初中物理項(xiàng)目式教學(xué)案例范文
時(shí)間:2023-10-17 17:25:07
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篇1
一、 初中政治案例教學(xué)設(shè)計(jì)的“三貼近”原則
在初中政治教學(xué)中,體現(xiàn)新課改理念,不論是教師對(duì)材料的選擇還是教學(xué)活動(dòng)和學(xué)生活動(dòng)的設(shè)計(jì)都力求最大限度地貼近學(xué)生、貼近生活、貼近實(shí)際,讓學(xué)生利用這些身邊的材料,發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性。
(一)案例設(shè)計(jì)應(yīng)貼近學(xué)生原則
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,學(xué)生能否參與是影響學(xué)習(xí)效果的最重要因素。傳統(tǒng)的填鴨式、灌輸式教學(xué)法把學(xué)生置于被動(dòng)的地位,學(xué)生長(zhǎng)期處于“被學(xué)習(xí)”狀態(tài),忽視了學(xué)生的主體作用,因而嚴(yán)重地影響了教學(xué)效果的實(shí)現(xiàn)。為了充分發(fā)揮中學(xué)政治課的德育功能,教師要從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),把學(xué)生關(guān)心、關(guān)注的問(wèn)題帶到課堂來(lái)分析、討論,這樣可以吸引學(xué)生,增加學(xué)習(xí)興趣,課堂上所涉及的政治觀點(diǎn)就能通過(guò)案例被學(xué)生及時(shí)掌握和理解,從而轉(zhuǎn)化為自身的世界觀和方法論。如學(xué)生比較關(guān)注網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)名人動(dòng)態(tài)、擔(dān)憂霧霾天氣對(duì)健康的影響、義憤日本在問(wèn)題上的小動(dòng)作等,都可以結(jié)合相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,精心設(shè)計(jì)成課堂教學(xué)案例。課后亦可以布置學(xué)生關(guān)心國(guó)家大事、關(guān)心身邊小事,自己動(dòng)手制作PPT或編排小品,為學(xué)生提供充分展示的機(jī)會(huì),更增強(qiáng)了自主學(xué)習(xí)的積極性和能力。
(二)案例設(shè)計(jì)應(yīng)貼近生活原則
政治課教學(xué)內(nèi)容不能脫離現(xiàn)實(shí)生活,選擇案例是為教學(xué)服務(wù)的,應(yīng)該是從內(nèi)容出發(fā)設(shè)計(jì)案例,不能為了講案例而講案例,否則整堂課就成了“故事課”。選擇的案例要求簡(jiǎn)短,同時(shí)又要緊扣教材、教學(xué)內(nèi)容,要讓那些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)性大、可讀性強(qiáng)、能說(shuō)明問(wèn)題的現(xiàn)實(shí)生活性強(qiáng)的案例走進(jìn)課堂。只有這樣的案例,才能幫助學(xué)生通過(guò)具體的生活事物理解抽象的政治理論觀點(diǎn),在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行領(lǐng)悟,在領(lǐng)悟中提高自身的能力。如講授初中思想品德課關(guān)于“關(guān)心、親近、服務(wù)社會(huì)”內(nèi)容時(shí),揚(yáng)州的教師就可以選用“揚(yáng)州好人”評(píng)選中的好人事跡作為案例。這些“揚(yáng)州好人”就在我們身邊,甚至我們的同學(xué)還見(jiàn)過(guò)其中的“好人”,這些好人事跡也大都是最普通的生活事跡,是我們學(xué)生很熟悉的生活場(chǎng)景。這樣的案例我們老師可以講述,我們的學(xué)生也可以講述,大家也愿意聽(tīng),因?yàn)檫@就是我們熟悉的生活。
(三)案例設(shè)計(jì)應(yīng)貼近實(shí)際原則
很多學(xué)生覺(jué)得政治課就是講大道理,空洞無(wú)物,枯燥乏味,書(shū)上講的與現(xiàn)實(shí)中的往往存在差異,很多同學(xué)感到茫然,理解困難。因此,在授課過(guò)程中除了要把道理講清楚之外,特別要注意選擇一些實(shí)際生活中的典型案例來(lái)教育引導(dǎo)學(xué)生:一是要真實(shí)的、具體的,有人物、時(shí)間、地點(diǎn),有事件、結(jié)果,不是胡編亂造的;二是要具有教育意義的,弘揚(yáng)正氣,唱響主旋律,多選正面的,少選反面的;三是要緊密聯(lián)系中學(xué)生的思想實(shí)際,針對(duì)問(wèn)題來(lái)進(jìn)行。如針對(duì)誠(chéng)信教育,最近各大媒體紛紛報(bào)道的“誠(chéng)信中學(xué)生――徐礪寒”案例就非常好。事情很簡(jiǎn)單:揚(yáng)州大學(xué)附屬中學(xué)高中生徐礪寒上學(xué)途中撞壞私家車(chē)后,為車(chē)主留下了一張字條致歉,并留下聯(lián)系方式。他的誠(chéng)實(shí)讓車(chē)主直呼震驚,事跡經(jīng)微博發(fā)出后轉(zhuǎn)發(fā)近萬(wàn)次,感動(dòng)無(wú)數(shù)網(wǎng)民。央視、新華網(wǎng)等近百家重點(diǎn)新聞網(wǎng)站紛紛轉(zhuǎn)載【3】。網(wǎng)站專門(mén)開(kāi)設(shè)揚(yáng)州誠(chéng)信中學(xué)生專題,而且“誠(chéng)信中學(xué)生”入百度詞條候選“2012感動(dòng)網(wǎng)絡(luò)人物”和央視“一周人物”。對(duì)這件事我們很多同學(xué)都會(huì)說(shuō):“這有什么,一件小事而已,我遇到這種事,我也會(huì)做。”對(duì)了,這就是選用這個(gè)案例的目的,正是因?yàn)檫@個(gè)案例是如此地貼近我們生活,如此符合我們學(xué)生的思想實(shí)際和行為實(shí)際,我們可以引導(dǎo)學(xué)生角色聯(lián)想,設(shè)身處地我們會(huì)怎么做,這樣學(xué)生才有可能從中受到最真實(shí)的教育,產(chǎn)生最佳的教育效果,他們認(rèn)識(shí)了“原來(lái)誠(chéng)信是如此地‘可行’”。
二、 初中政治案例教學(xué)的三種典型設(shè)計(jì)
