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3D仿真虚拟机器人专题学习网站开发与实践 　　随着现代计算机技术的进步以及我国教育信息化的发展，机器人教育正被人们所关注，在学校中开展机器人教育有助于培养学生的创新能力。目前，由国家到地方各级教育部门组织的各类机器人比赛，使对机器人的学习和研究更加火热，一些地方和学校开始将机器人知识引入课堂，但由于实体机器人价格高昂，每个少则几千元多则数万元，而且每年还必须投入部件损耗、硬件升级等后续维护费用，不是所有学校都能承担得起的，导致机器人教育难以普及。 　　自广州市所有中小学校免费使用易时代3D仿真虚拟机器人软件后，机器人教育呈现良性发展态势，偏远农村的中小学尤其受惠。3D仿真虚拟机器人软件并不像实体机器人那样需要投入大量资金，可以大大缩小城乡机器人教育投入之间的差距。广州市教育局每年主办中小学机器人竞赛活动，其中3D仿真虚拟机器人比赛主题每年不同，比赛软件也会根据主题发生变化，从目前一线实践情况来看，还缺乏支持教师开展虚拟机器人教育的较系统的教材或资源，针对这些状况，笔者开发了3D仿真虚拟机器人专题学习网站供师生培训和学习使用。 　　一、3D仿真虚拟机器人专题学习网站设计意图 　　3D仿真虚拟机器人软件不需要像实体机器人那样需另外购置其他零配件，它是免费提供给所有中小学，既可节省教学成本，又能让更多学生认识和了解机器人的教学实验平台，后续软件使用培训是关键，也是推广普及机器人教育的重要途径。笔者所开发的3D仿真虚拟机器人专题学习网站主要围绕3D仿真虚拟机器人软件，从多角度入手，进行多方面知识的有机整合，形成专题知识库。学生可以自主探究，深入研究机器人知识，同时也能锻炼自己的逻辑思维和编程能力，大大减轻教师培训的时间。网站开发的目的是，通过主题探究网站的建立起到抛砖引玉的先行作用，进一步促进机器人教育的普及和推广，同时让学生在参与机器人比赛的过程中学会用信息化的手段提高个人能力。 　　二、3D仿真虚拟机器人专题学习网站系统结构 　　目前，笔者已初步建成“3D仿真虚拟机器人专题学习网站”，确立了专题学习网站的学习资源??结构模块等，网站结构如图1所示。 　　图1 3D仿真虚拟机器人专题学习网站结构图 　　专题学习网站主要分为七大板块，部分板块下还有分支板块，分别如下：（1）“首页”是以主题画形式呈现的封面设计，以“智能校车”四个大字突出主角机器人智能校车。（2）“比赛简介”介绍了历届举办的不同主题的比赛及其规则。（3）“软件操作介绍”部分主要以基础知识为主，着重介绍了软件的构成以及各种传感器的作用等。（4）“机器人巡线”“机器人绕障”主要介绍了机器人如何利用传感器巡线和绕障。（5）“机器人接人”是针对2012年3D仿真虚拟机器人主题智能校车接送学生设计的，主要从任务分析、编程视频等进行分析。（6）“综合策略”主要是让学生在学习完各个机器人基础知识后思考如何将各部分组合成一个完整的智能绕障接人程序。 　　上述各部分均是基础性知识，例如各传感器的使用，每届机器人比赛时变化不大。变化最大的是机器人接人和综合策略部分，因为虚拟机器人比赛每年的主题不同，如2009年的主题是机器人灭火，2010年的主题是传递火炬，2012年的主题是智能校车接送学生，综合策略部分要根据不同的主题有所调整。 　　三、3D仿真虚拟机器人专题学习网站特点 　　1.界面设计精美，构图布局清晰合理 　　界面设计在专题学习网站的开发中是非常重要的，3D仿真虚拟机器人专题学习网站在设计时首先突出“智能校车”四个艺术字，旁边是一辆智能校车机器人，精美的界面第一时间吸引学生的眼球，激发学生的学习兴趣；同时在视觉注意度较高的位置放置导航信息，清晰的导航，合理的布局，使学生对学习内容一目了然。在色彩搭配上，主要以学生喜欢的草绿色和浅蓝色为基调并贯穿始终，整个网站的导航按钮运用了一系列绿色和蓝色，充分表现出网站的简约清晰和严谨合理，使画面与主题相得益彰。图2为3D仿真虚拟机器人专题学习网站中的一个页面。 　　图2 3D仿真虚拟机器人专题学习网站中的一个页面 　　2.集知识性、趣味性于一体 　　网站在设计时充分考虑学生的年龄特点，尽量多用图片、视频吸引学生的注意，一些基础性的知识，例如传感器的认识，主要采用了图文并茂的设计方式让学生自己去了解，对于一些难以理解的知识，如程序设计，可以通过观看网站上的视频仿真初步认识程序设计效果，对于机器人软件如何使用，网站上也通过生动有趣的视频讲解分类、分章节地让学生去观察学习。 　　3.资源丰富，方便学生自主探究学习 　　3D仿真虚拟机器人比赛旨在让学生在参与比赛过程中学会自己设计研究，学会用信息化的手段提高个人的能力。因此，网站在设计之初就考虑到要提供丰富的学习资源给学生探究学习，所有的内容都以学生为主线展开。例如，网站建立了规范的树型结构，栏目包