北京交通大學附屬中學2001年在全國率先開設智能機器人課程，同時組建了智能機器人社團。隨后，機器人社團被認定為北京市金鵬科技團機器人分團。多年來，學校以金鵬團為引領開設了機器人課程，形成了有樂趣、有參與、有成就的“三有課堂”模式。

面向全體學生培養動手能力

《義務教育勞動課程標準（2022年版）》將初中勞動課程內容分為日常生活勞動、生產勞動和服務性勞動三大類，共包括九個任務群。其中，“新技術體驗與應用”“工業生產勞動”“農業生產勞動”“公益勞動與志愿服務”“現代服務業勞動”都能與機器人學習相結合。

初中勞動課注重動手能力培養，而機器人的學習包含硬件組裝、編程調試、算法優化等全流程操作，例如編寫簡單的控制程序驅動勞動工具，或通過傳感器實現智能控制。這類實踐既能激發創造力，又能深化學生對機械原理、電子工程等跨學科知識的理解，使其了解機器人的基本概念、應用場景及其對日常生活和勞動方式的影響，進而理解機器人在現代勞動中的作用，以及它如何改變傳統勞動模式，培養學生對新技術的興趣，提升他們創新思維和問題解決能力。

項目式學習“采摘機器人”

學校“采摘機器人”項目屬于初中勞動課標中“新技術體驗與應用”這一勞動任務群。該任務群強調讓學生通過體驗和應用現代新技術，了解其在生產、生活中的應用，培養學生對新技術的興趣和創新能力。“采摘機器人”項目和初中勞動課標中的“農業生產勞動”和“工業生產勞動”也有著緊密的聯系，幫助讓學生了解如何利用工業技術提升傳統農業的生產效率和質量。

“采摘機器人”項目主要分為理論學習、實踐操作和編程三部分：理論學習部分介紹機器人技術的基本概念、工作原理和相關人工智能知識，如視覺識別、多傳感器融合技術、智能路徑規劃等，講解采摘機器人在農業生產中的應用及其優勢；實踐操作部分教授機器人零件的功能和使用方法、馬達及傳感器的使用等，要求學生掌握機器人基礎編程，搭建采摘機器人模型并在模擬環境中操作；編程部分講解算法的基本概念和邏輯，使用簡單的編程語言進行編程。

在實際教學中，我們選擇紅色小球作為采摘對象，通過光電傳感器巡線來規劃采摘路徑，通過超聲波傳感器實現避障，通過顏色傳感器來識別果實的成熟度。最后，通過機械手摘取果實。

社團課程滿足學生學習個性需要

隨著機器人教育的發展，學校又開展了MakeX、ENJOY AI和VEX智能機器人項目，滿足學生的個性發展和特色成長需要。

MakeX機器人平臺鼓勵學生發揮創意，設計和實現自己的機器人項目，培養創新思維。學生學習SolidWorks設計軟件對機器人進行前期設計，利用激光切割機和3D打印機加工制作零件，大大提高了機器人制作的靈活性和創新性。

ENJOY AI機器人設計簡潔，適合初學者快速入門。它注重人工智能技術的普及應用，通過機器人編程、智能交互等場景培養青少年對AI技術的理解與實踐能力。

VEX機器人按年齡和難度分階設置，適配不同學習階段需求。學校的VEX IQ項目面向初中學生，主要學習機器人設計與搭建，學習Scratch編程以及C++基礎編程。VEX VRC項目面向高中學生，學習更加復雜的機器人設計與搭建，掌握C++程序設計，探索PID控制算法，編程實現機器人的精準控制。

機器人普及課程提升了學生對機器人的認識和動手能力，相關的社團課程學習通過日常訓練、交流展示、參加比賽進一步提升了學生的專業水平，也促進了其他科技實踐活動的開展。

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文字：朱閣 祖浩東（北京交通大學附屬中學）

策劃：趙艷國

編輯：蘇珊

校對：姜思瑤

審核：張秋穎

終審：冉陽 常悅

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