在开展这一项目的进程中提高学生的综合能力。

我校开展VEX机器人活动2年多以来,我们获得了2011年和2012年2年的全国初中组冠军,感慨颇多。

下面,我想就我校的实践和大家探讨一下一些典型问题。

第1个问题:组织与分了经常在賽场上见到这样的情况:1个VEX队,2个学生队员1个教练。

教练在忙着修理机器人或者编写程序,学生队员在旁边闲着,无事可干。

这样的队伍的竞賽成绩不得而知,但是明显可见的是未能有效地培养学生的综合能力。

而我校的做法是:在充分信任学生的基础上,放手让学生民主选择自愿地构成1个机器入团队。

通常1个机器入团队由4名学生组成。

岗位分工一般为:操作手1名、编程手1名、搭建手1名、后勤副手1名。

队长通过民主竞选产生。

操作手的主要职责是操作好机器人,编程手的主要职责是为操作手提供程序服务,搭建手的主要职责是为操作手提供搭建维修等服务,后勤副手的主要职责是为全队提供后勤保障包括摄影、摄像等情报工作。

队长负责全队的整体情况。

若有多人竞争同一岗位,由学生沟通协商解决。

每一个岗位都有相应的岗位要求,也分别提供相应的岗位培训,每个岗位上也有相应的星级积分。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究项目式学习是一种教学模式,它通过让学生参与到实际的项目中,从而提高他们的学习动机和能力。

在VEX机器人教学中,采用项目式学习可以使学生更加深入地了解机器人技术并培养他们的创新能力。

本文将从项目的选择、教学设计、学生参与等方面探究基于项目式学习的VEX机器人教学模式。

选择适合的项目对于项目式学习至关重要。

VEX机器人具有灵活的组装方式和丰富的功能模块,可以适应不同的项目需求。

教师可以根据学生的兴趣和能力选择适合的项目,如追踪线路、足球机器人、拼图机器人等。

项目应该具有一定的难度,既能激发学生的兴趣,又能提高他们的技术能力。

教学设计是项目式学习的关键。

教师应该根据项目的难度和学生的能力,设计合理的教学活动和指导方法。

教学活动可以包括理论学习、实践操作、团队协作等。

教师可以通过讲解理论知识、演示操作技巧,引导学生进行实践操作,激发他们的创新思维。

教师还可以组织学生进行团队合作,培养他们的协作能力和沟通能力。

学生的参与是项目式学习的核心。

学生应该成为项目的主导者和实施者,积极参与到项目中去。

他们可以提出问题、寻找解决方案,思考设计优化等。

学生可以通过实践操作来探索问题,并在实践中不断改进和迭代。

学生还可以和同伴进行合作,分享经验和成果,互相促进。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式具有许多优势。

它可以增强学生的学习动机,激发他们的学习兴趣。

通过参与实际项目,学生能够看到自己的学习成果,增强他们的自信心。

项目式学习可以培养学生的解决问题的能力。

在项目中,学生需要面对各种问题,通过思考和实践,他们能够培养解决问题的能力和方法。

项目式学习可以培养学生的创新能力。

在解决问题的过程中,学生需要不断尝试新的方法和思路,培养他们的创新思维和创造力。

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究

基于项目式学习的VEX机器人教学模式探究作者:贺甜甜秦健韩恭恩来源:《中国教育信息化·基础教育》2020年第01期摘要:随着人工智能+教育的浪潮不断推进,机器人教育逐渐被各界重视。

我国高中的通用技术新课标中也明确将“机器人设计与制作”模块列入选择性必修中,旨在激发学生STEM方向的学习兴趣,通过机器人教学培养学生的工程思维、创新设计、图样表达、物化能力等核心素养。

