面向中小学的虚拟机器人教学平台设计

虚拟机器人的研究与应用,推动了机器人学科教学的发展,为实体机器人的理论研究提供了一个新平台,也为机器人教学创造了新的认知情境。本文在分析国内外研究现状和中小学机器人教学实际情况的基础上,给出了一个采用3DS MAX和Virtools DEV技术开发的,具有沉浸感强、功能丰富、可实时交互的面向中小学的机器人教学平台。重点探讨了机器人三维建模、虚拟环境对象的属性设置、碰撞检测、路径搜索等关键技术。通过一系列仿真技术,使得原本必须用实体机器人作为对象的研究和教学活动,可以在一定程度上转移到计算机中虚拟实现。最后给出了相关的实现效果。     

基于虚实结合的小学机器人教学评价

各种各样有关机器人的科技创新与竞赛活动层出不穷,竞赛评比成为衡量学生学习机器人成绩的主要依据。在机器人教学尚未大规模普及和缺乏课程的引导下,如何科学评价机器人教育的课堂教学目标与效果,是目前中小学开展机器人教育面临的困惑,亟待探索。本文以中小学开展机器人教学的实体和虚拟两种主要环境为例,在学校开展机器人学习评价的实践研究,探究在机器人硬件环境并不优越的情况下,如何开展小学机器人教学和学习评价,建立相关学习评价标准,促进学生素质的提升。     

区域中小学萝卜圈虚拟机器人课程的开发——以深圳市宝安区为例

随着信息技术与课堂的融合,机器人教育已经成为培养中小学生创新思维的一大重要途径,考虑到机器人设备与学校经费之间的限制,虚拟机器人教学成为了当前中小学科技活动的热点内容。萝卜圈虚拟机器人是全球首款面向基础教育领域,实现跨平台虚实融合的机器人教学实验系统,深圳市宝安区自2015年便在深圳市率先开展萝卜圈虚拟机器人试点。文章以深圳市宝安区中小学萝卜圈虚拟机器人课程开发为例,从课程开展的现状、课程的特点、取得的实施效果等方面进行了阐述,为虚拟机器人课程开发提供借鉴和参考。     

仿真虚拟机器人软件在小学程序设计教学中的作用

程序设计是中小学信息技术教育的重要内容之一。基础教育阶段的程序设计教学主要是培养学生学习程序设计的兴趣,培养学生用程序设计的思想去分析问题、解决问题的能力。近年来,仿真虚拟机器人软件不断发展,其在原来实体机器人编程平台的基础上,加入了用计算机模拟的机器人、场景及机器人行为活动的功能模     

汽车制造数字工厂虚拟仿真实验教学项目建设与实践

以汽车制造数字工厂为研究对象,将RobotStudio、 Tecnomatix等工业级数字化设计软件部署到私有大数据云平台,建立机器人工作站、工业流水线等数字工厂虚拟仿真教学资源,实现在线共享,同时与实体数字工厂实验教学资源进行联动。学生可远程开展数字工厂虚拟仿真设计,并在充分验证仿真结果后。通过远程下载的方式,在实体试验资源进行验证。经过虚拟训练的学生具备更多的工程实践经验、专业技能和解决实际问题的能力。     

虚拟机器人课程在中小学的实践

随着人工智能研究的兴起,机器人教育也开始在校园中逐渐普及。文章阐述了近年来机器人教学出现的一些问题,开展基于A-STEM的虚拟机器人课程教学研究,逐渐摸索出适合中小学教学的IRIS模式,克服了当前中小学机器人教学中存在的许多问题,重视人文引领的作用,注重对学生真善美的人文培养,旨在塑造健全的人格,培养学生动手实践能力、计算思维能力、工程操作能力及机器人探究的综合能力,为创新型人才的培养奠基。     

基于VRP的中小学虚拟科技馆的设计和实现

中小学虚拟科技馆作为建设数字化校园的一部分,可以使学生在虚拟科技馆中自由浏览,体验或操控虚拟展示的科学技术和产品,弥补实体科技馆的局限,培养学生的科学精神和素养。文章阐述了建设中小学三维立体虚拟科技馆的步骤、虚拟科技馆的数据采集与教学设计、虚拟科技馆建筑与展品的建模与烘培方法以及利用VR-Platform构建虚拟场景、实现虚拟交互控制的方法。     

广东省第九届虚拟机器器人竞赛指导教师研讨会在广州召开

为提升我省虚拟机器人教学与竞赛水平,广东省教育技术中心（广东省电化教育馆）于6月20日在广州举办了广东省第九届中小学电脑机器人活动虚拟机器人竞赛指导教师研讨会。广东省教育技术中心副主任伍金球出席了研讨会并要求与会代表能把握好机会,明确学习目的,主动参与,确实有效地提高业务水平,指导学生参赛。来自14个地级市的66名中小学机器人活动组织者及指导教师参加了研讨学习。     

中小学机器人教育的问题与对策

本文总结、分析了目前中小学机器人教育及竞赛所存在的若干问题,提出了一些相应的对策,包括:规划科学的、阶梯发展的和具有前瞻性的教学内容技术层次结构;通过实验项目和研究项目的考核,完善机器人教育的评价体系;标准化机器人零部件和虚拟机器人平台,降低投入成本,提高普及度,实现机器人教育的均衡化发展,提出了利用3D打印和云计算平台等新技术推动中小学机器人教育发展的思路,以期对中小学机器人教育起借鉴作用。     

