在機(jī)器人競賽活動中，教師與學(xué)生共同經(jīng)歷，共同成長。整個過程，教師不僅是簡單的技術(shù)指導(dǎo)的角色，也充當(dāng)了與學(xué)生共同探討、共同研究的綜合性角色。因此，做好教師角色定位，把握好師生關(guān)系，把握學(xué)習(xí)和研究中教與學(xué)的度是我們應(yīng)該探討和研究的問題。
　　教師的引導(dǎo)角色
　　學(xué)生對機(jī)器人的興趣，開始都是泛泛的，沒有針對性，要想找到合適項(xiàng)目的學(xué)生，就必須對學(xué)生進(jìn)行必要的引導(dǎo)，比如我校開展機(jī)器人足球的時候，最初這個項(xiàng)目對于師生都非常陌生，我就通過各種渠道搜集資料，并給學(xué)生做多角度的展示，借以激發(fā)起學(xué)生的興趣。果然，高二年級的王農(nóng)龍等一批同學(xué)興趣濃厚，當(dāng)時正值他們參加完重慶的“機(jī)器人滅火比賽”并奪得了冠軍，大家都信心百倍。我趁熱打鐵，又為學(xué)生詳細(xì)介紹了足球機(jī)器人的基本情況和規(guī)則，并且鼓勵有興趣的學(xué)生進(jìn)一步了解機(jī)器人足球的細(xì)節(jié)，探索自己今后在機(jī)器人足球上發(fā)展的方向。這樣我們的機(jī)器人足球隊(duì)就順利組建起來了。
　　最初，學(xué)生用滅火機(jī)器人的底盤為原型來進(jìn)行改裝，原來的風(fēng)扇被拆下后裝上光敏傳感器和一根桅桿（用來固定羅盤）。但由于技術(shù)不成熟，其找球和控球能力極其低下，靈活度也較差。我便引導(dǎo)學(xué)生了解當(dāng)前機(jī)器人足球的兩種主要的控球方式——吸球裝置和沖撞模式，并讓他們自己去嘗試，結(jié)果他們參考網(wǎng)上的方案，經(jīng)過兩天的努力，做出了帶吸球裝置的足球機(jī)器人，大大改進(jìn)了控球的問題。
　　通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生有了很濃厚的興趣，并能自己進(jìn)行不斷的研究和改進(jìn)，為機(jī)器人項(xiàng)目的開展奠定了很好的基礎(chǔ)。
　　教師的決策角色
　　機(jī)器人活動的開展學(xué)生是主體，但針對中學(xué)生知識的局限性和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的匱乏，在關(guān)鍵時刻教師還應(yīng)充當(dāng)好一個正確的決策角色，讓學(xué)生能夠在有限的時間內(nèi)獲得最大的收獲和進(jìn)步。
　　機(jī)器人足球項(xiàng)目起步的初期，學(xué)生用的是吸球裝置來控球，但是在實(shí)戰(zhàn)中發(fā)揮得不是很好。學(xué)生當(dāng)時覺得吸球是一個新的技術(shù)比較感興趣，希望慢慢研究，但是所設(shè)計(jì)的機(jī)器人走的又是靈活機(jī)動的方向，這種結(jié)構(gòu)的機(jī)器人是很難發(fā)揮吸球裝置的效果的。而且為了應(yīng)對比賽，也沒有過多的時間和器材來同時推進(jìn)兩種方案。因此我一邊鼓勵研究吸球裝置的學(xué)生繼續(xù)研究，一邊同時提出用沖撞的理念來設(shè)計(jì)機(jī)器人。這樣學(xué)生分成了兩個組，兩天以后看效果。經(jīng)過兩天的嘗試，最終用吸球裝置的學(xué)生還是轉(zhuǎn)變了觀念，改為用沖撞方式。我馬上讓他們仔細(xì)觀摩機(jī)器人足球的實(shí)況錄像，激勵他們從這個方向去努力，學(xué)生很快就將沖撞機(jī)器人設(shè)計(jì)出來了。
　　在某些關(guān)鍵時刻，學(xué)生由于受到各方面的局限，可能會有一些不恰當(dāng)?shù)南敕ê头较?，此時，教師的決策角色是很重要的，可以保證學(xué)生更高效地用有限的時間來開展活動。
