VEX机器人设计_郑剑春，朱永生，郭伟俊　编著_9787302412595

VEX机器人设计

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　　VEX是国际机器人比赛内容之一，每年全世界都有很多学生参与这一活动。这一比赛所涉及的机器人不仅可用于比赛，同时也是学生学习机器人、进行科技创新活动的平台。通过对这一机器人的学习与开发，学生可以*好地掌握科学、技术、工程与数学的知识，同时利用VEX机器人平台，可以让教师和学生了解并开展与STEM有关的课程，从而*好地发挥他们的聪明才智。
　　《VEX机器人设计》总结了作者郑剑春、朱永生、郭伟俊多年机器人比赛与教学的经验，系统讲述机器人的两个重要内容——如何设计机器人以及如何将机器人与学科课程相结合，介绍了作者在机器人教学中的探索。本书可作为机器人教师与学生准备机器人比赛的参考用书、学校开展机器人教学教材，以及各学科教师了解机器人的入门教材。

　　我是一名机器人教师，在我的教学工作中经常会被问道：我们为什么要学习机器人？目前有很多机器人公司、培训机构也在进行机器人的培训和推广，通常以参加比赛可以成为特长生、可以参加高校自主招生等名义进行宣传。但是，当我们抛开这些功利性的宣传，机器人教育到底可以为我们的学生带来哪些影响，这是我们需要探讨的问题。
在我国，中学生机器人教育大约开始于2000年，最初只有很少的学校参与，而在2007—2008年由于乐高头脑风暴机器人的出现，引起了重要的变化，开始了机器人普及的时代。我们可以将这一过程与早些时候的计算机普及情况作一比较。当计算机出现的时候，只有最聪明的学生才会考虑学习计算机专业，计算机被视为高科技的象征。但是当Windows系统出现以后，计算机得到了迅速的普及，它不再是一个专业的工具，而变成了一个大众化的产品，人们只要经过基础训练，就可以使用它。十多年前，当我进行教师培训时，我要告诉教师们，计算机由哪几部分组成、各有什么作用，如今我们的教学内容完全不同了，今天我们更能体会信息技术的影响。信息技术包括通信技术、微电子技术、传感器技术和计算机技术，如果要寻找一个能体现这些技术发展的科技产品，智能设备就是这类产品的重要体现。这类产品通常并不称为机器人，而是称为汽车、飞机、ATM、Google和手机。
将机器人引入中学课程，可以作为计算机教育的拓展与延续。它不仅可以拓展学生在学习中的活动，更是一个比计算机更为强大的工具，对学生培养兴趣、学习知识、实现创新设计都会有很大的帮助。
在中学生机器人活动中，比赛只是让学生产生学习的兴趣，技术本身同样不是目的。中学生机器人教育不是一个专业化的精英教育，而应该是普及、工具化的推广，让学生了解它的应用，并使其创新思想通过这一平台获得帮助，从而实现创新的目标。
在机器人教学中，我们重视结构与程序方面的培养，通过结构设计与搭建，让学生掌握一些机械基础知识，培养学生的分析问题、解决问题以及动手操作的能力。
在程序设计中，我们让学生掌握一种编程语言，让他们体验机器人带来的科技成果。同时，我们可以根据学生的目标、发展要求提供更高级的课程。虽然中学不以精英培养为目标，但也要为有潜力的学生提供一个发展的空间。
机器人教育与学科教育相结合是很多专家、教师的共识，正如计算机可以在各学科教学中使用一样，只有与各学科结合才会最大限度地发挥它的作用。但是这方面国内做得还很少，在产品上也与国际品牌有很大的差距。
机器人在学科上的应用，可以让学生获得多方面的反馈，可以让教学更为直观。开展一些项目实验，对于学生动手能力、思维分析能力及程序设计能力都很有帮助。
目前，机器人在一些学科如物理、化学、生物、数学甚至语文的教学中都有应用，国内外有很多教师正从事利用机器人进行学科课程的开发工作。如果像计算机培训那样，让每一学科教师了解机器人，机器人就不再停留于科技教师的手中，而会进入并真正影响学科教学。
在机器人教学过程中，我一直希望写一本能够对教师与学生都有所帮助的入门教程，让他们能通过这样一本书获得学习的门径，而不是仅将目标停留于比赛。我将这一想法与一些教师进行了交流，获得了他们的极大鼓励，于是在几年前开始了本书的写作。这期间又不断有新的体会和经验，一些教师也提供了好的建议。
在本书的编写过程中，得到了博思公司郭伟俊、李志辉、高帅、方泽龙等工程师的支持和帮助，他们为本书提供了大量的案例；朱永生、高宇、葛雷、郑小康、付丽敏、王文精、赵腾任、杨波、汪伟民、陈迎春、黄志群、张倩、李哲等教师参与了本书的编写工作；刘天化同学也为本书的出版作出了重要的贡献；同学们在各次国内、国际比赛中的精彩设计也让作者得以借鉴，在此一并向他们表示衷心感谢。
由于本人学识所限，书中难免会有疏漏和不妥之处，恳请读者批评指正。

郑剑春2015年5月

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