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摘 要：在国家政策的大力支持下，我国机器人教育迎来了快速发展时期。多数开展机器人教育的学校都希望学生能够参加相关机器人竞赛，给学生提供一个展示自己的平台。目前机器人日常教学中的内容与竞赛主题脱节是机器人教学中的最大问题，以机器人竞赛为主题的教学模式创新已经成为我国机器人教育行业的重中之重。本文在深入了解众多中小学机器人竞赛教学方式的基础上，查阅了国内外文献，梳理了设计型学习在教育中的应用现状，结合笔者指导S学校二十多个学生参加2018年FLL工程挑战赛“饮水思源”的实践经验，从赛前、赛中、赛后三个层面出发，提出了基于设计型学习的机器人竞赛教学模式，以期为中小学机器人竞赛的教学过程提供参考和借鉴。
关键词：FLL工程挑战赛；设计型学习；DBL；教学模式；机器人竞赛
中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2018）17-0041-04
一、引言
2003年，教育部颁布《普通高中技术课程标准（实验）》，首次将“人工智能初步”和“简易机器人制作”模块纳入高中信息技术和通用技术中，标志着机器人教学正式进入到基础教育领域当中。2017年，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，要求我国中小学阶段设置人工智能、编程教育等课程，完善相关课程体系。2018年1月，教育部颁布新课程标准，将“人工智能初步”和“开源项目设计”模块纳入高中信息技术课程标准的选择性必修课中，将“技术与工程”系列纳入高中通用技术课程标准的选择性必修课中。在国家政策的支持下，我国的机器人教育进入了快速发展时期。
二、问题的提出
近几年，机器人教育的发展飞快，在国内基础教育领域中，大多数中小学开展了机器人教育，最终都希望学生能够去参加机器人竞赛。从本质上来说，机器人竞赛为学生提供了一个锻炼的平台，有助于提高学生的综合能力，在参加比赛的过程中，学生可以学习到很多在课堂上学不到的知识。
然而，参加机器人竞赛必须建立在学生接受过机器人普及教育的基础之上。目前机器人竞赛教学过程中存在的最大问题是部分学校由于时间问题无法开展以机器人竞赛为主题的教学活动，常常购买一些具有高性能、傻瓜化操作等特点的机器人，学生在比赛前夕进行相关操作，熟练了就直接去参加比赛。这种机器人不仅仅价格昂贵，而且与我们所倡导的机器人竞赛理念背道而驰。这样不利于机器人教育的公平健康发展，也不利于学生创新能力的有效培养。[1]因此，机器人竞赛教学的模式创新已经成为我国机器人教育行业的重中之重。
三、DBL在机器人竞赛教学模式中的可行性分析
1.理论基础
（1）DBL的定义
Design-Based Learning（DBL）译为基于设计的学习或者通过设计学习。起源于学习科学研究领域，其目的是在真实情境中，以研究者与实践者的协作为基础，通过分析、设计、开发和实施的反复循环来改进教育实践，并提炼对情境敏感的设计原则和理论。[2]
（2）DBL的特征
特征包括：學科知识的整合性，个体只有具有整合型的知识，才能顺利实现有效的迁移、应用和问题解决；学习过程的设计性，设计的思想始终贯穿于整个学习过程，又将学习得到的结论反馈于设计，检验设计的合理性与有效性；学习过程的迭代性，设计型学习在一次任务完成之后，通常要进行评价修改，进入第二次活动循环，这是一种持续地寻找实施办法的过程；学习结果的反思性，反思强调的是对学生进行反思技能的训练。[3]
2.赛事分析
（1）FLL机器人工程挑战赛简介
