探究中職信息技術(shù)與機(jī)器人專業(yè)的“交點(diǎn)坐標(biāo)”

　　摘要：找尋中職信息技術(shù)—C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與機(jī)器人專業(yè)程序設(shè)計(jì)的交點(diǎn)坐標(biāo)，有效利用這些交點(diǎn)坐標(biāo)，通過(guò)機(jī)器人“交點(diǎn)坐標(biāo)”相關(guān)知識(shí)點(diǎn)功能程序的運(yùn)行創(chuàng)設(shè)C語(yǔ)言教學(xué)情景，誘導(dǎo)機(jī)器人專業(yè)的學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中的相關(guān)“交點(diǎn)坐標(biāo)”知識(shí)產(chǎn)生興趣，從而提高信息技術(shù)課堂教學(xué)的有效性，體現(xiàn)中職信息技術(shù)與專業(yè)教學(xué)相輔相成，互相促進(jìn)的教學(xué)理念。
　　關(guān)鍵詞：C語(yǔ)言;機(jī)器人專業(yè);交點(diǎn)坐標(biāo)
　　在中職機(jī)器人專業(yè)的信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程中，我們信息技術(shù)教師主動(dòng)尋找信息技術(shù)與該專業(yè)的“交點(diǎn)坐標(biāo)”，經(jīng)過(guò)調(diào)研調(diào)查發(fā)現(xiàn)，信息技術(shù)教學(xué)中的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)這門課與機(jī)器人專業(yè)中的編程技術(shù)緊密相關(guān)。目前市場(chǎng)上機(jī)器人套裝或完整的產(chǎn)品，都提供一個(gè)圖形化編程界面，它使初學(xué)者不用了解計(jì)算機(jī)語(yǔ)言就能進(jìn)行基本的機(jī)器人操控編程，漢字標(biāo)識(shí)加形像的圖形模塊，甚至3D仿真，使界面十分友好，孩子們喜聞樂見。然而通過(guò)向行業(yè)精英調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對(duì)于機(jī)器人愛好者或?qū)�業(yè)學(xué)習(xí)者而言，學(xué)好C語(yǔ)言是一門必修課，是一道必須跨過(guò)的坎。我們都知道C語(yǔ)言是目前計(jì)算機(jī)界非常普遍適用的一門計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，其功能豐富，表達(dá)能力強(qiáng)，語(yǔ)言簡(jiǎn)潔明快，適應(yīng)不同的計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)。如果能實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)中C語(yǔ)言與機(jī)器人專業(yè)的編程相融合，學(xué)會(huì)C語(yǔ)言程序編輯，對(duì)機(jī)器人專業(yè)每個(gè)學(xué)生后續(xù)機(jī)器人編程學(xué)習(xí)是大有益處的。在機(jī)器人專業(yè)信息技術(shù)教學(xué)中滲透和融合C語(yǔ)言知識(shí)，不僅打破了C語(yǔ)言傳統(tǒng)教學(xué)中的理想化、抽象化枯燥情形，還能讓機(jī)器人專業(yè)的學(xué)生在C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠更加直觀地理解語(yǔ)句的功能，且編程的趣味性強(qiáng)，更符合我們中職學(xué)生的學(xué)情。也最大的體現(xiàn)了中職信息技術(shù)與專業(yè)教學(xué)相輔相成，互相促進(jìn)的教學(xué)理念。
　　一、尋找信息技術(shù)與機(jī)器人專業(yè)的“交點(diǎn)坐標(biāo)”
　　跨學(xué)科知識(shí)整合指的是學(xué)習(xí)者從不同學(xué)科視角對(duì)主題相關(guān)知識(shí)進(jìn)行建構(gòu)，從而形成對(duì)主題屬性多維度重構(gòu)的心理過(guò)程[1]。我作為機(jī)器人專業(yè)信息技術(shù)課教師，在教授C語(yǔ)言之前在課余時(shí)間我通過(guò)走捷徑的方式，向我校全國(guó)機(jī)器人大賽輔導(dǎo)教師和學(xué)生進(jìn)行了多次的深入調(diào)查和調(diào)研，在調(diào)查中我了解到我校機(jī)器人編程用的是在keil軟件中進(jìn)行C語(yǔ)言編寫，以及如何用keil軟件對(duì)程序進(jìn)行編寫、注釋、編譯、運(yùn)行。