案例教學(xué)設(shè)計(jì),既要貼近學(xué)生,貼近生活,又要貼近實(shí)際,既要傳承歷史,又要與時(shí)俱進(jìn)。因此,在初中政治教學(xué)案例設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)學(xué)生的知識(shí)背景設(shè)計(jì)難易大體相當(dāng)?shù)陌咐?,要根?jù)日新月異發(fā)展變化的時(shí)代特點(diǎn)選用新鮮案例,要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活運(yùn)用典型案例。
1. 經(jīng)典案例設(shè)計(jì)
初中政治教學(xué)進(jìn)行經(jīng)典案例的設(shè)計(jì),是政治課教學(xué)發(fā)揮德育功能的需要。經(jīng)典案例是得到了社會(huì)的公認(rèn),具有經(jīng)久不衰的典范意義,是全國(guó)乃至全世界人民都可以汲取的人類(lèi)文明成果。例如,國(guó)內(nèi)的雷鋒、張海迪、袁隆平,國(guó)外的貝多芬、海明威、霍金等人的故事,學(xué)生可以通過(guò)他們身上的閃光點(diǎn),學(xué)到樂(lè)于助人、身殘志堅(jiān)、持之以恒的精神,從而形成正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。政治課教材上面這種經(jīng)典案例最多,因而案例設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)用好用透書(shū)本案例。
2. 鮮活案例設(shè)計(jì)
初中政治教學(xué)在進(jìn)行案例教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),還需考慮到時(shí)代性與現(xiàn)實(shí)性,選取鮮活的案例,鮮活的案例具有鮮明的示范作用,就其內(nèi)容而言,又分為兩種:一種是經(jīng)驗(yàn)性示范案例,即將先進(jìn)人物或先進(jìn)事例編為案例,進(jìn)行示范;另一種問(wèn)題性示范案例,是以問(wèn)題人物或失誤的事例作素材,加以精辟的分析,使學(xué)生從反面深入理解有關(guān)內(nèi)容,從而起到警示作用。如選取各地的“新聞人物”、“道德模范”案例,選取媒體尤其是網(wǎng)絡(luò)熱議的最新案例,如最美媽媽吳菊萍救妞妞事跡,李陽(yáng)家暴事件的是與非等,這些案例對(duì)中學(xué)生都具有鮮活的教育意義。
3. 自身案例設(shè)計(jì)
中學(xué)政治課教師在進(jìn)行案例教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),還得和自己學(xué)校、自己學(xué)生的實(shí)際緊密聯(lián)系起來(lái),對(duì)自己的學(xué)生進(jìn)行細(xì)心觀察或調(diào)查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)本校老師和學(xué)生的光榮事跡,并迅速、真實(shí)地將現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)于學(xué)生眼前,給學(xué)生以最大的說(shuō)服力、感染力和號(hào)召力。如本人所在學(xué)校揚(yáng)州市田家炳實(shí)驗(yàn)中學(xué)有一個(gè)傳統(tǒng)的宣傳項(xiàng)目“感動(dòng)田園”,就是每隔一段時(shí)間將師生中“感動(dòng)的人和事”收集起來(lái)在全校進(jìn)行宣傳弘揚(yáng)。其中那些本校家庭貧困的學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)的事跡、課余幫助父母運(yùn)貨賣(mài)菜減輕家庭負(fù)擔(dān)的事跡,還有已經(jīng)畢業(yè)出去事業(yè)有成回報(bào)母?;貓?bào)社會(huì)的學(xué)生事例,會(huì)讓學(xué)生對(duì)自己學(xué)校,對(duì)自己老師充滿敬意,并對(duì)自己的未來(lái)充滿信心。
在案例教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),要考慮到經(jīng)典案例、鮮活案例、自身案例的靈活交叉使用,堅(jiān)持貼近學(xué)生、貼近生活、貼近實(shí)際的原則,才會(huì)引起學(xué)生共鳴,激發(fā)學(xué)生參與,讓課堂真正活起來(lái)。
三、 結(jié)語(yǔ)
篇2
機(jī)器人教育強(qiáng)調(diào)手腦并用,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要途徑,是實(shí)現(xiàn)“制造”大國(guó)邁向“智造”大國(guó)的教育基礎(chǔ)之一。然而,如今說(shuō)到機(jī)器人教育,我們大多只會(huì)想到“競(jìng)賽”,這些風(fēng)風(fēng)火火的“機(jī)器人競(jìng)賽”從學(xué)生間的競(jìng)賽逐漸轉(zhuǎn)變成機(jī)器之間的競(jìng)賽,這不僅背離了利用機(jī)器人培養(yǎng)所有學(xué)生動(dòng)手能力與創(chuàng)新精神的初衷,也成為機(jī)器人教育走進(jìn)課堂的絆腳石。那么,作為一個(gè)具有鮮明時(shí)代色彩和技術(shù)特點(diǎn)的教育模塊,以課程為載體開(kāi)展的機(jī)器人普及教育的發(fā)展現(xiàn)狀如何?如何擺脫競(jìng)賽的束縛?進(jìn)入課堂又會(huì)面臨何種困難?教師又應(yīng)如何面對(duì)?……
本期專題,我們邀請(qǐng)了南京師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院教授、教育技術(shù)學(xué)博士鐘柏昌及溫州創(chuàng)客空間和溫州大學(xué)創(chuàng)客空間聯(lián)合創(chuàng)始人謝作如老師就上述問(wèn)題展開(kāi)探討,并請(qǐng)到幾位一線教師來(lái)分享機(jī)器人教育的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