　　教師的服務(wù)角色
　　讓學(xué)生制作機(jī)器人并參加比賽，只是一種手段，目的是為了發(fā)展他們各方面的能力，而能力的發(fā)展離不開活動中學(xué)生的親自動手和積極思考。同時，機(jī)器人比賽是學(xué)生的比賽，只有親手去設(shè)計(jì)制作，才會完全了解它的特性，調(diào)試時得心應(yīng)手，出現(xiàn)故障時也能很快找到原因。因此，機(jī)器人興趣小組必須采用以學(xué)生為中心的活動方式。無論是機(jī)器人搭建、程序設(shè)計(jì)，還是機(jī)器人調(diào)試，都應(yīng)該以學(xué)生為主，同時教師應(yīng)該充當(dāng)好服務(wù)的角色，成為學(xué)生的堅(jiān)強(qiáng)后盾。
　　我要求學(xué)生有自己的想法和認(rèn)識，并不斷地自我學(xué)習(xí)，當(dāng)學(xué)生有了自己的設(shè)計(jì)思路時，必須要他們制訂出一個詳細(xì)的可行性報告，當(dāng)老師認(rèn)可了這個設(shè)計(jì)后，就要不遺余力地支持，充當(dāng)好服務(wù)的角色。
　　當(dāng)時，在解決足球機(jī)器人找球能力這個問題上，學(xué)生通過自己的研究和網(wǎng)上資料的查詢了解到澳大利亞新出了一種傳感器——飛眼，可以180°遠(yuǎn)距離找球，當(dāng)學(xué)生興奮而忐忑地說完了他們的思路之后，我立刻從西覓亞公司購買回飛眼，并交給學(xué)生去試用，不做任何干預(yù)，僅提供實(shí)時服務(wù)。飛眼裝上以后，情況并不如我們想象的那么好，它極不穩(wěn)定。學(xué)生通過反復(fù)測試發(fā)現(xiàn)，主要是因?yàn)镽CX（樂高機(jī)器人核心控制器）輸入端口的電壓值過低。當(dāng)時我們?yōu)榱嗽黾觿恿挽`活性，將馬達(dá)的數(shù)量增加到了6個，因此在卡死的情況下，電機(jī)的負(fù)載達(dá)到了最大，此時的RCX能夠提供給飛眼的電壓值就遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它工作的正常范圍了。這個問題西覓亞的技術(shù)人員也無法解決?？粗鴮W(xué)生期待的目光，我咨詢了很多搞機(jī)器人的專家，又做了幾種嘗試，比如用12v的電壓供電，制作用繼電器控制的電路板來帶動馬達(dá)等，均以失敗告終。無奈我又與學(xué)生一起仔細(xì)研究飛眼的說明書，終于，一個新的思路提出來了，既然是電壓的問題，那為什么不考慮單獨(dú)給它供電呢？因?yàn)楫?dāng)時的飛眼是兩線的，與RCX的接口也是兩線的，而這兩根線，既要承擔(dān)RCX對飛眼的供電，同時還要承擔(dān)信號的讀入，這樣電壓就常常受累于機(jī)器人的負(fù)載，不能正常工作。如果將其改為三線就可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)供電。而據(jù)飛眼的說明書描述，飛眼是可以改為三線的。在分析了這個方案的可行性后，我馬上表示支持。同時我馬上通過網(wǎng)絡(luò)請西覓亞的工程師提供技術(shù)支持，又聯(lián)系了澳大利亞的技術(shù)人員尋求幫助，最終學(xué)生成功地將飛眼由兩線改成了三線，其中有一根線是公用的，另外兩根與公用線一起分別作為供電和反饋信號，反饋信號的當(dāng)然還是接到RCX的輸入端口，供電的接口接哪里呢？難道為了飛眼單獨(dú)做一個電源嗎？通過分析，我提出了將接口接到RCX輸出端口上，這是一個非常大膽而有創(chuàng)意的想法，機(jī)器人的6個馬達(dá)分成了2組，并聯(lián)之后只用了2個端口，中間還有1個B端口沒有用到，既然只是供電，那我們將B端口一直輸出最大電壓就可以實(shí)現(xiàn)啊！經(jīng)過安裝、測試，用程序監(jiān)控飛眼值的變化，發(fā)現(xiàn)這個問題得到了有效的解決，成功的那一刻，學(xué)生和我都非常激動。