通過(guò)調(diào)研我和該項(xiàng)目指導(dǎo)老師和參賽學(xué)生選手共同找到了C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與機(jī)器人程序設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)的“交點(diǎn)坐標(biāo)”：1.C語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)，例如標(biāo)識(shí)符、變量和常量、數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符和表達(dá)式、常量和變量以及局部變量和全局變量等;2.語(yǔ)句和基本控制結(jié)構(gòu)，如單入口單出口的控制結(jié)構(gòu)，分支結(jié)構(gòu)（if語(yǔ)句、switch語(yǔ)句）以及循環(huán)結(jié)構(gòu)（while語(yǔ)句、do-while語(yǔ)句、for語(yǔ)句）;3.函數(shù)的定義和調(diào)用;4.以維數(shù)組和二維數(shù)組;5.排序算法和查找算法，如冒泡排序、順序查找和二分查找等。掌握了以上這些“交點(diǎn)坐標(biāo)”中的C語(yǔ)言知識(shí)，我們的機(jī)器人專業(yè)指導(dǎo)教師就可以采用以下兩步完成程序的編寫和運(yùn)行：第一步，引領(lǐng)學(xué)生讀懂編寫好的各個(gè)子程序，利用注釋和拼音進(jìn)行定義的變量名讀懂程序，所以理解每條程序還是非常容易的，主程序成功調(diào)用子程序并編譯通過(guò)后就用stc-isp軟件將程序?qū)�入到機(jī)器人的單片機(jī)芯片中，同時(shí)觀察好程序執(zhí)行的效果;第二步，待學(xué)生讀懂并理解好每一個(gè)子程序之后，就可以放手讓學(xué)生試著動(dòng)手在主程序中通過(guò)調(diào)用子程序的方式完成一系列連貫的機(jī)器人動(dòng)作，編譯通過(guò)后即可導(dǎo)入到機(jī)器人的單片機(jī)芯片中實(shí)現(xiàn)功能所需求的機(jī)器人動(dòng)作，若需求有變或者機(jī)器人運(yùn)行發(fā)生變化，也可通過(guò)修改子程序中的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的變化。
　　二、用好信息技術(shù)與機(jī)器人專業(yè)的“交點(diǎn)坐標(biāo)”
　　教育心理學(xué)的研究表明：學(xué)生在沒有精神壓力，沒有心理負(fù)擔(dān)，心情舒暢，情緒飽滿的情境下，大腦皮層容易形成興奮中心，思維最活躍，實(shí)踐能力最強(qiáng)[2]。在日常的教學(xué)中，應(yīng)該提供這樣的思維環(huán)境，創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活環(huán)境、知識(shí)背景密切相關(guān)的、又是學(xué)生感興趣的學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生感受到在信息技術(shù)課堂上的學(xué)習(xí)成果能開啟專業(yè)學(xué)習(xí)中所要遇到的技術(shù)問題鑰匙。為此要想把這些“交點(diǎn)坐標(biāo)”在信息技術(shù)—C語(yǔ)言教學(xué)課堂上很好的展現(xiàn)給機(jī)器人專業(yè)的學(xué)生，這就要求我們信息技術(shù)教師能夠結(jié)合這些“交點(diǎn)坐標(biāo)”設(shè)計(jì)出幫助學(xué)生學(xué)好C語(yǔ)言的教學(xué)素材，通過(guò)借助機(jī)器人運(yùn)行程序指令來(lái)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，讓學(xué)生能夠在信息技術(shù)—C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)過(guò)程中切實(shí)感受到機(jī)器人專業(yè)編程和C語(yǔ)言有很大的相交性和相融性，能夠切實(shí)感受到和專業(yè)編程有著異曲同工之妙，讓他們意識(shí)到學(xué)好了C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，機(jī)器人編程也就會(huì)很快上手。
　　例如我在機(jī)器人專業(yè)班級(jí)講授C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)分支結(jié)構(gòu)中的IF語(yǔ)句和函數(shù)調(diào)用的時(shí)候，通過(guò)在學(xué)校機(jī)器人專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)研，拍攝機(jī)器人按程序工作的場(chǎng)景視頻，以此創(chuàng)設(shè)情境，如下圖：
