《单向进攻机器人》教案摘要：AI-RCJ虚拟足球机器人

《单向进攻机器人》教案

摘要：机器人教学是信息技术教育的重要内容。如何开展机器人教学，该文以教案的方式向我们阐释了关于机器人教学的通常方法、步骤。

关键词：机器人；虚拟环境：教学设计

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1671-7503（2013）05-0063-04

做为一名信息技术教师，笔者深知随着多媒体计算机和网络技术的演进，信息化设备的普及及应用，给各个学科的课堂教学带来了新的契机和挑战。信息技术做为一门工具学科。由于它强大的功用特点，与其他学科的融合越来越紧密。同时，信息技术教学也由原来的单一的科技性、工具性，向注重学生的认知和培养学生的综合素质的方向不断发展。

AI-RCJ虚拟足球机器人做为一种好的游戏工具、好的教育载体、好的教育资源融入到信息技术教学中，通过我们不断的实践研究，发现它有着独特的活力，与信息技术课程相结合，学生可以从虚拟实践中获得创新思维，在思维创新中涵养综合素质。

一、教学内容分析

AI-RCJ虚拟足球机器人是AI-CODE游戏教育系统的一个重要分支，是一个以虚拟足球机器人为控制对象进行程序设计和比赛竞技的教育系统，它综合运用了物理、数学、计算机等多学科知识。学生可以运用机器人快车，通过流程图式的图形化编程方式编写程序，赋予足球机器人进攻和防守的能力后，再在虚拟平台AIRobot上进行对弈赛。

整个智能足球机器人教学体系包括五部分，其中，《初识机器人》和《足球机器人动起来》是基础类，《进攻机器人》、《守门员》、《我的球队》三个模块是整个教育体系的核心部分。在这三个模块中渗透给学生计算机程序设计的基本思想、顺序结构、循环结构、分支结构；让学生了解数学平面坐标、体会不同质量的物体碰撞带来的不同效果和状态。

《单向进攻机器人》是《进攻机器人》模块中的一课。在《进攻机器人》的模块教学中，我们根据学生认知的规律设计成《单向进攻》和《双向进攻》（如图2），入门由浅入深，将课堂教学成梯度呈现给学生。这样的课堂设计，可以将教学难点分散，学生能够理解也容易实现，有利于调动学生学习的积极性，使学生在快乐轻松的学习气氛中进入更深层的探讨。

二、教学对象分析

五年级学生初步掌握了计算机操作的基本技能。在此之前学习了《初识机器人》和《足球机器人动起来》两个教学模块，对AI-RCJ智能足球软件的基本操作和图形化编程环境有所了解，对足球机器人充满好奇，有着浓厚的兴趣。

三、教学目标及教学重难点

（一）教学目标

1.知识与技能

（1）认识“条件循环”和“将球踢入某点”图标。

（2）理解球场坐标，能简单计算球门点坐标。

（3）会编写单方进攻足球机器人程序。

2.过程与方法

能够分析机器人的动作，大胆运用图标指令，通过科学的方式思考问题，并大胆尝试，通过反复试验获得成功的体验。

3.情感态度

愿意和小组同学交流思想，培养学生合作意识和实事求是的科学态度，提高学生对计算机科学的兴趣。通过比赛竞技，引发学生深层的探讨，提高动手能力和团结协作能力。

（二）教学重点和难点

教学重点：理解球场坐标，会编写单方进攻足球机器人程序。

教学难点：学会分析机器人的动作，大胆运用图标指令，通过科学的方式思考问题并大胆尝试，通过反复试验获得成功的体验。

四、教学方法、过程及整合点

（一）教学方法

本课采用直观演示法、尝试教学法、讨论法等教学方法，整合教师的启迪教学和学生探究法的优势，并加入多媒体直观教学，引导学生自主探究、合作交流，充分发挥学生的主动性，提升学生的自主学习能力。

五、教学环境

根据本节课的课堂内容，需要计算机网络教室的课堂环境。计算机操作系统为Win2000/XP，计算机需要安装AI—ARJ虚拟足球机器人软件。

六、教学反思

《单向进攻机器人》点燃了学生研究足球机器人的热情，许多学生在课后都将AI-RCJ软件拷回家中使用，还利用课余时间研究，兴趣浓厚。现在许多学生都喜欢网络游戏，作为教师怎么抓住这一契机转移学生的兴趣点，引领学生。促进学生信息技术应用水平和信息素养的演进，笔者认为这种竞技类游戏软件无疑是一种好的方式。