FLL（FIRST LEGO League）机器人世界锦标赛，又称之为FLL机器人工程挑战赛，简称FLL，是一项由美国FIRST非营利性慈善机构和丹麦乐高集团主办的针对9-16岁孩子的国际性机器人比赛。参赛队伍由多名队员组成（一般4-6人），队员们需要组建团队来解决问题，这个赛事鼓励孩子们用科学的方式去调查研究以及自己动手设计机器人。
（2）2018年FLL工程挑战赛赛事分析
2018年FLL 挑战赛的主题为“饮水思源”，此次“饮水思源”主题中共有18个任务，每个任务的难度不同，对学生综合能力的考验也不相同。比赛要求学生在老师的指导下完成机器人的设计、搭建以及编程等工作来解决现实世界中的问题。整个比赛的过程可以分为四个部分：设计、搭建、编程和调试。设计、搭建、编程是完成比赛设定任务的初始条件，而调试则是整个备赛过程的重中之重。通过不断地去调试，找到自己存在的问题，并且不断修改完善。
3.设计型学习在机器人竞赛教学中的可行性分析
机器人竞赛的备赛过程与DBL的理念相一致，完全满足DBL的四大特征：学科知识的整合性、学习过程的设计性、学习过程的迭代性、学习结果的反思性。因此将设计型学习的理念应用于机器人竞赛中具有理论可行性。
倡导参加机器人竞赛的前提是学生必须进行过相关基础知识的学习，对机械结构的搭建、原理以及编程有较为深入的了解。以S学校为例，该校学生在进入比赛之前，已经进行了长达六个月的基础知识学习。因此在S学校进行基于DBL的机器人竞赛教学模式探究具有现实可行性。
四、基于DBL的机器人竞赛教学模式构建
设计型学习是一种基于项目的探究学习方法，学习者通过反复探究的方式完成教师提出的设计型学习的挑战，来学习所需的知识与技能。[5]基于DBL的机器人竞赛教学模式主要是以机器人竞赛的特定任务为项目，以学生的自主探究与协作学习方式为主导，教师作为整个教学过程的组织者和引导者，在这一教学过程中，要定好学生学习过程的整体步调并辅助学生解决问题。[6-9]机器人竞赛教学模式的设计主要基于DBL理念，从赛前、赛中、赛后三个层面出发，分别从教师和学生两个角度进行构建，具体教学模式如图1所示。 1.赛前师生角色的定位
在赛前，主要采用DBL理念进行教学过程的开展，DBL最突出的特点就是在探究过程中的迭代循环，整个教学过程都是以小组协作探究的方式进行。学生作为学习的主动探究者，通过协作探究、设计方案、动手实践、任务展示、发现问题、总结提炼、方案迭代形成一个不断设计再设计的循环，而老师作为学生的引导者，通过分组协作、答疑解惑、跟踪引导和评价反馈等方式组织教学。
（1）教师的角色定位
学习者特征分析：教师根据每个学生擅长的领域以及性格特征初步确定分组名单，初步形成的分组名单不一定是最合适的分组名单，在接下来将近一个月的时间里，教师需要充分了解每个组的成员配合情况以及每个学生在组内承担的角色。在这一个月的磨合期内，教师根据自己的观察记录、学生的总结反思不断地去重新调整分组，直至每个组的团队协作能力达到最优。
比赛任务分析：教师需要熟悉比赛的规则，包括18个任务的难度、分值以及奖惩条件，按照18个任务的难度从易到难进行排序，并且带领学生明确比赛的规则，让学生按照任务的难易程度依次去完成任务，在这个过程中，教师要对每个小组跟踪引导，并且进行答疑解惑和及时评价反馈。
（2）学生的角色定位
相互磨合、分工协作：根据教师的分组，学生之间相互熟悉小组成员之间的性格以及各自的特长，相互磨合，明确各自的分工，并逐渐形成组内成员之间的默契，这个过程贯穿整个教学过程的始终。
