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1、江苏省普通高中课程基地建设申报表项目名称： 机器人创新教育课程基地 学校公章： 江苏省句容高级中学 校长签字： 王 泰 山 申报日期： 2012年6月 江苏省教育厅 江苏省财政厅学校基本情况和特色优势一、学校概况我校创建于1926年，现为江苏省四星级高中。现有50个教学班，在校生2417人，教职工244人。长期以来学校全面贯彻党的教育方针，认真落实科学发展观，大力实施素质教育，不断深化教育改革。近年来，在继承传统的基础上，形成了“以人为本，立德为先，民主和谐，全面发展”的办学理念。在长期的办学实践中，学校始终坚持强调“大德育”观念，形成了全员育人机制，“发挥基地育人功能，增强德育实效性”已成为
2、我校鲜明的办学特色，特色建设与学校同步发展，实现了质量立校、科研兴校、特色强校的跨越式发展。2005年我校顺利转评为“江苏省四星级普通高中”，2010年又高标准通过省四星级普通高中复评，2011年获得“江苏省实施素质教育先进校”称号。二、特色优势 1.丰厚的文化积淀造就大家名人 学校拥有近90年的办学历史，63级校友、原国务院国资委监事会赵喜子曾动情地说：“句容县中是我成长的根，我坚信它的未来一定更加辉煌！”82届校友、国家杰出青年科学基金（总理基金）获得者汪小帆在给他高中班主任老师的信中说：“省句中三年的高中生活给我留下终身受用的精神财富” 。 2.实施校区改建，建成了一流校园我校于2003
3、年完成整体搬迁，新校区占地200亩，总建筑面积5万多平方米，教学教辅用房15133平方米，配备了完善的教学设备，使之适应教学现代化需要。近年来学校又不断加大各项投入，每年学校的教育信息化投资都达到100多万。此外，学校十分注重绿化美化校园，营造校园文化氛围，建设生态化、人文化、数字化校园。 3.培育德艺双馨的师资队伍 以全面提高师资队伍素质为中心，建设了一支人员精干、结构优化、素质优良、富有活力的高水平教师队伍和管理队伍，培养一批名师，促进学校可持续、跨越式发展。目前我校有江苏省特级教师2人，镇江市名校长1人，镇江市中青年专家1人，镇江市学术技术带头人1人，镇江市学科带头人6人，镇江市骨干教师
4、45人。目前，我校具备硕士研究生学历（学位）的教师有46人，占一线教师总数的25%。 4.办学绩效显著 学校先后获得全国青少年主题教育活动一等奖、全国高中学生化学竞赛“优秀成绩奖”、江苏省青少年科技创新大赛机器人项目一等奖、江苏省文明单位、江苏省文明学校、江苏省“十五”期间中小学优美校园、江苏省体育教育工作先进学校、江苏省群众体育先进单位等60余项集体表彰。连续多年高考成绩居江苏省四星高中第一方阵之中。5.机器人教学成果显著我校是镇江市最早开设机器人创新教学的学校，以新课改为契机，在开设通用技术必修课程基础上，重视通用技术选修简易机器人制作课程开设，以课本为基础，充分利用现有的通用技术、机器人
5、实验室，自编教材开设机器人创新教学课程，让学生在做中学，学中做，取得了比较显著的教学效果。2006年以来我校起先后组织学生多次参加了省、市青少年科技创新大赛、中小学电脑制作活动赛，有6人获得江苏省机器人竞赛灭火项目一等奖，多次包揽镇江市一等奖。作为走在镇江市在机器人创新教育领域前列的学校，周边县市多次来人参观学习。2009年，镇江电视台教育频道也曾专门采访报道，反响强烈。二、项目基础及建设目标内容一、项目基础硬件基础：学校领导高度重视，每年保证资金投入，相关硬件指标居于同类学校前列。我校于2003年完成整体搬迁，新校区占地200亩，总建筑面积5万多平方米，教学教辅用房15133平方米。全校教育