教育技術(shù)學(xué)博士,南京師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院教授,南京師范大學(xué)“百人計(jì)劃”培養(yǎng)人選,中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)信息技術(shù)教育專業(yè)委員會(huì)常務(wù)理事,全國(guó)中小學(xué)信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課展評(píng)活動(dòng)、全國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)展評(píng)活動(dòng)、全國(guó)信息技術(shù)課程教學(xué)案例大賽執(zhí)行主管。
主持國(guó)家社科基金項(xiàng)目1項(xiàng)、教育部人文社會(huì)科學(xué)規(guī)劃和全國(guó)教育科學(xué)規(guī)劃課題3項(xiàng),主持其他項(xiàng)目多項(xiàng)。在國(guó)內(nèi)外刊物近100篇,人大復(fù)印資料全文轉(zhuǎn)載17篇,系在國(guó)際SSCI期刊發(fā)表計(jì)算思維研究成果的首位中國(guó)學(xué)者。主要研究方向?yàn)樾畔⒓夹g(shù)教育和教育技術(shù)基礎(chǔ)理論,圍繞中小學(xué)機(jī)器人與創(chuàng)客教育選題主持了多項(xiàng)研究課題,發(fā)表了20余篇相關(guān)研究論文或教學(xué)設(shè)計(jì)。
浙江省溫州中學(xué)信息技術(shù)教師,溫州市享受教授級(jí)待遇中學(xué)高級(jí)教師,溫州市551人才,南京師范大學(xué)客座研究員,溫州大學(xué)碩士生導(dǎo)師,浙江省中小學(xué)創(chuàng)客教育網(wǎng)絡(luò)工作室負(fù)責(zé)人,中小學(xué)STEAM教育論壇活動(dòng)聯(lián)合發(fā)起人,溫州創(chuàng)客空間和溫州大學(xué)創(chuàng)客空間聯(lián)合創(chuàng)始人。
2006年開(kāi)始從事機(jī)器人教育,隨后轉(zhuǎn)向STEM教育和綜合課程開(kāi)發(fā),曾被聘為BotBall國(guó)際機(jī)器人大賽中國(guó)賽區(qū)技術(shù)顧問(wèn),多次承擔(dān)全國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)展評(píng)活動(dòng)的評(píng)委。2010年接觸開(kāi)源硬件Arduino,與國(guó)內(nèi)創(chuàng)客關(guān)系緊密。2013年,與吳俊杰、管雪h等人共同發(fā)起中小學(xué)STEAM教育論壇活動(dòng)。2014年,帶領(lǐng)研究生編寫(xiě)了國(guó)內(nèi)第一個(gè)完整的開(kāi)源STEM課程“Arduino創(chuàng)意機(jī)器人”
Q:《中國(guó)信息技術(shù)教育》:近年,隨著技術(shù)的進(jìn)步,教育的發(fā)展,我國(guó)在機(jī)器人教育方面也有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展,請(qǐng)兩位專家對(duì)我國(guó)機(jī)器人教育的現(xiàn)狀進(jìn)行梳理與分析。
A:鐘柏昌:在國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域中,有關(guān)機(jī)器人教育的實(shí)踐歷史并不長(zhǎng),最早可以追溯到2000年,北京市景山學(xué)校以科研課題的形式將機(jī)器人教育納入信息技術(shù)課程。近年來(lái),隨著國(guó)家基礎(chǔ)教育新課程改革的不斷深入實(shí)施,我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育有了較快發(fā)展,其教育價(jià)值已逐步獲得社會(huì)的認(rèn)可,特別是《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提升到了國(guó)家戰(zhàn)略的高度,為中小學(xué)機(jī)器人教育的普及提供了新的契機(jī)。最近被社會(huì)各界廣泛關(guān)注的創(chuàng)客空間與創(chuàng)客教育,其基本內(nèi)容也是圍繞機(jī)器人的設(shè)計(jì)與創(chuàng)作展開(kāi)的,從而為中小學(xué)機(jī)器人教育提供了新的發(fā)展平臺(tái)和外在動(dòng)力。
但整體而言,國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域有關(guān)機(jī)器人教育的現(xiàn)狀,競(jìng)賽模式依然占據(jù)絕對(duì)的主導(dǎo)地位。即使在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),中小學(xué)機(jī)器人教育的普及率依然很低。在已經(jīng)開(kāi)展了機(jī)器人實(shí)驗(yàn)的學(xué)校,也只限于在興趣小組中開(kāi)展教學(xué)和參加各種機(jī)器人競(jìng)賽,即便那些號(hào)稱開(kāi)展機(jī)器人普及教育的學(xué)校,據(jù)我了解也只是局限于一兩個(gè)班級(jí)規(guī)模的校本選修課,覆蓋面依然相當(dāng)小。這不僅浪費(fèi)了教育資源,也有違教育公平。有意思的是,國(guó)內(nèi)有關(guān)機(jī)器人教育的研究文獻(xiàn),也主要集中在對(duì)競(jìng)賽模式的反思,很少關(guān)注普及教育方面的問(wèn)題。
此外,從當(dāng)前機(jī)器人教育的內(nèi)容和方法看,還存在明顯的不足,尤其體現(xiàn)在如下兩個(gè)方面,其已然成為制約機(jī)器人教育進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。
一是教育目標(biāo)層面,側(cè)重模仿實(shí)驗(yàn),重基礎(chǔ)輕應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力是機(jī)器人教育的主要目標(biāo)之一,也是機(jī)器人教育的重要價(jià)值所在。但目前看來(lái),在機(jī)器人課堂教學(xué)中,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)往往流于形式。具體表現(xiàn)在教師基本沿襲信息技術(shù)課堂慣用的“講練結(jié)合”或“封閉式任務(wù)”教學(xué)法,以模擬實(shí)驗(yàn)或模仿再現(xiàn)生產(chǎn)生活中的科技產(chǎn)品作為主要教學(xué)任務(wù),教師通過(guò)講解制作步驟讓學(xué)生亦步亦趨完成預(yù)定機(jī)器人的制作,重在對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的掌握,學(xué)生作品缺少個(gè)性化設(shè)計(jì),更談不上創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
