折紙小狗變身交互機(jī)器人 這所高校要讓編程更有趣

教育傳真

科技日?qǐng)?bào)訊 (黃齡億 程振偉 王姣 記者江耘)桌面上，一只折紙小狗踩著音樂(lè)鼓點(diǎn)，前進(jìn)的樣子憨態(tài)可掬；它前方突然出現(xiàn)一只手，小狗“判斷”前路遇障，于是緩緩地后退；快退到了桌沿，小狗似乎覺(jué)察到了危險(xiǎn)，變退為進(jìn)；有人在小狗的耳邊叫喚了一聲，“受到驚嚇”的小狗停了下來(lái)，作“左右觀察”狀……

記者從杭州電子科技大學(xué)獲悉，近日該校人文藝術(shù)與數(shù)字媒體學(xué)院副教授施妍帶領(lǐng)一群不同學(xué)科專業(yè)的學(xué)生，開(kāi)發(fā)出“折紙交互機(jī)器人”兒童教學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)寓教于樂(lè)的方式讓兒童接受編程啟蒙教育，目前主要被應(yīng)用在研究、探索和公益領(lǐng)域。

“折紙動(dòng)物機(jī)器人就是折紙外形加上小馬達(dá)、傳感器，再編程操控整個(gè)系統(tǒng)。我們目前在開(kāi)發(fā)各種不同的折紙動(dòng)物，盡量增加動(dòng)物的反應(yīng)真實(shí)度以及與兒童的親近度。”施妍介紹說(shuō)，先用開(kāi)關(guān)讓折紙動(dòng)物動(dòng)起來(lái)，而小動(dòng)物的眼睛、耳朵等部位則是傳感器，遇到聲、光、力等信號(hào)，后臺(tái)程序就會(huì)做出反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為前進(jìn)、后退、避障、避險(xiǎn)、叫喚等仿生功能。

近年來(lái)，折紙機(jī)器人很是熱門。美國(guó)哈佛大學(xué)科學(xué)家已研究出一款可變形的折紙機(jī)器人，這款機(jī)器人通電后可以從扁平狀態(tài)變成四條腿站立的機(jī)器人，無(wú)需人類幫助即可行走和轉(zhuǎn)彎，目前已被用于在危險(xiǎn)區(qū)域執(zhí)行搜救任務(wù)。浙江大學(xué)國(guó)際設(shè)計(jì)研究院則以工作坊的形式讓學(xué)生設(shè)計(jì)各種不同折紙機(jī)器人。施妍希望能帶領(lǐng)數(shù)字媒體、電子信息、工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)折紙機(jī)器人，拆解研究其中涉及的相關(guān)學(xué)習(xí)能力，在兒童綜合能力培養(yǎng)上覓得一條新路。

“STEAM教育是集科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)多學(xué)科于一體的綜合教育。我自己本身就是做設(shè)計(jì)的，所以團(tuán)隊(duì)在藝術(shù)上可以填補(bǔ)目前國(guó)內(nèi)STEAM教育中藝術(shù)部分普遍不足的問(wèn)題。”施妍表示，團(tuán)隊(duì)還打算從仿生學(xué)入手，在實(shí)現(xiàn)小動(dòng)物擬真動(dòng)作方面進(jìn)行深耕。雖然背后的編程工作會(huì)更加復(fù)雜，但可以借此培養(yǎng)小朋友們的愛(ài)心和觀察能力。而且折紙很有人文精神，容錯(cuò)成本低，還有體現(xiàn)環(huán)保精神、喚起童年記憶情結(jié)等優(yōu)點(diǎn)。

目前，施妍團(tuán)隊(duì)專注兩方面的工作，一是設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出更多種類動(dòng)物折紙機(jī)器人，二是把折紙機(jī)器人的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、操作過(guò)程模塊化，轉(zhuǎn)換為STEAM教育環(huán)節(jié)。“希望通過(guò)我們的努力，可以讓有意向的小朋友甚至家長(zhǎng)都參與進(jìn)來(lái)。”團(tuán)隊(duì)核心成員、杭州電子科技大學(xué)電子信息學(xué)院電子信息工程專業(yè)大二學(xué)生高子健如是說(shuō)。

施妍認(rèn)為，編程學(xué)習(xí)對(duì)兒童而言，首先要有興趣，其次是循序漸進(jìn)。“一些家長(zhǎng)有通過(guò)折紙機(jī)器人培養(yǎng)孩子編程能力的意愿。編程要盡量簡(jiǎn)單且適合兒童，這樣兒童參與起來(lái)不會(huì)感到枯燥、厭煩。”

[責(zé)任編輯：楊凡、路偉]

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