對機(jī)器人搭建的認(rèn)識(shí)及感悟

（山東省日照第一中學(xué) 山東日照 276800）

客觀講，在我國中小學(xué)階段開展機(jī)器人搭建課程的地方學(xué)校并不多見。究其原因我認(rèn)為一方面在于它的教學(xué)成本不低，需要耗費(fèi)大量的教育資源，一方面也在于它距離我們的生活還相去甚遠(yuǎn)，甚至說機(jī)器人領(lǐng)域還未能全面滲透到我們的生產(chǎn)生活領(lǐng)域當(dāng)中。所以我能接觸到機(jī)器人搭建知識(shí)內(nèi)容并深入學(xué)習(xí)探索是非常幸運(yùn)的，它對我多方面能力的提高很有幫助。

一、機(jī)器人搭建學(xué)習(xí)對我思維能力的培養(yǎng)與影響

我是從2013年開始接觸并學(xué)習(xí)機(jī)器人搭建的，最初由于對該領(lǐng)域認(rèn)識(shí)不足，僅僅是憑借好奇心才參與其中，起初只能照著教材或說明書進(jìn)行最基本的房子、小車、風(fēng)扇搭建。在最初的實(shí)踐操作中也發(fā)現(xiàn)了存在的各種問題，例如在對這些物件及機(jī)器人的搭建過程中非常容易出現(xiàn)掉配件、搭建不夠牢固等狀況，從這些狀況中必須總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，通過多學(xué)習(xí)來改變機(jī)器人及各種物件外觀，保證對它們的搭建成果更加穩(wěn)固，凸顯其功能實(shí)用性。在此之前，我是一個(gè)不善于轉(zhuǎn)換角度看問題的學(xué)生，但是通過學(xué)習(xí)機(jī)器人搭建，我意識(shí)到思維轉(zhuǎn)換對學(xué)習(xí)過程的重要性，不僅僅是機(jī)器人搭建過程，包括各科文化課的學(xué)習(xí)也需要時(shí)刻做到思維轉(zhuǎn)變、改換立場角度看問題、保證自身的思維意識(shí)始終處于靈活運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這樣才能取得優(yōu)異的學(xué)習(xí)成果。

當(dāng)然，機(jī)器人搭建學(xué)習(xí)對我的思維能力影響還不僅僅在于擅長改換角度看問題的思維轉(zhuǎn)換上，它還在于更深層次方面。比如說我們都知道機(jī)器人搭建的關(guān)鍵就在于結(jié)構(gòu)框架構(gòu)造，如何改變機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、如何將機(jī)器人的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為平動(dòng)或者轉(zhuǎn)換為擺動(dòng)都是有技術(shù)講究的。這些就需要我們進(jìn)行反復(fù)的嘗試與動(dòng)手實(shí)踐練習(xí)，多多深入思考問題，轉(zhuǎn)變思維方式，通過手腦結(jié)合來發(fā)現(xiàn)新的機(jī)器人搭建路徑，然后予以嘗試以期獲得成功。經(jīng)過長期的練習(xí)與思考，我們所形成的定式思維應(yīng)該刻在腦子中，那就是在機(jī)器人搭建過程中做到心中有數(shù)，心中有搭建結(jié)構(gòu)，這樣才能做到搭建的又快又好，提高學(xué)習(xí)效率，甚至轉(zhuǎn)化為自己獨(dú)立的機(jī)器人設(shè)計(jì)素材。而且老師也告訴我們，應(yīng)該動(dòng)腦思考如何實(shí)現(xiàn)線下機(jī)器人搭建與線上計(jì)算機(jī)編程的相互聯(lián)動(dòng)。按照老師的話講，線上編程與線下結(jié)構(gòu)搭建同樣重要，二者通過聯(lián)動(dòng)才能將我們優(yōu)秀的機(jī)器人搭建創(chuàng)意展示出來。所以老師經(jīng)常給我們一個(gè)思想主題，圍繞主題訓(xùn)練我們搭建機(jī)器人的實(shí)踐能力與思維意識(shí)。同時(shí)老師還在我們搭建機(jī)器人過程中拓展分支小項(xiàng)目，提示我們需要在搭建到哪一步時(shí)做什么樣的調(diào)整，鼓勵(lì)我們在機(jī)器人搭建過程中經(jīng)常做到時(shí)時(shí)刻刻反思與總結(jié)，最終甚至可以獨(dú)立完成較高級的機(jī)器人搭建項(xiàng)目，我們的學(xué)習(xí)思維由此得以長進(jìn)[1]。

二、機(jī)器人搭建學(xué)習(xí)對我創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與影響