　　在機(jī)器人活動中，學(xué)生需要自主性的探究，但也需要強(qiáng)大的支持和服務(wù)，教師應(yīng)該提高自身能力和素質(zhì)，為學(xué)生服好務(wù)。
　　教師的組長角色
　　我將參加機(jī)器人活動的學(xué)生分成小組，并且常常強(qiáng)調(diào)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神、協(xié)作精神。我告訴他們，每個興趣小組是一個整體，一個人強(qiáng)不是強(qiáng)，組內(nèi)每個同學(xué)都強(qiáng)才有力量，以此促使大家相互交流和幫助。而我也融入其中起到協(xié)調(diào)和一定的組織作用，成為一個隱形的組長。比如足球項(xiàng)目，一般都是兩個同學(xué)一組，我通常要求一人做進(jìn)攻機(jī)器人，一人做防守機(jī)器人。要求學(xué)生在設(shè)計(jì)時以追求最大的默契度為目標(biāo)。無論是比賽還是試驗(yàn)都要求小組成員共同協(xié)作，密切交流磨合。同時兩個小組之間相互對抗和交流，最后共同分享成功的經(jīng)驗(yàn)。有時，盡管只有兩三個同學(xué)參加比賽，沒有比賽任務(wù)的同學(xué)一樣會來參加他們的賽前訓(xùn)練，給參賽的同學(xué)提建議、出點(diǎn)子。因?yàn)樵谒麄冄劾铮瑓⒓颖荣惖耐瑢W(xué)代表的是我們學(xué)校整個團(tuán)體的水平。
　　在備戰(zhàn) “機(jī)器人世界杯”選拔賽的時候，因?yàn)闀r間非常緊，而飛眼的使用還不夠成熟，我們決定暫時放棄飛眼，還是用普通光敏來找球。學(xué)生的信心受到了不小的打擊，擔(dān)心可能要失敗，這時我并沒有讓學(xué)生停止學(xué)習(xí)的腳步，而是要求每個小組在解決光敏問題的同時對機(jī)器人的底盤進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，加重了學(xué)生的任務(wù)。通過對小組的施壓，反而激發(fā)了小組間的斗志，小組與小組間也開始共同探討和協(xié)作，共同來解決問題，充分調(diào)動了所有成員的能力。很快小組新的改進(jìn)方案就設(shè)計(jì)了出來：在機(jī)器人的前面放4個光敏，每邊2個，由于RCX的輸入端口只有3個，而給光敏的只剩下了2個（其中一個給了指南針），怎么辦呢？開始的時候我們用2個RCX來做，將一個作為指揮者，另一個作為執(zhí)行者，2個之間通過通訊來控制，但是由于通訊的方式延遲太大，根本無法實(shí)際應(yīng)用，因此很快就放棄了。后來我們將2個光敏并聯(lián)在一起，再接到RCX的輸入端口上，這樣輸入端口就剛好夠用了。有了這次高強(qiáng)度的體驗(yàn)，學(xué)生不僅沒有被嚇倒，反而體會到了協(xié)作的力量。
　　有的時候，需要教師以隱形組長的角色參與其中，才能充分發(fā)揮小組的力量，并能充分了解每個同學(xué)的特點(diǎn)，從而最大限度地提升團(tuán)隊(duì)的戰(zhàn)斗力！
　　教師的心理輔導(dǎo)師角色
　　機(jī)器人比賽主要是以學(xué)生為主體，教師為輔。無論是在比賽過程中還是在研究試驗(yàn)過程中，教師除了對學(xué)生進(jìn)行技術(shù)方面的引導(dǎo)外，更應(yīng)該注重對學(xué)生的心理及應(yīng)變能力等綜合方面進(jìn)行培養(yǎng)，充當(dāng)好稱職的心理輔導(dǎo)師的角色。