目前我国的机器人教育多以竞赛为依托,通过社团课或兴趣班的形式开展,尚没有系统的授课内容和方式,存在诸多问题。

作者结合一线机器人教师多年来的教学经验以及自身的参赛经历,以VEX机器人为例,探究了基于项目学习的VEX机器人教学模式,为机器人教学在中小学的开展提供了参考。

关键词:人工智能;项目式学习;STEAM教育;机器人教学;VEX机器人中图分类号:G424; ; ; ; 文献标志码:B; ; ; ; ; 文章编号:1673-8454(2020)02-0034-04一、研究背景1.机器人教育机器人教育在国外开展较早,美国、英国、日本最具代表性,除了对机器人学习外,还利用机器人服务于课堂教学等,在各个阶段都有涉及[1]。

机器人教育的研究最开始源自大学开设机器人课程,后期陆续在中小学展开了机器人教学实践活动。

我国学校教育环境中,机器人教育的推广和实践形式主要是通过通用技术和信息技术课程中的机器人模块来推进,部分学校会以社团课和比赛的形式推进,大多以小组协作展开,激发学生兴趣,培养学生动手实践和科学探究能力[2]。

尤其是近几年,随着“互联网+人工智能”以及机器学习的发展,创客教育和STEAM教育日渐兴起,机器人教育如何在中小学开展成为各级领导、师生、家长关注的事情。

在經济发达地区如北京、上海已有中小学开展专门的机器人以及人工智能课程,将其作为一门独立学科进行教授学习,但尚且没有形成统一的课程内容和模式。

2.VEX机器人竞赛VEX机器人竞赛是由美国机器人教育与竞赛基金会(Robotics education and competition foundation简称 REC基金会)于2003年在美国创办的,每年参加竞赛的选手来自全球50多个国家[3],其参赛人数打破了吉尼斯世界记录成为“最大规模的机器人比赛”。

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◆黄华林

要 通过V E X 比赛 案例呈 现 , 分析 影 响 比赛 结 果 的各种 因素 ,
给广州 料 中学 ,从 而戴上 了 “ 千年老二 ”的帽子 。这种 局 面在 2 0 1 4广东省青少 年机 器人大赛高 中组 半决赛 中终 于得 到扭转 。这 次东莞 料 中学大 比分赢了,在 比赛结束那一刻 ,
平 时的训练 中注重 每场 比赛情绪 控制环 节,强调 不论 是训 练还 是 比赛 ,都不 能过分 ຫໍສະໝຸດ 张也 不能太放 松 ,必 须做 到打