　　讓學(xué)生明白機(jī)器人所有的動(dòng)作都是按程序中的指令執(zhí)行的，通過(guò)這樣的情景構(gòu)建激發(fā)我們的學(xué)生對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。為了創(chuàng)設(shè)這樣的情景，我使用了一段用機(jī)器人程序編寫的含有IF語(yǔ)句和函數(shù)調(diào)用的“拆除產(chǎn)品的蓋板，拆除產(chǎn)品中的芯片，經(jīng)過(guò)視覺檢測(cè)放到原料區(qū)，放置位置可自行決定”程序，同時(shí)通過(guò)視頻讓學(xué)生直觀的理解過(guò)程調(diào)用以及IF語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)的情景，從而吸引學(xué)生對(duì)機(jī)器人編程產(chǎn)生興趣的同時(shí)也遷移性的讓他們喜歡上了C語(yǔ)言編程，為進(jìn)一步的加強(qiáng)和鞏固C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)奠定了學(xué)情基礎(chǔ)。機(jī)器人程序中函數(shù)調(diào)用以及IF語(yǔ)句執(zhí)行程序如下：
　　當(dāng)演示完程序執(zhí)行的整個(gè)過(guò)程后，我們?cè)僖�入IF語(yǔ)句的學(xué)習(xí)和函數(shù)的調(diào)用，讓學(xué)生能夠直觀地理解語(yǔ)句的功能，最終激發(fā)學(xué)生用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)上述功能程序編寫的興趣。
　　又例如我在C語(yǔ)言教學(xué)中講授for語(yǔ)句、switch語(yǔ)句以及函數(shù)調(diào)用的時(shí)候，我就引用了一段機(jī)器人編程過(guò)的實(shí)現(xiàn)“根據(jù)表8，完成A03產(chǎn)品的芯片裝配”功能的程序以及機(jī)器人在執(zhí)行這段程序時(shí)候的視頻作為上述知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)時(shí)的情景素材，如下圖：
　　當(dāng)演示完整個(gè)程序后，我們?cè)僖�入for語(yǔ)句、switch語(yǔ)句以及函數(shù)調(diào)用，讓學(xué)生能夠直觀地理解語(yǔ)句的功能，最終激發(fā)學(xué)生用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)上述功能程序編寫的興趣。
　　縱觀以上信息技術(shù)與機(jī)器人專業(yè)的“交點(diǎn)坐標(biāo)”，在教學(xué)過(guò)程中我們還可以展開更深層次的輻射，力爭(zhēng)做到由點(diǎn)到線到面的拓展，最終實(shí)現(xiàn)全方面的融合。在條件適當(dāng)?shù)那闆r下，我們信息技術(shù)教研組應(yīng)該發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)的精神，主動(dòng)尋求與各專業(yè)課教師的合作，結(jié)合本校的專業(yè)特點(diǎn)，集思廣益，打破傳統(tǒng)信息技術(shù)教材的結(jié)構(gòu)，建立起信息技術(shù)與各專業(yè)的“交點(diǎn)坐標(biāo)”，最終編制出體現(xiàn)各專業(yè)特色的對(duì)應(yīng)信息技術(shù)校本教材，成功實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與各專業(yè)之間的相互跨越，從而提高信息技術(shù)教學(xué)的有效性，突出專業(yè)所需的針對(duì)性和實(shí)用性。實(shí)踐證明，學(xué)生只有在這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程中，才會(huì)感到學(xué)習(xí)具有交融性，也才會(huì)成功體驗(yàn)到學(xué)有所用的道理，把信息技術(shù)融入學(xué)生的生活，融入專業(yè)學(xué)習(xí)，扭轉(zhuǎn)當(dāng)前信息技術(shù)教學(xué)環(huán)境下“信息技術(shù)與各專業(yè)相脫離”的現(xiàn)狀。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]胡衛(wèi)平，張淳俊.（2007）.跨學(xué)科概念圖與科學(xué)創(chuàng)造力的關(guān)系.心理學(xué)報(bào)，39（4），697～705.
　　[2]德里斯科爾.學(xué)習(xí)心理學(xué)—面向教學(xué)的取向[M].上海.華東師范大學(xué)出版社.2008.303.

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