6、网100M接入，实现了有线无线校园全覆盖，所有教室都为网络多媒体教室，电子白板正在逐步配备中。科技楼网络中心配备有4台服务器，硬件防火墙，56位的学生网络机房5个，电子阅览室3个。配备有通用技术准备室、设计室、操作室各一个，通用技术实验室配备了全套的通用技术2个必修模块实验仪器。我校的机器人实验室，目前配备“乐高”与“中鸣”机器人套装各3套，机器人实验大楼的建设正在筹建中，有望在近期动工。课程基础：机器人创新教育是真正可以“操作”的素质教育，机器人创新教育是“第一综合”教育资源。学生在设计和搭建机器人过程中将涉及机械、电子、运动学、动力学、控制理论、传感检测、生物、工程机械、能源环保、工业设计
7、甚至音乐、舞蹈等学科知识。在高中阶段，机器人教学通过整合物理学科、数学学科、通用技术与信息技术相关内容，构建合适的课程组织框架和实施支架，遵循机器人创新教育的规律和方法，为学生科学素养的提高提供了一个独特的实验平台。依托此实验平台，以实践活动为抓手，使机器人创新教育课程不仅成为程序设计学习的载体,也成为多种课程整合的新载体，成为多种学习形式的载体，多种能力得以综合提高的载体。辐射基础：我校是镇江市最早开设创新机器人教学的学校，作为镇江市领先开展机器人创新教育教学的学校，周边县市多次来人参观学习，镇江电视台教育频道也曾专门采访报道。2006年我校起先后组织学生多次参加了省、市青少年科技创新大赛、
8、中小学电脑制作活动赛，先后有6人获得江苏省机器人竞赛灭火项目一等奖，多次包揽镇江市一等奖。团队基础：物理学科高俊老师是江苏省特级教师后备、镇江市中青年专家，具备精湛的物理专业知识与技能，同时也具有相当高的理论水平；曹永鸿老师对机器人教学有很深的研究，精通电子技术，是我校乃至镇江市机器人教学的领军人物；镇江市学科带头人巫雪琴老师，精通网站建设与应用，有多年的信息学奥赛教学经验；梁宏老师精通网络维护；黄梅、薄志国老师均是电子专业毕业，教学基本功扎实，其他老师也各有专攻，独挡一面，这是一支充满活力的队伍。专家基础：为了把机器人创新教育推向更高层次，我校高度重视专家学者的专业引领，在南京师范大学李艺、
9、钟柏昌教授的悉心指导下，目前我校已经成为南京师范大学相关课题的实验基地，同时也得到扬州大学的冯院长帮助，加入扬州大学机器人项目。本项目也得到了省教研室教研员、信息技术学科特级教师李生远老师的积极支持和高度评价。二、建设目标通过上面的结构图，可以清晰地看到，普通高中技术课程领域包涵信息技术课程与通用技术课程，“简易机器人制作”是通用技术选修模块三的内容，而“算法与程序设计”是信息技术选修模块一的内容。机器人包括硬件系统与软件系统，基于机器人的教学也就包括这两部分的内容。机器人硬件造型是躯壳，涉及机械、电子、运动学、动力学、控制理论、传感检测等，在高中阶段，与物理学科关系紧密。机器人软件部分，与信
10、息技术学科中的“算法与程序设计”关系紧密，程序是机器人的灵魂。同时算法中的建模用到相当多的数学知识，因此教学内容又向数学学科延伸，“算法与程序设计”还是高中信息奥林匹克竞赛的基本内容，机器人是程序设计学习的最好载体。机器人体现的知识的综合性使它成为多种课程整合的载体。技术课程理念是关注学生的全面发展，着力提高学生的技术素养；注重学生创造潜能的开发，加强学生实践能力的培养；紧密联系学生的生活实际，努力反映先进技术和先进文化；丰富学生的学习过程，倡导学习方式的多样化。机器人创新教育课程，以技术学科为主体，整合物理与数学学科，依托多层次、系列化的实验室平台，可以实现多种能力培养、创新人才培养的目标，
11、同时也可以探索教与学的新方法、途径。本课程给基础教育带来新的内容、新的思考和新的活力。机器人创新教育课程关系模型如下图在完成了理论层面的梳理、模型的建构后，我们所要面对的是具体的操作层面。在这个层面，待解决的问题很多：机器人编程、信息学科的算法与程序设计中编程、信息学奥赛中的编程，算法相同但具体语言实现有区别，如何立足共同点，减少不同点，培养学生的迁移能力？机器人教学如何开展，才能让机器人成为程序设计学习的载体？程序设计如何开展才能让程序真正成为机器人的灵魂？如何融合程序设计教学和机器人教学，从而避免程序设计教学中的重“软”轻“硬”、重模仿轻创新的弊端？如何把物理实验研究成果应用到机器人设计上