二是教育內(nèi)容層面,側(cè)重學(xué)科本位,重技術(shù)輕整合。受機(jī)器人競(jìng)賽思路的影響,以及相關(guān)教育教學(xué)研究的滯后,中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)還處在以傳授機(jī)器人技術(shù)知識(shí)為核心的初步發(fā)展階段。換言之,機(jī)器人只是作為學(xué)習(xí)的對(duì)象,有關(guān)機(jī)器人技術(shù)的本體知識(shí)構(gòu)成了機(jī)器人課程的核心或全部?jī)?nèi)容,教學(xué)內(nèi)容相對(duì)單一。
A:謝作如:我國(guó)自2001年舉辦首屆全國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽以來(lái),在競(jìng)賽的帶動(dòng)與促進(jìn)下,全國(guó)各地展開(kāi)了校本課程、課外科技小組、選修課等豐富多彩的機(jī)器人教育活動(dòng)。由于對(duì)機(jī)器人教育認(rèn)識(shí)上的不足,加上機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)的教育目標(biāo)不明確,我國(guó)機(jī)器人教育的發(fā)展受到一定程度的制約。雖然有一些學(xué)?;蛘叩貐^(qū)做了比較深入的嘗試,但從全國(guó)層面上看,機(jī)器人教育并沒(méi)有在中小學(xué)得到真正意義上的普及。
究其原因,最重要的就是因?yàn)楣芾聿块T(mén)未制訂教育機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)不一,互不兼容,缺乏普及型的機(jī)器人教學(xué)器材,也缺乏針對(duì)機(jī)器人普及教育的適合中小學(xué)的機(jī)器人課程。僅為競(jìng)賽設(shè)計(jì)的機(jī)器人不僅價(jià)格高,而且功能單一,很難用于大班教學(xué)。除此之外,還有一個(gè)原因在于國(guó)家課程中沒(méi)有機(jī)器人教育的位置。在高中課標(biāo)中,關(guān)于機(jī)器人的教學(xué)內(nèi)容劃分在通用技術(shù)中,但形同虛設(shè)。信息技術(shù)老師又找不到開(kāi)展機(jī)器人教育的理由。如果有人說(shuō),校本課程中不是給機(jī)器人留了位置嗎?可是,開(kāi)設(shè)機(jī)器人教育的成本太高了,沒(méi)有學(xué)校會(huì)這樣大手筆投入,僅僅為了開(kāi)一門(mén)校本課程。
Q:《中國(guó)信息技術(shù)教育》:兩位對(duì)國(guó)內(nèi)的“機(jī)器人競(jìng)賽”有何看法?拋開(kāi)競(jìng)賽,怎樣才能讓學(xué)生創(chuàng)造出解決實(shí)際生活問(wèn)題的產(chǎn)品?
A:鐘柏昌:對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的回答,需要理解競(jìng)賽模式的不足及其走向普及教育模式的重要性。競(jìng)賽導(dǎo)向的教學(xué)是大多數(shù)學(xué)校開(kāi)展機(jī)器人教育所采用的方式,通常的做法是由學(xué)校購(gòu)買(mǎi)幾套機(jī)器人器材,在教師的指導(dǎo)下組織學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人的硬件搭建以及程序的編寫(xiě),然后參加一些相關(guān)的競(jìng)賽活動(dòng)。參加競(jìng)賽所獲得的榮譽(yù)以及由此產(chǎn)生的政績(jī),使很多學(xué)校樂(lè)此不疲。也正因?yàn)榇耍瑱C(jī)器人教育成為類(lèi)似高考科目一樣的高利害教育,具有很強(qiáng)的功利性和應(yīng)試色彩,高性能、高價(jià)位的機(jī)器人設(shè)備成為一些學(xué)校在競(jìng)賽中致勝的法寶。這顯然不利于機(jī)器人教育的公平、健康發(fā)展,也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的有效培養(yǎng)。換言之,競(jìng)賽模式就其教育價(jià)值而言,是一種高投入、低收益的教育模式,不僅不符合普及教育的需要,甚至成為機(jī)器人普及教育的攔路虎。走出競(jìng)賽模式的怪圈,才能迎來(lái)普及機(jī)器人教育的春天。這對(duì)中小學(xué)校長(zhǎng)而言,不僅需要理解機(jī)器人普及教育對(duì)全體學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的“普世價(jià)值”,更需要對(duì)教育本真價(jià)值的不懈追求。當(dāng)然,機(jī)器人普及教育并非就是“純教育”,其本身也具有功利價(jià)值,也不排斥在普及教育基礎(chǔ)上的競(jìng)賽行為,本質(zhì)上,普及教育并不排斥合理的精英教育,但前提是我們不能本末倒置。一些覺(jué)悟較早的學(xué)校,已然將機(jī)器人普及教育打造為學(xué)校的特色教育,不僅吸引了生源,也吸引了教育行政主管部門(mén)大量的資金投入。
如何才能讓學(xué)生創(chuàng)造出能夠解決實(shí)際生活問(wèn)題的“產(chǎn)品”,培養(yǎng)其創(chuàng)新精神,從宏觀的角度就是要樹(shù)立普及教育的理念;從微觀的角度,就是要改變我們現(xiàn)有的注重模仿實(shí)驗(yàn)的機(jī)器人教學(xué)模式,多去嘗試下文將要提到的趣味交互型教學(xué)、科學(xué)探究型教學(xué)和發(fā)明創(chuàng)造型教學(xué)。