虚拟机器人教学在小学生程序设计学习中的探讨

近年来,机器人逐步走进中小学的信息技术课堂,虚拟机器人作为一种低消耗、高环保的教学实践形式,在程序设计和机器人搭建上具有趣味性和直观性,对小学生学习程序设计有着重要的意义。本文论述小学生程序设计学习的主要特点和存在问题,并通过教学案例分析了虚拟机器人学习对小学生程序设计学习启蒙作用的实际效果。     

虚实结合构建机器人教育高效课堂

实体机器人与虚拟机器人各有优势和不足,只有虚实结合、优势互补,才能完美发展。借助虚拟机器人试验算法,再将算法应用到实体机器人开发,如果发现效果不够理想,就再次将虚拟试验应用于实体,如此反复迭代,螺旋上升,就是一种构建机器人教育高效课堂的可行性途径。虽然在实体机器人开发上可以试验算法,但虚拟技术的出现使试验算法的成本大大降低、效率显著提升。虚实结合的方式使得机器人教育普及与提高齐头并进,必然促使机器人教育事业蓬勃发展。     

基于Unity3D与模块化教学机器人平台的课程改革实践——以中小学机器人课程为例北大核心CSSCI

2017年以来,信息技术素养和综合素质的培养逐渐成为中小学生教育中不可或缺的一环,机器人课程因其高度的实践性是进行信息技术素养和综合素质教育的平台之一。因此,面对中小学教育教学需要,基于项目式教学法、虚拟教学的思想,提出了一种基于Unity3D与模块化教学机器人平台的课程。试点课堂教学证明,该课程为中小学生接触机器人相关知识提供了安全、便捷的途径,增加了课程的可扩展性和灵活性,为机器人课程走进中小学提供了一种解决思路。     

移动机器人虚拟仿真平台及其在实验教学中的实践应用

针对智能机器人课程教学中理论与实践脱节的问题,从实验平台构建、教学方法等方面提出了将虚拟仿真与实体机器人实验相结合的实验技术与教学方法。首先研制适用于课程教学的移动机器人虚拟仿真实验平台,该平台具有接口通用、易于上手、配置灵活、界面直观等特点,能够进行机器人建模、运动避障、轨迹跟踪、决策控制及导航规划等方面的仿真实验,故而特别适用于课堂教学的实验实践。通过通信接口的适配,该虚拟仿真平台具有操控实体机器人的能力,从而实现了虚实结合的实验教学技术并应用到课程教学中。依托该平台,采用任务驱动的教学方式,进行课上课下相结合的智能机器人课程的理论教学与实验教学,有效地培养了学生的理论知识、项目经验以及工程应用能力。     

工业机器人实训课程的虚拟仿真教学研究

以工业机器人实训课程教学方法为研究对象,提出基于虚拟仿真技术的工业机器人实训课程的教学方案。依托真实系统和仿真实训室,构建了工业机器人应用领域广泛使用的涂胶、激光切割、搬运、弧焊等4个实训项目,细述了每个仿真项目的实施要点,实现了虚实结合的实训模式。经实践验证,该教学方法有效解决了学生数量多而实训设备不足的矛盾,大大提高了实训教学效率。     

Robosim虚拟机器人平台教学资源库的应用研究——以七年级机器人社团课程“智能农业”教学为例

机器人教学作为教育教学创新应用的途径之一,在中小学课堂中日渐普及。教师通过运用Robosim虚拟机器人教学平台,创新教育教学方式,优化机器人教学过程,从而促进学生信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任素养的落地。     

高中虚拟机器人校本课程的应用

随着虚拟仿真技术的发展,虚拟机器人走进高中教学课堂条件已经具备,给信息技术教学带来了新的活力。本文在虚拟机器人软件教学环境下,采用任务驱动和自主探究的教学方式,通过开展虚拟机器人校本课程建设与应用研究,探索利用虚拟机器人校本课程普及高中机器人教育教学。     

小学虚拟机器人教学的瓶颈与策略

随着科学技术的快速发展,机器人对未来高科技社会的作用和影响将会非常巨大,机器人教学逐渐成为教育界关注的热点。我国中小学也逐步开展各种形式的机器人教学,但由于小学生认识特点与小学信息课设置的问题,机器人教学碰到了不少问题,甚至出现了教学上的瓶颈,本文首先对造成小学虚拟仿真机器人教学瓶颈的制约因素进行了分析,进而提出了解决的策略,对广大虚拟仿真机器人的教育工作者具有一定的借鉴作用。     

基于虚拟仿真技术的机器人课程教学研究

针对机器人课程教学中理论与实践脱节的问题,采用基于三维建模软件和工程数学软件建立虚拟仿真平台的方法,架起理论知识与机器人实体的桥梁,帮助学生能够快速地进入机器人课程的学习.首先介绍了机器人本门课程的相关特点与国内外关于机器人教学的现状,然后分析了目前在机器人教学中存在的一些问题,最后以典型的工业机器人为例,说明了采用虚拟仿真技术构建机器人本体的方法.希望该方法能够更好地激发学生学习机器人课程的兴趣,调动学生的积极性,提高教师传授机器人知识的效率.     

虚实结合策略在机器人教学中的应用

从学校开展机器人活动的实践出发,提出针对教学的各个阶段,一将虚拟机器人和实体机器人两种教学平台相结合,通过发挥各自的优势来解决教学中的重难点问题的教学策略,并通过实例叙述如何在教学中使用此策略以提高教学效率.     

任务驱动教学法在虚拟机器人教学中的应用

利用虚拟机器人平台开展机器人教学是提高机器人教学效率的一个有效途径。本文探索运用任务驱动法开展虚拟机器人教学,根据虚拟机器人平台设计校本课程的教学内容,发挥了学生自主学习的积极性,取得了较好的教学效果。