随着学习的深入及难度的减小，如何保持学生的兴趣，使学生从游戏的表象真正走进理性的反思，也是我们在教学中需要思考的难题。在教学中笔者发现应该注意以下几点。

（一）将专业术语转换成生活化语言

笔者从学生的年龄特点和认知水平出发，将一些抽象的专业术语转换成生活化的语言。如：将程序设计中的变量，比喻成“小匣子”，循环，介绍说为“反复做”。这些生活化的语言让学生能够接受，并且容易理解它们的作用。课堂上将生活化的语言和专业术语有机结合，学生好理解，并较快地接受了专业化名称。

（二）课堂教学设计要有梯度，入门要由浅入深

在整个智能足球机器人教学体系中，教师应该根据学生认知的规律，注重观察学生的体现，每节课设计的内容应呈现梯度，入门课由浅入深。

如：本节课的《单向进攻机器人》就是《进攻机器人》模块的第一个梯度，将机器人简化为单方进攻，将球踢入球门的位置简化成具体的坐标点。这样学生只需要使用三个指令、设计一个参数，就可以实现一个进攻机器人的设计。等学生能够理解这样的设计思路后，再进入第二个梯度，将单项进攻改成双向进攻。这样的教学设计，循序渐进，学生能够理解也容易实现，看到自己设计的机器人能够进球，他们有一种成就感，在欣喜的同时有了持续学习研究的动力。在快乐轻松的学习气氛中进入更深层的探讨。

（三）小组合作，重在学生去探究发现，重发展性评价

针对学生之间的差别我们采用小组相互合作的形式教学，通过相互带动弥补了学生之间的差别。教学中，应注重学生探究发现、解决问题的过程和学生在这一活动中分析、比较、推理、判断等逻辑思维的演进。课堂上提倡发展性评价的观念，关注学生在学习过程中思维的演进和提升，关注孩子的切实情感和态度，以过程评价为主。

总之，通过本节课学生不仅学会了计算机程序的几个概念和编程思想，还学会了一种分析一推理一实践的科学的方式，获得合作探究的感受过程。信息技术课程不仅仅是技术性和工具性学科，只要抓住青少年的心理特点，找到好的教育资源和教育途径，信息技术教学就会向更高层次，向培养学生思维和综合素质的方向不断发展。

七年级班主任教学安排

时间真的是飞快,一转眼,和这些“小屁孩”们生活已经一个学期了。经历了这一个学期的“摸爬滚打”，我们之间的默契已经渐渐形成，学习和行为习惯也已经慢慢养成。针对上学期的详细情况和本学期的特征，我就如下几个方面做以计划：

一、纪律方面：

1、狠抓课堂纪律.

课堂纪律不好会直接导致学习成绩的下滑,所以我一直以来都非常强调要保持好课堂纪律.这个学期我就准备继续加大监管力度,不但要班干部认真做好记录,还要求各科任老师配合,我平时也多到班上看一看,了解好班里的纪律情况.

2、加大课间纪律的管控

七年级德育办对于每个班级的要求是“课间无噪音”，针对这一要求，我和班委会成员决定实行班干部轮流管理课间制度，做到每一节课下课都有专人负责，责任分工明确。

3、稳定自习课纪律

学校这学期安装了监控设备。这样方便了班主任对于自习课的监管。让学生在自习课有事情做是保证自习课纪律的前提，同时，班干部的负责程度也决定了自习课的纪律。

二、学习方面：

加强中下生的培训转化工作.注重对学生的学法指导.这是提高全班成绩的关键所在,所以这个学期一定要抓好对中下生的培训和转化工作,制定好计划,在班中全面铺开,平时尽量多下班,了解中下生的学习困难,尽可地提高中下生的学习成绩,从而进一步提高全班总体成绩.我还计划加强与各任课教师的联系，以对学习困难者联手帮助。针对各科的特征，我要经常性地与各任课教师讨论各科的学习方法，并及时地向学生介绍，以完善其学习方法，做到“授之以渔”，教给其点石成金之术。另外,继续开展“一帮一”活动,尽量提高中下生的学习成绩.

三、卫生方面：

1、进一步提高卫生、两操水平。

卫生、两操是良好班风的彰显。因此，每一个班都必须提高对这两项工作的注重程度。我打算在这个学期一开始就制定出有关这两方面的极其详细的奖罚措施，以便在以后对学生的管理中做到有章可循、有案可依，使这两项工作在新的学期里再上一个台阶。

2.继续规范好仪容仪表.