头脑风暴、设计方案：根据教师制定的学习计划，组内成员之间通过协作探究的方式依次完成比赛任务。在完成任务的过程中，学生需要将各科的知识进行整合，利用学习过的基础知识，设计出能完成特定任务的方案。
搭建机器、编写程序：根据小组成员设计出的方案，团队之间相互配合将自己的方案实现出来，搭建出机器人的基本模型，并且完成程序的编写。
不断调试、迭代方案：在对自己的方案进行调试和其他小组的方案进行对比之后，又驱使学生思考自己方案的优缺点，以及如何进行改良，并且教师也在不断地鼓励学生进行阐述，说出自己最初设计的想法及如何设计的，发现什么问题，应该如何进行优化。教师要鼓励学生将这些问题全部记录下来，并且尝试依次去解决这些问题，学生可以通过小组成员讨论、网上搜集资料或者请教指导教师的方式进行方案的再次设计、修改和调试。在这个不断反思的过程中，学习的自主性得到了增强。
（3）案例分析
以2018年FLL比赛“饮水思源”中的“移除水管”任务为例：“移除水管”的任务难度在18个任务中属于中等偏下，从易到难排序时“移除水管”排到了“过滤和移动三脚架”之后。按照预订计划，做“移除水管”的任务时，学生已经完成了“过滤和移动三脚架”的任务。
首先，教师进行任务规则解读：将场地中间的黄色断裂水管移除，使之完全进入基地就可得分，满分20分；接下来，教师进行任务的分析，这个任务是要将水管移回基地，大家观察这个水管，水管上有一个圆环，我们是不是可以考虑在机器人前边搭建一个物体，把它挑回基地；最后就是小组合作探究设计方案的过程（以S小学第一小组为例）。
成员甲：我们这么多零件，拿个梁就能把它挑回去（边說边用书示范）；成员乙（擅长搭建）：你用手肯定能运回去，但是这个梁肯定得连接到中型电机上啊，不然你怎么把它挑回去；成员丙：我们可以用这个轴啊，这个还细点。经过小组成员的讨论，最终确定初步方案：在基础小车的基础上加个中型电机，然后在中型电机上连接个轴，当机器走到那个位置的时候，让中型电机挑起来运回基地。
小组成员按照自己设计的方案完成机器的搭建，并进行了电机的测值，完成了程序的编写。进行第一轮调试，在调试的过程中发现机器人每次走的路线都不一样，导致轴无法准确地插入圆环中。组内成员记录问题，讨论交流解决方案。
教师指导评价：“你们小组初步方案已经算是完成了，现在最大的问题就是成功率不高的问题，大家觉得为什么成功率不高呢？一般情况下有两种问题，一种是程序的问题，一种是结构的问题。你们觉得你们组的问题从程序上容易解决？还是从结构上容易解决？”
小组讨论交流解决方案，最终达成一致：修改结构，可以在前边多搭建几个轴，这样就算机器运行偏离也可以插进圆环。经过不断修改、调试和方案的迭代，形成了最终方案：结构上多搭建几个轴，程序上转弯之后加上了重新定位的程序，在结构和程序上都进行了迭代，成功率大幅度提升。
2.赛中师生角色的定位
赛场是学生真正成长、进步最快的地方，因为在比赛的过程中，教师不允许进入赛场，赛场上遇到的所有问题都需要学生自己解决。在短短一天的比赛中，既是对学生学习效果的检验，又是对教师教学效果的检验，更是对学生解决问题的能力、团队协作的能力、动手操作的能力、应变能力等综合能力的考验与提升。
在比赛中，教师的角色是做好比赛过程中的后勤保障工作，学生的主体性进一步增强，赛前有专业老师做指导，学生也可以自己在网上检索大量的辅助性资料。但是在赛场上，没有专业老师的指导，更没有任何的通讯设备，而且在赛场上会碰到很多无法预估的问题，所有的问题都只能靠学生自己来解决。笔者通过记录赛场上容易发生的问题，将教师与学生在比赛过程中需要准备的东西以及注意事项整理到表1中。
3.赛后师生角色的定位