　　在我們的機(jī)器人活動剛起步的時候，無論是在平時的學(xué)習(xí)研究過程中，還是在各種各樣的實(shí)際比賽中，學(xué)生會不斷遇到挫折和許多未知的情況，并不是所有的問題老師都能包辦，都能處理。老師越少包辦、越少處理反而越好。強(qiáng)調(diào)學(xué)生的應(yīng)變能力，獨(dú)立自主地處理突發(fā)事件，提高學(xué)生挫敗的承受力才是老師最應(yīng)該做的事情，我想這也應(yīng)該是我們組織機(jī)器人比賽的一個初衷——培養(yǎng)和提高學(xué)生自身的綜合素質(zhì)。但是，適當(dāng)適時地鼓勵和開導(dǎo)也是非常必要的，通過鼓勵堅(jiān)定學(xué)生的信心，通過開導(dǎo)舒緩學(xué)生的壓力，讓學(xué)生既不盲目自大，也不過分自卑，為學(xué)生創(chuàng)造一個良好的心理環(huán)境。這也是為什么學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)歷了一次又一次的失敗后還能夠堅(jiān)定自己的想法，堅(jiān)持下去的一個關(guān)鍵因素。
　　第一次參加機(jī)器人足球正式比賽的時候，我們一路過關(guān)斬將，順利打入了決賽。但在決賽中，由于對手的機(jī)器人力量過大，我們的機(jī)器人的程序被猛烈的沖擊撞掉了，最終和冠軍擦肩而過。當(dāng)時學(xué)生特別的遺憾和委屈，個別學(xué)生甚至有了放棄的想法，在這個時候我慢慢地開導(dǎo)學(xué)生，并且?guī)ь^組織所有學(xué)生對我們機(jī)器人的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全方位審視，尋找出自身的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生信心，同時也鼓勵學(xué)生找出不足，讓學(xué)生客觀認(rèn)識到我們輸?shù)舯荣惖脑?。通過這樣的開導(dǎo)，學(xué)生的挫敗心理得到了緩解，同時也激發(fā)了他們繼續(xù)努力的決心，馬上就有學(xué)生想出了新的方案。經(jīng)過多次改進(jìn)，新的結(jié)構(gòu)可以有效防止高強(qiáng)度的撞擊。我們還改進(jìn)了找球程序，使普通光敏也可以找全場了；改進(jìn)了防卡死的功能，終于在當(dāng)年的中國青少年機(jī)器人競賽（重慶賽區(qū)）聯(lián)賽中囊括了中學(xué)足球“二對二”的冠亞軍。而在這場比賽中學(xué)生充分體現(xiàn)了臨場應(yīng)變的能力，比起過去成熟了很多，這與平時的獨(dú)立訓(xùn)練是分不開的，更和學(xué)生心理素質(zhì)的提高有很大的關(guān)系。
　　教師要多學(xué)習(xí)心理學(xué)，掌握學(xué)生的心理變化，經(jīng)常為他們解決心理的問題，這對推動活動的開展是非常重要的。
　　總之，只有正確認(rèn)識機(jī)器人活動中教師與學(xué)生的關(guān)系，我們才能夠真正將機(jī)器人活動開展得更好，使更多的青少年受益，才能為青少年提供全面學(xué)習(xí)多種工程技術(shù)知識的機(jī)會。教師的多角色更應(yīng)該多元化地體現(xiàn)，以學(xué)生自我探討研究為主，以教師引導(dǎo)服務(wù)為輔，讓學(xué)生在參與機(jī)器人的項(xiàng)目中不斷獲取學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)良好的思維方式，學(xué)會與人協(xié)作，學(xué)會與人分享，同時提高學(xué)生分析問題、解決問題與獨(dú)立思考的能力，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。