A:謝作如:我國(guó)的機(jī)器人教育一開(kāi)始的確是靠競(jìng)賽推動(dòng)的。競(jìng)賽是一劑猛藥,可以在短時(shí)間內(nèi)吸引一大批逐利而來(lái)的學(xué)校,看起來(lái)轟轟烈烈。但這也為之后的發(fā)展帶來(lái)種種問(wèn)題,因?yàn)橐淮胃?jìng)賽的獲獎(jiǎng)名額就那么幾個(gè),誰(shuí)也不能保證花了一大筆經(jīng)費(fèi)購(gòu)買(mǎi)了機(jī)器人就一定能獲獎(jiǎng)。況且最糟糕的是,要持續(xù)獲獎(jiǎng)就要年年投入。所以現(xiàn)實(shí)往往是這樣的:一所學(xué)校砸了一筆經(jīng)費(fèi),拿了幾個(gè)獎(jiǎng),然后離場(chǎng)。因?yàn)槟切┵I(mǎi)過(guò)來(lái)的機(jī)器人在第二年的比賽中就很難繼續(xù)拿獎(jiǎng),只能當(dāng)作廢品處理。
但是競(jìng)賽并非原罪。適當(dāng)利用競(jìng)賽的機(jī)制,如類(lèi)似“創(chuàng)客馬拉松”一樣的機(jī)制,現(xiàn)場(chǎng)搭建,現(xiàn)場(chǎng)比賽,對(duì)學(xué)生的綜合水平是有很大促進(jìn)的。但是組織這樣的比賽,工作量將會(huì)很大,幾乎官方的比賽都不會(huì)選擇這種形式。賽制不完善,就會(huì)導(dǎo)致各種亂象。例如,選手拿著現(xiàn)成的機(jī)器人就能參加比賽,利用一個(gè)晚上熟悉機(jī)器人的操作,就可能獲得大獎(jiǎng)。又如,廠商會(huì)分別在某幾個(gè)項(xiàng)目上研究所謂的比賽方案,將機(jī)器人的競(jìng)賽策略做到極致,造成某幾個(gè)項(xiàng)目的獲獎(jiǎng)被某個(gè)品牌機(jī)器人壟斷的現(xiàn)象。這種急功近利的做法對(duì)機(jī)器人競(jìng)賽的傷害是致命的。
說(shuō)到“讓學(xué)生創(chuàng)造出解決實(shí)際生活問(wèn)題的產(chǎn)品”,我們還是要回到為什么學(xué)習(xí)機(jī)器人這個(gè)問(wèn)題上來(lái)。我認(rèn)為不能過(guò)于關(guān)注“創(chuàng)造”的目標(biāo),這太功利。我們應(yīng)該將機(jī)器人作為承載STEM教育、創(chuàng)客教育,進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)的一個(gè)重要的平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和學(xué)以致用的能力。只要不是一味盯著競(jìng)賽,教師利用豐富的案例,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活,關(guān)注真實(shí)的世界,各種創(chuàng)意、創(chuàng)造就自然而然出來(lái)了。
Q:《中國(guó)信息技術(shù)教育》:微課、翻轉(zhuǎn)課堂等新的教學(xué)方式層出不窮,那么在機(jī)器人教學(xué)方面有哪些優(yōu)秀的教學(xué)模式與方法呢?
A:鐘柏昌:機(jī)器人教學(xué)有其特定要求和方法,我們認(rèn)為,如下四種教學(xué)模式值得教師進(jìn)一步探索:
第一,實(shí)驗(yàn)?zāi)M型教學(xué)。
此類(lèi)教學(xué)的基本特點(diǎn)是以機(jī)器人相關(guān)技術(shù)作為教學(xué)內(nèi)容的主體,將機(jī)器人本身作為學(xué)習(xí)的對(duì)象,以掌握機(jī)器人本體知識(shí)為導(dǎo)向。其基本教學(xué)過(guò)程表現(xiàn)為:根據(jù)任務(wù)要求,引導(dǎo)學(xué)生使用自己的機(jī)器人平臺(tái)構(gòu)建具有自主控制能力的智能裝置,以模擬實(shí)驗(yàn)或模擬再現(xiàn)生產(chǎn)生活中既有科技產(chǎn)品的功能或工作過(guò)程,在此過(guò)程中獲得機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,并有可能提高學(xué)生的逆向工程能力。實(shí)驗(yàn)?zāi)M型教學(xué)可能表現(xiàn)為灌輸式教學(xué)或純技能訓(xùn)練的教學(xué),也可能表現(xiàn)為問(wèn)題解決式的教學(xué),但其要解決的問(wèn)題是某個(gè)確定的、有現(xiàn)實(shí)參照物的問(wèn)題,也是有特定答案的技術(shù)問(wèn)題。因此,其核心價(jià)值表現(xiàn)為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)利用機(jī)器人模擬再現(xiàn)事物。
第二,趣味交互型教學(xué)。
所謂趣味交互型教學(xué)是指以開(kāi)發(fā)有趣、好玩的機(jī)器人聯(lián)機(jī)交互系統(tǒng)為主要任務(wù)的教學(xué)。在我們最新的一項(xiàng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中,設(shè)計(jì)了4個(gè)富有梯度的趣味交互系統(tǒng)學(xué)習(xí)項(xiàng)目。其一是“控制小燈”,在S4A端(簡(jiǎn)稱“S端”)呈現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的電路,Arduino端(簡(jiǎn)稱“A端”)設(shè)計(jì)一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān),通過(guò)A端的開(kāi)關(guān)控制S端電路中小燈的亮滅;其二是“音樂(lè)互動(dòng)”,S端為音頻播放程序,A端載有聲音傳感器,用戶對(duì)著聲音傳感器吹氣,根據(jù)音量大小的不同S端發(fā)出不同的聲音;其三,“智能家居”,S端為一個(gè)風(fēng)扇動(dòng)畫(huà),A端載有超聲波傳感器,風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速能隨著人與A端距離的變化而變化;其四是“人機(jī)游戲”,S端制作趣味小游戲,A端為控制端,可利用各種傳感器與游戲進(jìn)行交互。可見(jiàn),與實(shí)驗(yàn)?zāi)M型教學(xué)一樣,這是一類(lèi)以機(jī)器人相關(guān)技術(shù)(含程序設(shè)計(jì))為主要內(nèi)容的教學(xué)。當(dāng)然,要設(shè)計(jì)趣味性機(jī)器人聯(lián)機(jī)交互系統(tǒng),除了Arduino,還有更多的開(kāi)源硬件平臺(tái)可以選擇,如makey makey、酷樂(lè)宅等。根據(jù)不同的學(xué)習(xí)階段和知識(shí)點(diǎn)的難易程度,趣味交互型教學(xué)可以選用講練結(jié)合、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目教學(xué)等不同的教學(xué)方法。