DBL的整个过程都是不断促使学生进行反思的，特别是比赛后，反思变得更为重要。学生在新的知识观形成后，就会试图用新的观念去重新认识已经积累起来的设计技巧、方法和规律，把它们纳入刚刚建立起来的认识结构，这是一个反思过程，更是一个学习过程。
比赛后，老师需要带着学生一起反思总结，从最开始的备赛阶段到正式比赛的过程进行回顾，学生需要总结在这次比赛中自己在小组内担任着什么角色，学习到了什么，收获了什么，在赛场上出现了哪些问题，有什么解决方案，赛场上其他学校的队伍对你有什么启示以及其他的感受。老师需要总结的是在整个教学过程中遇到了什么问题，教学方法上有哪些不足，哪些需要改进，学生在整个过程中哪些方面做的不足需要改进，哪些做的很好需要保留。最后，教师和学生一起撰写反思总结，形成档案，为下一轮比赛提供很好的案例。 五、基于DBL的机器人竞赛教学模式的建议
1.赛前（对教师的建议）
基于DBL的机器人竞赛教学模式最核心的部分就是赛前教师的教学过程，赛场上对学生综合能力的要求很高。因此教师在教学过程中一定要以学生为主体，学生遇到的问题尽量让组内成员或者让其他组的学生帮助解决，但是教师一定要做好学生的引导者，为学习者提供及时的反馈，使得他们明确自己的学习质量，不断调整自己的学习计划和方式，保证学生整体步调的准确性、科学性、合理性。[10]
2.赛中（对学生的建议）
赛场是对学生综合能力的考验，小组成员之间经过了这么长时间的磨合，协作探究的能力已经有了很大的提升。笔者根据3次的比赛经验，建议小组成员之间一定要分工明确，在进入赛场之前就清楚每个人需要干什么，各个成员在负责好自己应该做的工作的基础上，与其他成员密切配合，从而将小组之间的团队协作能力最优化。
3.赛后（对教师和学生的建议）
很多人可能认为比赛成绩是最重要的，但是恰恰相反，成绩不重要，更重要的反思总结经验。老师反思自己的教学过程，学生反思自己的备赛过程，当让学生集合思思缕缕的信息对整个过程进行阐述的时候，既是学生对自己缺点的反思，也是对其他人优点的学习，在这个过程中，学生已经拥有了解决问题的经验，最终成为自主性很强的问题解决者。
六、结束语
基于设计型学习的机器人竞赛教学模式的探究，为机器人竞赛的教学模式提供了参考，对于教师与学生都具有较强的现实意义。希望有更多的学者能够致力于机器人竞赛教学模式的探究，让机器人竞赛的理念不忘初心，为学生综合能力的提升提供更廣阔的平台。
参考文献：
[1]钟柏昌.中小学机器人教育的困境与突围[J].人民教育，2016（12）：52-55.
[2]包昊罡，康佳，李艳燕，齐虎春.基于设计的“协作-探究”教学模式创新与实践[J].现代远程教育研究，2015（6）：70-78.
[3]张君瑞.“基于设计的学习（DBL）”理论与实践探索[D].扬州：扬州大学，2011.
[4]朱龙，胡小勇.面向创客教育的设计型学习研究：模式与案例[J].中国电化教育，2016（11）：23-29.
[5]王佑镁，李璐.设计型学习——一种正在兴起的学习范式[J].中国电化教育，2009（10）：12-16.
[6]张国民，张剑平.课程视角下的机器人竞赛辅导研究[J].中国电化教育，2008（11）：92-94.
[7]周雪.初中机器人教学中的合作活动设计[D].上海：华东师范大学，2008.
[8]张丽芳.基于STEM的Arduino机器人教学项目设计研究[D].南京：南京师范大学，2015.
[9]卢晓琦，秦健.基于项目式学习（PBL）的VEX机器人比赛选手准备过程模式构建[J].中国教育信息化，2017（17）：79-81.
[10]王同聚.“微课导学”教学模式构建与实践——以中小学机器人教学为例[J].中国电化教育，2015（2）：112-117.