场 就忘 一场 ,只关注 下一场 比赛就行 ,始终 稳定情 绪 ,
重过程轻结果 ,这样才可 能较好完成任务 。
4细节把握 的重 要性
“ 细节 ”即细 小的环 节或情 节,也就 是那些 常常 让人
结 束 了 。结 果 他 们 在 1 0 分 钟 内从 天 堂 又 跌 到 了 地 狱 , 唾手
可得的冠军也丢 了, “ 千年老二 ”的帽子 只好继续 戴着 了。
每 年机器 人大 赛 的五个项 目中的一个 ( 每个 项 目分 小学 、
初 中、高 中三个 组别 )。采 取 “ 市一 省~ 全 国”层层选 拔 比赛 形式 ,每个 层次第 一名才 能晋级 下一层 次 比赛 ,每年 的全 国冠 军将代 表中国参加世界锦标赛 。
项 目来源 :全 国 教育信 息技 术研 究 “ 十 二 五 ”规划 专项 课题 “ 电脑机 器人 V E X项 目 ( 初 中组 )训练 与 比赛 的综 合能 力 培养 研究 ”
就其中 “ 细节 问题处 理 ” 因素展 开探 究 ,不 仅对 各 种 细节 问题 进 行分 门别 类 ,而且 也 提 出相应 解 决策 略 ,近 几年 取 得 良好 实 战 效果 。 关键 词 电脑机 器人 ;V E X 项 目:U S B K e y 中图分 类号 :G 6 3 3 . 6 7 文献 标识 码 :B
V E X项 目每年都会更换不同的比赛 主题 与规则,每个参
赛 队伍都 要根据 新规 则重新设 计 比赛机 器人 ,对 所有 参赛 队伍而 言,每年 的比赛都是新 的竞争 。比赛分 自动 ( 1 5 秒)
和手 动 ( 1 0 5 秒 ) 两 个 时 段共 1 2 0 秒 进 行 ,采 取 红 方 ( 两 台
3案例分析
以上 两个 案例 只是近 几年 V E X项 目火爆 比赛场 面 的一 两个缩 影。影 响 比赛 的有 很多 因素、环节 ,比如 学生技术 熟练程 度、 团队配合 能力 、机器人 结构功 能、赛场 偶发 性 因素等 ,为此很 多参赛 队伍 赛前都做 了大量艰 辛 的准备工
作 ,但 有 些 队伍 偏 偏 忽 略 了 细 节 处 理 环 节 , 有 些 平 时 没 有
出现 的问题 ,在 关键时候 却爆发 出来 。如案例 1的广州 : I =
小 学 , 因为 一 个 小 小 的 U S B K e y没 有 插 稳 ,就 使 几 个 月 的努
机器人 )、 蓝方 ( 两 台机器人 ) 二对二对抗 的比赛形式进行 , 以各方机 器人 拾取得 分物 品多少定输赢 ( 每年 比赛得 分物 品及计 分方 式各不相 同),互 动性强 ,对抗激 烈 。影 响 比 赛 的各种 主客观 因素很 多,项 目选 手在细 节 问题 分析 和处
把 握 , 带 着 情 绪 比 赛 , 从 而 在 后 面 决 赛 发 挥 失 常 。 如 果 在
理 能力 、团队合 作精神 、动手动脑 能力等 各方 面需具 备较
高素质修 养,是一项很受师 生欢迎 的科技特色 项 目。
2比赛 案例呈现
案例 1 在2 0 1 4 广 东省青少年机器人大赛 V E X项 目小 学 组决 赛 中 ( 广州 料 小学对 阵佛 山 料 小学 ), 比赛 才 刚 开始 3 O秒 钟 ,广 州 木 木小学两 台机器 人 中的一 台就停 在 比 赛场 地不 能动, 比赛变 成二打一 ,结果可想 而知 。广 州 料 小学 赛后对机 器进 行检查 ,发 现是插在机 器人上 的 U S B K e y 没有插 稳 ,导致在 比赛 中相互碰撞后 U S B K e y松 了,机器人 接收不到学生遥控器发 出的信号 , 造成 不能动弹而死机 了。 案例 2 东莞 料 中学高中组在近几年 决赛 中一直都输
学 生、教师欢 呼雀 跃, 比获 得冠军还 高兴 ,终于把 几年 来
积攒 的那 口闷气 出了,而且 也知道 决赛对手 是常年 手下败 将深圳 料 中学 。 东莞 中学沉浸在上一场 比赛的兴奋之 中,
在 随后 的 决 赛 中 却 被 深 圳 料 中学 打 了一 个 措 手 不 及 ,被 对
力付诸 东流 ,这 看似 偶然 ,其实也有 必然 。如果平 时训练 注重细 节 问题,每 次 比赛都 对机器 人的各个 接 口、连线进 行检查 ,相信就不会 出现这种情况 了。 学 生 比赛 的心态控 制很 重要 ,每 场 比赛 前后 学生心态 情绪都 会各 不相 同,这种变 化很微 妙。很 多学生在 比赛过 程 中情 绪波 动很大 ,赢一场 就得 意忘形 ,而 输一场 就垂 头 丧气 ,心 情就像 过 山车 一样 不稳 定。如案例 2中的东莞 料 中学,就是 因为学生情 绪变 化调节过 程 中的细节 没有很 好




课 程整仓
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电脑机 器人 VE X 项 目细节 问题 分析 与 解 决策 略实践研究
文 章编 号 : 1 6 7 1 — 4 8 9 X ( 2 0 1 5 ) 1 7 — 0 0 8 5 — 0 3
手打蒙 了,学生还来不及 明白怎么 回事 ,1 2 0秒 比赛时 问就
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