第三,科學(xué)探究型教學(xué)。
科學(xué)探究型教學(xué)是另外一類(lèi)需要設(shè)計(jì)聯(lián)機(jī)交互系統(tǒng)的教學(xué)類(lèi)型。它以科學(xué)問(wèn)題為導(dǎo)向,將機(jī)器人作為開(kāi)展科學(xué)探究的載體和工具,為探究性學(xué)習(xí)提供數(shù)據(jù)收集、加工的技術(shù)支持。其教學(xué)過(guò)程一般從生活中的科學(xué)問(wèn)題出發(fā),利用機(jī)器人建模,制定科學(xué)探究方案,開(kāi)展科學(xué)探究實(shí)踐,利用機(jī)器人收集數(shù)據(jù),利用程序設(shè)計(jì)或其他數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù),使學(xué)生在獲得機(jī)器人本體知識(shí)的同時(shí)提高科學(xué)探究能力,并習(xí)得科學(xué)知識(shí)和科學(xué)的思維過(guò)程與方法。因此,其核心價(jià)值是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)利用機(jī)器人進(jìn)行科學(xué)探究。
第四,發(fā)明創(chuàng)造型教學(xué)。
發(fā)明創(chuàng)造型教學(xué)是以實(shí)際需求為基本導(dǎo)向、以項(xiàng)目教學(xué)為基本方法、以創(chuàng)新實(shí)踐為核心目標(biāo)的教學(xué),要求學(xué)生通過(guò)教學(xué)能夠制作出具有創(chuàng)新性的智能人造物,這也觸及了當(dāng)下流行的創(chuàng)客教育的本質(zhì)。但是,在機(jī)器人教育領(lǐng)域,目前還沒(méi)形成指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)的理論和方法。我們認(rèn)為,國(guó)際流行的TRIZ理論是一個(gè)可資借鑒的理論基礎(chǔ)。TRIZ是俄文縮寫(xiě),對(duì)應(yīng)的英文縮寫(xiě)為T(mén)IPS(Theory of Inventive Problem Solving),即“發(fā)明問(wèn)題解決理論”。其主要研究人類(lèi)進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造、解決技術(shù)難題過(guò)程中所遵循的科學(xué)原理和法則,它是一種建立在技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化規(guī)律基礎(chǔ)上的問(wèn)題解決系統(tǒng),包括各種理論、方法、工具和程序,同時(shí)也是一個(gè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系理論。它能夠幫助人們系統(tǒng)地分析問(wèn)題情境,快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題本質(zhì)或者矛盾,準(zhǔn)確確定問(wèn)題探索方向;幫助人們突破思維障礙,打破思維定勢(shì),以新的視角分析問(wèn)題,進(jìn)行邏輯性和非邏輯性的系統(tǒng)思維??梢?jiàn),TRIZ非常適合指導(dǎo)機(jī)器人教育。
A:謝作如:教育技術(shù)圈這些年炒作的名詞太多,我不是很喜歡。對(duì)于機(jī)器人教學(xué)而言,內(nèi)容比形式重要,即所謂教什么比怎么教更重要。只要教師有序地把控教學(xué)進(jìn)度,把更多的時(shí)間交給學(xué)生反復(fù)練習(xí)、體驗(yàn)、實(shí)踐,用有趣的案例吸引學(xué)生自主參與,就是非常優(yōu)秀的機(jī)器人教學(xué)了。
如果非要推薦幾種教學(xué)模式,我比較喜歡基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)。這兩種教學(xué)模式有著異曲同工之處,都是采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí),適用于機(jī)器人教學(xué)。但是,基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)更強(qiáng)調(diào)在實(shí)施過(guò)程中不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)和新技能,不斷對(duì)已有的方案加以修改和設(shè)計(jì)。這一理念和學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人、研究機(jī)器人的過(guò)程是一致的。
我認(rèn)為教師在機(jī)器人教學(xué)中首先是挑剔的食客,不斷對(duì)學(xué)生提出新的要求以促進(jìn)其不斷的進(jìn)步,教師給出的反饋無(wú)論是贊許還是質(zhì)疑,都能讓學(xué)生感受到自己的活動(dòng)和學(xué)習(xí)是有意義的,是被關(guān)注的。當(dāng)然,對(duì)學(xué)生的要求必須遵循學(xué)生的發(fā)展特征,逐步提高,任何成功都不是一蹴而就的,教師的關(guān)鍵“指導(dǎo)”就體現(xiàn)在這方面。其次,教師也是學(xué)生們貼心的保姆,以一個(gè)服務(wù)者的身份存在,在學(xué)生有所懈怠放松時(shí)小心呵護(hù)他們的上進(jìn)心。當(dāng)然,作為一個(gè)服務(wù)者的身份存在,不代表教師盲目地滿足學(xué)生的一切需求,教師要對(duì)學(xué)生的要求作出判斷與衡量。最后,教師更要像大方而慈祥的長(zhǎng)輩,因?yàn)闊o(wú)論學(xué)生遇到什么問(wèn)題、什么困難教師都是站在學(xué)生一方,為他們竭盡所能,并且根據(jù)設(shè)計(jì)的需求為學(xué)生提供各種學(xué)習(xí)幫助,包括購(gòu)買(mǎi)器材、尋找相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域?qū)<业闹笇?dǎo)等。
Q:《中國(guó)信息技術(shù)教育》:新修訂的高中課程標(biāo)準(zhǔn)即將公布,對(duì)機(jī)器人教育會(huì)有哪些影響?機(jī)器人教學(xué)能否進(jìn)入課堂?
