李维成
沈阳市和平区教育研究中心 辽宁省 沈阳市 110003
摘 要：这些年，各种科技的快速发展，人们的社会生活也更加的时代化与先进化，智能机器人的应用也越来越普遍，于是计算机机器人培训教育进入校园也便成为一种必然的结果。而在小初高的计算机机器人培训上，3D课程无疑是一种很好的课堂教学方式。这不仅是教育行为与方法的时代创新，更是具有革新性的时代意义。
关键词：小初高计算机培训 机器人教育 3D课程
在小初高教育阶段设置设立计算机机器人3D培训课程，不仅仅对学生的创新、独立、纠错、实践、团队协作等能力有极大的帮助，还能培养学生的逻辑思维能力。与此同时，此课程不仅能够为目前的高等教育计算机机器人等相关的专业储备更多的优秀人才, 而且更是可以激发学生对科学学习的乐趣,从而能够提高学生的科学素养, 使学生解决问题的思维方式方法更加开阔。
一．3D课程3D技术的应用发展
相比传统的老师与学生面对面进行教育的课堂，3D课程顾名思义就是可以在非必要师生面对面的情况下运用各种3D技术对在场学生进行教学任务的课程。3D课程的必要前提是3D技术和计算机，两者缺一不可，其两者。3S技术是基于计算机等现代工具性基础共用技术，目前市场上更多是用于电影院等场所。随着互联网技术与计算机科技的发展普及，3D课程具有非常大的潜力，其优势很明显，它既节省了教师资源，又使学生们的积极性与兴趣大大提高，可以从小培养学生的科创思维意识。
二.小初高计算机机器人教育上的应用实践分析
2.1．计算机机器人教育当前的应用发展前景
目前我国众多高科技企业都对机器人教育领域有所涉及，而在世界上如日本早1988年便已经将编程列为中学的必修内容了,紧随着日本各类机器人教育项目也迅速增加,还有日本的企业也都积极为中小学提供各种相关的设备,用以支持中小学编程教育的进行。随着中国的工业实力的增强与科技的进步，特别是各种3D技术的更新革代，如有名的3D打印技术、3D建模等技术，更是可以更好地为计算机机器人教育保驾护航。
时代的发展促使科技教育的进步。从以前的手工劳动课的折纸到现在的普及的电脑课的信息技术教育，甚至有某些学校已经开始开设中小学的编程课程，这是科技进步的结果，是历史的必然。目前国内已有一些企业和公司可以生产教育机器人或教育平台，如中国文化上市公司“凤凰传媒”旗下的教育培训品牌机构凤凰机器人，还有乐高教育等机构。这些机构的特点总结来说是针对不同人群采用功能不同的实验教学，从而最大化发挥学生的潜力。但这些对于中国庞大的市场需求来说是远远不够的。当前，市场对计算机机器人教育的种种需求越来越大，所以其未来是很有发展前景的。
2.2．计算机机器人教育当前尚存的问题
2.2.1.计算机机器人教育普及面过窄，行政部门也不够重视。一方面与我国的教育方式有关，缺少从教育视角进行研究深入；另一方面是市场与企业机构的限制，目前机器人教育的发展在某种程度条件下还是由机器人教育机构在推动发展的，仍缺少决定性主导力量。
2.2．2.师资队伍的良莠不齐。限制机器人教育的发展主要条件之一就是师资匮乏，尤其在小初高学校里面缺乏大量的专业指导者。在机器人教育逐步实现社会化规范化的发展过程中，必须要大量培养高教育素质的综合性教育者，才能紧跟时代发展的步伐。
2.2.3.机器人教育缺乏科学规划。
在教学过程中，教学中使用的绝大部分教材仅仅是浮于表面的浅显理论知识，经不住实践与时间的考验。同时还缺少课程与教学专家的参与和指导，且每个学校要独立开发各自的校本教材，难度较高。
三．基于3D技术的小初高机器人课程开发
3.1.课程开发的目标人群为小初高学校学生，各个阶段的课程由易到难，逐步提高难度与知识含量和深度。课程可以设立课外兴趣活动小组、3D课程活动教学、3D机器人竞赛等活动形式为各个阶段学生服务，让更多的学生学习了解3D课程机器人教学。
3.2.课程开发要结合本校的实际情况，因地制宜，灵活设置，让3D课程走向常规化教育课程。资源丰富的学校可以加大3D技术的投入，提高课程教学的科技质量；资源相对匮乏的学校可以适当降低3D技术投入，转而着重抓基础知识，从基础理论入手。
3.3.在3D机器人课程的教学设置上可以从理论讲解、实践操作、感情兴致三个层面入手。在要求掌握3D课程理论知识的基础上，多进行实践操作，深入了解3D技术知识带来的收益，从而增强学生对科学技术的兴致，激发学生的学习热情。
四．课程阶段设计
4.1.第一阶段，最基础的3D技术知识，计算机基础知识，机器人基础知识，包括3D技术中建模思想、三者的联合框架等。本阶段的主要目的是让学生可以初步地了解3D技术等的整体观念。
4.2.第二阶段，通过3D技术结合学习计算机编程、计算机语言等知识，让学生初步动手操作简易实验。同时在课程进行中教师多与学生互动答疑，提高学生的参与感与积极性。
4.3．第三阶段，通过3D技术与计算机知识的连接，让学生直接上手进行操作实践，从而使他们切身体验到3D技术与计算机的操作难易程度。在第二阶段的基础上结合编程、语言等由学生自主设计，加强学生的团队协作能力。
五．课程内容实施方法
在运用3D技术进行计算机机器人课堂教学过程中，教师要进行对教学内容的分析，并事先进行好备课对教学任务的主题确定与具体教学方式，根据实际需要去灵活地与学生进行讲解交流，提高上课效率。如在上课前可以向学生展示3D技术与机器人的应用，并在课堂中结合结合小组讨论、情景教学、实景操作等教学方式开展教学任务。
还能用问题导向型的教学方法提高学生的上课注意力，使其从被动学习换为主动学习。例如，围绕3D技术的应用发展前景与其在现实生活中的实际应用；给学生分组进行问题探讨；指导学生设计灵感等等。
六．结束语
3D技术与计算机机器人教育两者的结合是一个时代的科技结晶，基于3D课程的小初高的计算机机器人教育正在全面推动教育系统的革新与发展，它始终以提升学生对学习科技的热情、培养学生的综合能力为目标。综上所述，基于3D课程的机器人教育与时代发展、科技创新等因素联系相当紧密，对学生的技能教育、科技的社会化都具有重要意义，它带给我们的教育内容和教育形式给我们带来了更多的惊喜与期待。
参考文献：
[1]张巍娜.中小学机器人课程体系设计与研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2019,35(05):1-3.
[2] 蒙庆华,蓝日海,戴海清.机器人教育校本课程开发探究[J].教学与管理,2019(15):90-92.
[1]黄娇应.小学机器人课程的开发与实施方法研究[J].福建电脑,2019,35(10):44-45.