12、？如何借助机器人教学进行更多项目的研究性学习探索？机器人如何同其它学科进行整合？如何在开展各种项目或比赛比赛过程中激发学生的创新能力、综合能力、协作能力和进取精神？基于上述分析，经过全体师生的共同研讨，一致决定建立机器人创新教育课程基地，对机器人教学进行多方面的系统的研究，以此为依托促进地区创新人才的培养。本课程基地将着力实现以下核心建设目标：1. 成为课程整合的基地以通用技术与信息技术学科课程为基础，结合物理、数学学科相关内容，构建为不同兴趣爱好和发展趋向的学生提供支持的多层次、多样化的机器人实验室系统与网络平台，依托实验室系统与网络平台，强化动手实践和创新环节，以“体验知识、应用知识”的方
13、式创新性地学习。同时，开发多种活动课程，为研究性学习提供支撑，成为开发研究性学习新内容、新形式的重要动力与源泉。此外，还要在实践的基础上不断总结，开发出具有学校特色的系列校本课程。2. 成为教与学模式革新的基地机器人体现的知识的综合性使它不仅会成为程序设计学习的载体, 也会成为课程整合的载体，为开创新的教与学的方法、方式提供了新天地，成为多种学习形式的载体。在传统课程的基础上融入动手实践与创新环节是每个学校都在尝试的工作，依托机器人实验室与网络平台的教学，给基础教育带来新的内容、新的思考和新的活力。上图是其中的一种比较常见学习模式，基于项目的机器人学习模式，本课程基地的建设可以带来教与学模式的
14、更多、更大的革新。3. 成为机器人竞赛的基地竞赛不是课程基地建设的主要目的，但却是学生创新发展、技术交流、对外合作、展示风采的重要途径，机器人比赛对机器人创新教育起着不可替代的推动作用。依托基地，拓宽对外交流的口径，积极参加省、国家级甚至是国际上的机器人各项比赛。在准备比赛和参赛的过程中学生可以获得各种创新体验，如与他人协作的体验；取得成功的体验；经历挫折的体验，这些体验和经历，会使学生学到很多在课堂上学不到的知识。在学生参赛的过程中渗透的教育是无形的，而教育在学生素质培养所取的成果是有形的。4. 成为能力培养、创新性人才培养的基地依托机器人创新教育基地，为学生信息素养的提高，创新能力、实践能
15、力的提升提供一个独特的平台，让学生在体验科学与技术时感到愉快，培养学生的主动学习的习惯、多学科综合运用能力、动手制作能力、创新性思维、团队合作精神及强烈的竞争意识。机器人创新教育基地，在培养学生的同时，对教师也不断提出要求，不断锤炼辅导教师的理论水平和实践能力，最终打造出一支精通多学科知识的、善于开发学生创造潜能、培养学生创新精神和实践能力的高素质的指导教师队伍。5. 成为机器人创新教育课程示范基地与交流中心将基地建设成为机器人创新教育课程示范基地与交流中心，为本区域甚至省内外其它学校机器人活动的开展提供经验。依托网络平台，将创新机器人课程基地建设成为课程资源中心，同时，通过多种交流渠道，展示基地建设成果，扩大基地的辐射半径。积极创造条件，争取承办各类比赛，此外为有需要的学校提供活动场馆，师资培训，技术支持。三、建设内容（一）实验室建设1.机器人实验室课程体系实验室名称项 目课 程技术课标实验室基础课程信息技术选修模块一算法与程序设计通用技术选修模块三简单机器人电子技术实验室拓展课程高中部分物理实验（电子、传感器）自动控制相关研究传感器相关研究图像及模式识别研究虚拟机器人实验室研究课程人工智能相关课题多智能体相关课题竞赛探究实验室创新竞赛课程全国青少年机器人竞赛全国电脑制作大赛WRO国际奥林匹克机器人大赛FL