在我剛剛學(xué)習(xí)機(jī)器人搭建不久后就有幸參加了由城市科學(xué)協(xié)會(huì)、教育局所聯(lián)合舉辦的創(chuàng)意機(jī)器人搭建項(xiàng)目比賽。當(dāng)時(shí)的機(jī)器人搭建主題為“環(huán)保機(jī)器人搭建”，我和我的小組同伴共同設(shè)計(jì)了一款新能源電動(dòng)車。當(dāng)時(shí)我們在新能源電動(dòng)車中嘗試了諸多設(shè)想，例如對電動(dòng)車形狀的設(shè)想以及對電動(dòng)車動(dòng)力結(jié)構(gòu)組織的設(shè)想等等。這些五花八門甚至有些天馬行空的設(shè)計(jì)設(shè)想與機(jī)器調(diào)試過程也激發(fā)了我對于機(jī)器人搭建創(chuàng)意項(xiàng)目的興趣，進(jìn)一步堅(jiān)定了我繼續(xù)學(xué)習(xí)機(jī)器人搭建的信心。更重要的是，它也激發(fā)了我的創(chuàng)新能力，可以說是對我創(chuàng)新思維的啟蒙。在機(jī)器人搭建學(xué)習(xí)過程中，老師也不斷告訴我們機(jī)器人搭建不僅僅是培養(yǎng)我們的專業(yè)領(lǐng)域能力，在搭建過程中的思考實(shí)踐都是在鍛煉我們的創(chuàng)新思維，甚至這些創(chuàng)新思維也都能被運(yùn)用于我們平時(shí)的文化課學(xué)科以及生活之中，形成跨文化領(lǐng)域的有機(jī)聯(lián)動(dòng)。

在我看來，對機(jī)器人的搭建就像是搭積木，它是具有極大的挑戰(zhàn)性與互動(dòng)性，搭建機(jī)器人過程中可以滿足我們不同層次的需求，而我們的創(chuàng)新能力發(fā)揮也能賦予機(jī)器人搭建更多可能性。例如我們在學(xué)習(xí)機(jī)器人搭建過程中就會(huì)接觸到積木系列機(jī)器人、移動(dòng)系列機(jī)器人、甚至包括了飛行系列與類人系列的各種機(jī)器人，而這些機(jī)器人的功能演變則全憑我們的想象力發(fā)揮，如果真能深入學(xué)習(xí)進(jìn)去將樂趣無窮[2]。

三、機(jī)器人搭建學(xué)習(xí)對我動(dòng)手能力的培養(yǎng)與影響

機(jī)器人搭建學(xué)習(xí)對我的動(dòng)手能力培養(yǎng)與影響十分大，因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)過程中經(jīng)常會(huì)接觸到機(jī)器人搭建體系中的大量零部件，例如扁條、寬條、鏈條、輪子、螺絲、螺母、傳送帶、傳感器等等，經(jīng)過長期的學(xué)習(xí)與反復(fù)的演練，對它們的組裝與拆卸也已經(jīng)駕輕就熟，更為關(guān)鍵的是我的動(dòng)手能力逐漸增強(qiáng)。不僅如此，對機(jī)器人搭建的學(xué)習(xí)也對我的日常生活產(chǎn)生了影響，記得一次我在網(wǎng)上購買了一套遙控客廳燈，爸爸卻怎么也裝不起來，我根據(jù)說明書結(jié)合過往機(jī)器人搭建的基礎(chǔ)經(jīng)驗(yàn)一步步的安裝好了客廳燈，還被爸爸夸贊了不起，讓我產(chǎn)生了極大的自豪感。

在學(xué)校對機(jī)器人搭建的學(xué)習(xí)相對系統(tǒng)，可利用資源也相對豐富，這無疑是培養(yǎng)我們動(dòng)手能力的良好空間。像從前老師引導(dǎo)我們搭建的mBot教育機(jī)器人，它不僅支持手機(jī)遙控，還搭配了智能化的編程軟件mBlock。在編程軟件中就存在圖形化編程界面，通過編程界面我們可以簡單學(xué)習(xí)如何拖拽積木式模塊，利用模塊再進(jìn)行mBot機(jī)器人動(dòng)作控制。而在內(nèi)置傳感器的輔助下，機(jī)器人本身更能轉(zhuǎn)入巡視模式，自動(dòng)沿地面黑線向前行駛，且還有自動(dòng)規(guī)避障礙的功能。這些機(jī)器人的智能化動(dòng)作都是我們在老師引導(dǎo)下一點(diǎn)點(diǎn)搭建起來的，它有效培養(yǎng)了我們的思維能力與動(dòng)手實(shí)操能力[3]。

結(jié)語

綜上所述，機(jī)器人搭建學(xué)習(xí)讓我收獲許多，讓我充分體驗(yàn)到學(xué)習(xí)機(jī)器人搭建的樂趣與科技的無窮魅力。希望在以后，我還能有機(jī)會(huì)接觸到更多有關(guān)機(jī)器人搭建的智能化技術(shù)與創(chuàng)新機(jī)器人類型，在開闊眼界的同時(shí)也加深對機(jī)器人搭建領(lǐng)域的感情，精進(jìn)搭建技術(shù)。