学生的仪态仪表也是良好学习风气的一种体现.，在规范校服穿着的同时，严抓学生的发型和指甲。生活委员实行每天一小检、一周一大检的机制，及时掌握同学的仪表着装。

3、继续开展好值日工作。

本学期值日工作的重点是注重细节。无论是室内卫生还是室外卫生，都要注意对“死角”的清扫。

四、心理及其他

七年级下学期的学生，正处在生理快速发育而心理极不稳定期。这学期随着学生年龄的下降，可能有的学生会出现浮躁、叛逆等情绪，也不排除个别学生早恋的或许。所以，一定要监控好学生的心理及情绪变化，使孩子们能够健康快乐的成长。

居安思“胃”:胶囊机器人的神奇之旅

俗语云：民以食为天，然而，在这个物质极大丰富的时代，我们的肠胃正在经受前所未有的考量。一个不容忽视的事实是，以美食著称的美国，已经成为胃病的高发国度。据统计，我国胃病不同程度的患者总数超过3亿，其中，消化性溃疡人群发病率高达17.2%，远高于西方国家平均水平（4.1%）；非常震惊的是我国每年新发胃癌患者近40万，占世界胃癌发病人数的42%。

健康是这个时代最大的社会生产力，在胃病频发的国内，如何做到“居安思胃”？《齐鲁周刊》特邀请胃病及消化道疾病检查器械研究专家、上海安翰医疗技术有限公司董事长吉朋松参与本期财经茶座，听他讲述一颗胶囊机器人背后的科学革命与胃病早期检查福音。

时间：2014年10月09日

地点：贡院墙根街2号齐鲁周刊编辑部

座谈人：吉朋松（上海安翰医疗技术有限公司董事长）

张慧萍（齐鲁周刊社长、总编辑）

丁爱波（齐鲁周刊首席记者）

一颗胶囊机器人的科学诉求与舒适诉求

丁爱波：为什么中国恶性消化道疾病在全世界发病率最高？中国为何成了一个胃癌发病的大国？

吉朋松：这个和饮食习惯有关系，和作息时间有关系，和心情焦虑等等都有关系，大家都有这种生活体验，情绪一焦虑，胃病就多了，并从口入，胃病也是吃出来的，所以各种原因就造成中国的消化道疾病多。很多人焦虑是伴随中国经济快速发展的过程而焦虑的，我们解决不了，我们能够解决的是争取在你没有犯严重消化道疾病的时侯我早点告诉你消化道的健康状态。

丁爱波：您所研发的胶囊机器人与传统胃镜相比有哪些优势？

吉朋松：在胶囊机器人发明之前消化道的病症检查手段几乎只能依靠传统的电子胃镜，但必须承认，现有的电子胃镜检查存在着检查痛苦大、反复使用有交叉感染的风险，并且还有着一定比例的并发症发生率，造成相当部分的人望而却步，错过了早期发现胃病的最好时机，有些甚至酿成无法挽回的后果。更需要指出的是，在胃镜检查过程中，部分操作需要镇静或麻醉，并高级内镜医师资源有着极大的依赖，又造成部分人没有得到早期检查的机会。以上种种原因造成了对胃病的大范围普查和筛查过去可望而不可及，无法达到早诊早治的目的。

无伤无痛的直接影像检查诊断方法无疑最能符合我们对胃部健康的科学诉求与舒适诉求。然而，2010年开始国内推广的被动式胶囊内镜需要依靠自身重力和胃肠道蠕动被动行进，边走边拍，对于小肠的检查尽管照片数量庞大，还是可以解决一部分问题，但是被动胶囊对胃部的检查就无能为力了，临床医师无法对值得高度注意的区域进行反复观察，甚至根本到不了，因而也不适宜胃内检查。

我们安翰研发的胶囊机器人领先世界水平大概3―5年，完成了国际首创的遥控胶囊内窥镜控制系统。通过这个系统，医生可以通过软件和控制杆，像模拟开飞机一样实时精确操控的体外磁场来精确控制胶囊机器人在胃内的跑步巡航，改变胶囊姿态，按照需要的视角对病灶重点拍摄，从而达到全面完整观察检查整个胃并为诊断提供准确的直接影像依据。在这个过程中，图像被无线传输至便携记录器，数据导出后，还可继续根据需要回放以提高诊断的确切率。这与传统胃镜相比，具有数据采集完整精确、完全无痛苦、一次性使用无交叉感染等优势。另外，10月11号在济南召开的全国消化道内镜大会上，长海医院公布了他们牵头301等七家医院所做的胶囊机器人和传统电子胃镜多中心双盲研究对照结果，敏感度超过95%，准确率达到92.8%，大家可以放心使用。