虚拟机器人设计与实践 [魏雄鹰,威盛中国芯HTC成长数字营活动办公室组织编写]
内容简介
虚拟机器人是开展青少年机器人教学活动的良好载体,具有教学成本低、教学方式灵活等优点。本书系统介绍虚拟机器人的搭建、程序设计和仿真运行。全书分为10章,内容安排由浅入深,在详细讲解简易机器人的安装、基本移动方法、沿基本形状移动、沿轨迹行走、障碍检测等操作方法的基础上,结合落地扇灭火、迷宫问题、图书馆查资料、畅游神州、火星寻宝等任务,循序渐进地帮助读者掌握基本知识,培养创新思维。
本书是北京市朝阳区教育研究中心所承担课题的阶段性成果,作者结合多年教学经验,针对青少年的认知特点、知识与能力发展需求,采用任务驱动情境创设的方式,便于学生对知识的理解和掌握。
本书是中国儿童青少年计算机表演赛配套辅导用书,任务设计和讲解面向比赛与课堂教学,也可作为中小学信息技术等相关课程的教材和参考书。
前 言
随着人工智能技术的发展,以及为满足当今社会对人才培养的需求,人们已经认识到在信息技术教育中滲透机器人学科的知识与应用的重要性,并逐渐将机器人教育引入课堂。机器人融合了多种先进技术,是中小学信息技术课程和综合实践课程的创新教育平台,给信息技术教育带来了新的活力。
在机器人教育普及和深入的同时,用于机器人教育教学的设备与工具也在不断发展。近些年出现的虚拟机器人,以其购买维护成本低、教学方式更加灵活、便于向实体机器人迁移等优点颇受关注,在教育领域得到了越来越广泛的应用。虚拟机器人教育是对传统机器人教育的拓展和深化。在课堂上有了先进的机器人教学软件,更需要科学的教学规划和教学设计。本书是北京市“区级信息技术选修教材开发与应用研究”课题和“威盛中国芯·HTC・成长数字营”创新课堂项目的阶段性研究成果,以中国儿童青少年威盛中国芯・HTC・计算机表演赛为平台,采用纳英特3D仿真机器人软件(详见htp:/www.wotime.com,cn相关下载栏目)进行教学示例,系统介绍虚拟机器人的设计、搭建与仿真运行。我们希望能以全新的数字化教育理念,推动教学改革的深入。
在本书的编写过程中,力求体现以下特色:
(1)既考虑新课标的要求,又兼顾课程内容在讲解逻辑上的合理性,结合学生的认知规律安排内容。
(2)创新性地尝试学习流程的重新构建,先对每章知识点的内容进行互动猜想,再进行讲解。增强阅读体验,使学习过程变得有趣。
(3)注重解决问题的思路分析,任务设计力求从解决实际问题出发,让学生亲历处理信息的过程,培养他们的学习能力和综合实践能力。
(4)为更好地适应不同地区和不同学校的教学差异,考虑到不同层次的学生需求,对学习任务和练习题目的难度进行子精心安排。
本书的内容选取、任务设计和分析讲解面向课堂教学与比赛,既可以作为中小学信息技术相关课程的教材和参考书,也适合作为中国儿童青少年威盛中国芯・HTC·计算机表演赛的辅导用书。
本书为集体创作的结晶,在威盛电子(中国)有限公司的大力支持下,浙江师范大学魏雄鹰老师、北京市朝阳区教育研究中心初中信息技术教研员王戈老师、兼职教研员高馨介老师,以及来自教学一线的韩丽敏老师、于涵宇老师负责本书的整体策划和组织工作。本书第1、2章由李春燕编写,第3、4章由邓飞编写,第5章和第10章由范圆圆编写,第6、7章由穆颖编写,第8章由刘中臻编写,第9章由范晶编写。参与本书编写的人员大部分主持和参与过市区级教学课题研究,带领学生参加过区级、市级和全国范围的比赛,具有丰富的教学经验。