A:鐘柏昌:首先應(yīng)該看到,機(jī)器人教育已經(jīng)在不少地方開(kāi)始進(jìn)入課堂,以班級(jí)為單位開(kāi)課(即普及教育導(dǎo)向,不同于競(jìng)賽導(dǎo)向),且是在信息技術(shù)課程的框架內(nèi)由信息技術(shù)教師負(fù)責(zé)實(shí)施,取得了一定的進(jìn)展,培養(yǎng)和鍛煉了一批教師隊(duì)伍,也積累了大班教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),為更大面積普及機(jī)器人教育奠定了基礎(chǔ)。
我們注意到,這些學(xué)校所選用的機(jī)器人設(shè)備,除了樂(lè)高等著名廠商出品的較低成本的教育版機(jī)器人外,也有一線教師自主研發(fā)的簡(jiǎn)易機(jī)器人,還有現(xiàn)已流行的開(kāi)源機(jī)器人。這些廉價(jià)的產(chǎn)品、設(shè)備和方案,為機(jī)器人教育從變味兒的競(jìng)賽走向普及教育提供了重要條件和可能性。因?yàn)橐恢币詠?lái),競(jìng)賽模式給大家?guī)?lái)的高投入、高成本印象,一直是限制機(jī)器人普及教育的重要因素。今年,高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂版將正式,在新版課標(biāo)中,機(jī)器人教育以類(lèi)似“開(kāi)源硬件機(jī)器人項(xiàng)目”選修模塊的形式出現(xiàn),其一個(gè)重要意圖就是要以廉價(jià)的開(kāi)源軟硬件平臺(tái)作為普及機(jī)器人教育的利器。隨著新課標(biāo)的,我們有理由相信會(huì)有更多的學(xué)校加入到機(jī)器人普及教育的潮流中來(lái)。
當(dāng)然,影響機(jī)器人教育的普及還有很多因素,除了經(jīng)濟(jì)因素外,課程體系、師資隊(duì)伍、教學(xué)評(píng)價(jià)均不成熟。值得慶幸的是,政府和政策層面的支持在不斷加大,社會(huì)和家庭層面對(duì)機(jī)器人教育的接納度不斷上升。例如,根據(jù)我們最近在南京做的一個(gè)市場(chǎng)調(diào)研,大大小小的青少年機(jī)器人培訓(xùn)機(jī)構(gòu)將近40家,年培訓(xùn)人數(shù)超過(guò)1.5萬(wàn)人次,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于校內(nèi)的教育規(guī)模。我們的基本判斷是,如同上世紀(jì)80年代計(jì)算機(jī)課程剛進(jìn)入中小學(xué)一樣,機(jī)器人課程也將以必修課、必選課、選修課以及課外科技活動(dòng)等多種形態(tài)共存一段時(shí)期,這種狀態(tài)已初現(xiàn)端倪。
此外還需要關(guān)注的是,新課標(biāo)所涉及的“開(kāi)源硬件機(jī)器人”模塊,強(qiáng)調(diào)以開(kāi)源機(jī)器人為基礎(chǔ)平臺(tái)的包容STEAM教育理念的創(chuàng)客教育,將為創(chuàng)新教育提供新的可能,也將為純粹的學(xué)科本位的機(jī)器人教育拓展新的空間,賦予其更豐富的教育價(jià)值。
A:謝作如:即將的高中課程標(biāo)準(zhǔn)中,信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中除了“開(kāi)源硬件項(xiàng)目設(shè)計(jì)”模塊外,還有“智能系統(tǒng)初步”模塊與機(jī)器人教育相關(guān)。雖然這是高中的課程標(biāo)準(zhǔn),但我相信對(duì)小學(xué)和初中也有很大的影響。
至于機(jī)器人教學(xué)能否進(jìn)課堂,我是一直持樂(lè)觀態(tài)度的。但是,我希望大家不要過(guò)于在意“機(jī)器人”一詞,以及課程的名稱中是不是帶上“機(jī)器人”。我們需要關(guān)注類(lèi)似機(jī)器人的能夠讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦、軟硬結(jié)合的教育內(nèi)容能否進(jìn)入課堂。例如,有些地方開(kāi)展智能家居或者物聯(lián)網(wǎng)方面的課程,其核心內(nèi)容和我們說(shuō)的機(jī)器人并沒(méi)有太大的區(qū)別,沒(méi)有必要非要他們把課程名稱都改為機(jī)器人。又如,新課程標(biāo)準(zhǔn)中的“開(kāi)源硬件項(xiàng)目設(shè)計(jì)”模塊,其關(guān)注項(xiàng)目設(shè)計(jì)的一般流程、輸入與輸出接口、基于開(kāi)源硬件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),課程內(nèi)容和機(jī)器人課程相似度很高。
不過(guò)有一點(diǎn)需要強(qiáng)調(diào),一些帶上“機(jī)器人”一詞的課程,反而未必是我們期望的機(jī)器人課程,如虛擬機(jī)器人。在我看來(lái),虛擬機(jī)器人其實(shí)就是一個(gè)主題式的以編程為核心的教學(xué)平臺(tái),失去了實(shí)體機(jī)器人,在育人價(jià)值方面是要大打折扣的。
Q:《中國(guó)信息技術(shù)教育》:最后請(qǐng)兩位專家在機(jī)器人教育教學(xué)方面為一線教師建議一些思想與方法。
A:鐘柏昌:我想老師們除了要努力學(xué)習(xí)開(kāi)源軟硬件,尤其是Arduino相關(guān)產(chǎn)品的基本原理和使用方法外,還需要理解機(jī)器人普及教育的價(jià)值和上文所提的各種實(shí)現(xiàn)手段(教學(xué)模式),將自己武裝成為一個(gè)有創(chuàng)新實(shí)踐精神和能力的人,或曰“教育創(chuàng)客”。
應(yīng)該說(shuō),從教育目標(biāo)定位的角度看,人們都已認(rèn)識(shí)到通過(guò)機(jī)器人教育來(lái)激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要性,這個(gè)整體目標(biāo)是沒(méi)有爭(zhēng)議的,而問(wèn)題在于達(dá)成這一目標(biāo)的具體手段。猶如素質(zhì)教育目標(biāo)與應(yīng)試手段的關(guān)系,機(jī)器人教育活動(dòng)中也存在目標(biāo)與手段脫節(jié)的問(wèn)題,一個(gè)典型的表現(xiàn)即如前文所述,在教學(xué)活動(dòng)中充斥著大量重復(fù)性實(shí)驗(yàn)、機(jī)械性模仿的學(xué)習(xí)活動(dòng)。例如,教學(xué)活動(dòng)以循跡、走迷宮等“老套”內(nèi)容為主,或者局限于追求速度和精確性的設(shè)計(jì),或者落入“示范―模仿操作”的窠臼,未能關(guān)注機(jī)器人技術(shù)更為廣泛的社會(huì)應(yīng)用,未能真正激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維和遷移應(yīng)用能力。此類(lèi)教學(xué)的長(zhǎng)期持續(xù),不可避免地會(huì)將機(jī)器人教育的核心目標(biāo)演變?yōu)閷?duì)機(jī)器人技術(shù)原理的理解和簡(jiǎn)單技能的操作,從而將創(chuàng)造性能力的培養(yǎng)束之高閣或流于表面。
我們認(rèn)為有必要將目標(biāo)重新定位為通過(guò)創(chuàng)造發(fā)現(xiàn)機(jī)器人技術(shù)的價(jià)值,使機(jī)器人教育真正成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的一個(gè)重要陣地。以常規(guī)的循跡實(shí)驗(yàn)為例,我們可以使學(xué)生理解機(jī)器人循跡的技術(shù)原理,并引導(dǎo)學(xué)生走向生活應(yīng)用,如設(shè)計(jì)自動(dòng)黑板擦或自動(dòng)吸塵器的原型,以體驗(yàn)機(jī)器人的技術(shù)魅力與社會(huì)價(jià)值。
進(jìn)一步說(shuō),機(jī)器人教育與其他載體的信息技術(shù)教育的最大不同,在于其蘊(yùn)含了獨(dú)特的教育價(jià)值。在信息技術(shù)課程中,每個(gè)部分都應(yīng)有其獨(dú)特的技術(shù)思想和教育價(jià)值。例如,多媒體制作課程,其核心是設(shè)計(jì)思想,可以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維和設(shè)計(jì)能力;程序設(shè)計(jì)課,其核心是算法思想,可以培養(yǎng)學(xué)生的算法思維或者說(shuō)狹義層面的計(jì)算思維;那么機(jī)器人課程呢,它至少有三個(gè)核心思想,即自動(dòng)控制理論(或智能控制理論)、工程思想、TRIZ理論。其中,自動(dòng)控制理論是研究動(dòng)態(tài)系統(tǒng)在變化的環(huán)境條件下如何自動(dòng)保持平衡狀態(tài)或穩(wěn)定狀態(tài)的科學(xué)思想,要自動(dòng)保持平衡狀態(tài)或穩(wěn)定狀態(tài),需要建立系統(tǒng)觀念并開(kāi)展創(chuàng)造性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。工程思想的核心是利用工程方法創(chuàng)造新的人工制品(人造物),在機(jī)器人課程里面就是制作具有特定功能的自動(dòng)或智能控制系統(tǒng),而且這一創(chuàng)造過(guò)程受現(xiàn)實(shí)物理?xiàng)l件的制約,需要考慮邊界條件和可能失敗的情形,需要決定哪些細(xì)節(jié)需要強(qiáng)調(diào),哪些細(xì)節(jié)可以忽略,需要與現(xiàn)實(shí)妥協(xié)。因此,有關(guān)工程設(shè)計(jì)思想、逆向工程思想、工程復(fù)用思想、工程標(biāo)準(zhǔn)化思想、統(tǒng)籌思維和折中思維等應(yīng)滲透其中。TRIZ理論前文已述,這里就不再贅述了。機(jī)器人課程要體現(xiàn)這些本質(zhì),必須鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展多樣化的創(chuàng)新實(shí)踐,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力作為第一要義。
A:謝作如:一說(shuō)到建議,我就會(huì)想起南京師范大學(xué)李藝教授的一句話:“我想,假如我們有一種情懷,要為孩子們?cè)O(shè)計(jì)一門(mén)理想的課程,那機(jī)器人就是最好的選擇之一。它甚至超越了你對(duì)理想課程的期望:該課程本身就能吸引學(xué)生,能讓他們?cè)凇妗杏兴斋@?!彼裕瑸楹⒆娱_(kāi)設(shè)一門(mén)機(jī)器人方面的課程,是非常有意義的。
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