（编辑：王晓明）
关键词：FLL工程挑战赛；设计型学习；DBL；教学模式；机器人竞赛
中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2018）17-0041-04
一、引言
2003年，教育部颁布《普通高中技术课程标准（实验）》，首次将“人工智能初步”和“简易机器人制作”模块纳入高中信息技术和通用技术中，标志着机器人教学正式进入到基础教育领域当中。2017年，国务院印发《新一代人工智能发展规划》，要求我国中小学阶段设置人工智能、编程教育等课程，完善相关课程体系。2018年1月，教育部颁布新课程标准，将“人工智能初步”和“开源项目设计”模块纳入高中信息技术课程标准的选择性必修课中，将“技术与工程”系列纳入高中通用技术课程标准的选择性必修课中。在国家政策的支持下，我国的机器人教育进入了快速发展时期。
二、问题的提出
近几年，机器人教育的发展飞快，在国内基础教育领域中，大多数中小学开展了机器人教育，最终都希望学生能够去参加机器人竞赛。从本质上来说，机器人竞赛为学生提供了一个锻炼的平台，有助于提高学生的综合能力，在参加比赛的过程中，学生可以学习到很多在课堂上学不到的知识。
然而，参加机器人竞赛必须建立在学生接受过机器人普及教育的基础之上。目前机器人竞赛教学过程中存在的最大问题是部分学校由于时间问题无法开展以机器人竞赛为主题的教学活动，常常购买一些具有高性能、傻瓜化操作等特点的机器人，学生在比赛前夕进行相关操作，熟练了就直接去参加比赛。这种机器人不仅仅价格昂贵，而且与我们所倡导的机器人竞赛理念背道而驰。这样不利于机器人教育的公平健康发展，也不利于学生创新能力的有效培养。[1]因此，机器人竞赛教学的模式创新已经成为我国机器人教育行业的重中之重。
三、DBL在机器人竞赛教学模式中的可行性分析
1.理论基础
（1）DBL的定义
Design-Based Learning（DBL）译为基于设计的学习或者通过设计学习。起源于学习科学研究领域，其目的是在真实情境中，以研究者与实践者的协作为基础，通过分析、设计、开发和实施的反复循环来改进教育实践，并提炼对情境敏感的设计原则和理论。[2]
（2）DBL的特征
特征包括：學科知识的整合性，个体只有具有整合型的知识，才能顺利实现有效的迁移、应用和问题解决；学习过程的设计性，设计的思想始终贯穿于整个学习过程，又将学习得到的结论反馈于设计，检验设计的合理性与有效性；学习过程的迭代性，设计型学习在一次任务完成之后，通常要进行评价修改，进入第二次活动循环，这是一种持续地寻找实施办法的过程；学习结果的反思性，反思强调的是对学生进行反思技能的训练。[3]
2.赛事分析
（1）FLL机器人工程挑战赛简介
FLL（FIRST LEGO League）机器人世界锦标赛，又称之为FLL机器人工程挑战赛，简称FLL，是一项由美国FIRST非营利性慈善机构和丹麦乐高集团主办的针对9-16岁孩子的国际性机器人比赛。参赛队伍由多名队员组成（一般4-6人），队员们需要组建团队来解决问题，这个赛事鼓励孩子们用科学的方式去调查研究以及自己动手设计机器人。
（2）2018年FLL工程挑战赛赛事分析
2018年FLL 挑战赛的主题为“饮水思源”，此次“饮水思源”主题中共有18个任务，每个任务的难度不同，对学生综合能力的考验也不相同。比赛要求学生在老师的指导下完成机器人的设计、搭建以及编程等工作来解决现实世界中的问题。整个比赛的过程可以分为四个部分：设计、搭建、编程和调试。设计、搭建、编程是完成比赛设定任务的初始条件，而调试则是整个备赛过程的重中之重。通过不断地去调试，找到自己存在的问题，并且不断修改完善。
3.设计型学习在机器人竞赛教学中的可行性分析
机器人竞赛的备赛过程与DBL的理念相一致，完全满足DBL的四大特征：学科知识的整合性、学习过程的设计性、学习过程的迭代性、学习结果的反思性。因此将设计型学习的理念应用于机器人竞赛中具有理论可行性。
倡导参加机器人竞赛的前提是学生必须进行过相关基础知识的学习，对机械结构的搭建、原理以及编程有较为深入的了解。以S学校为例，该校学生在进入比赛之前，已经进行了长达六个月的基础知识学习。因此在S学校进行基于DBL的机器人竞赛教学模式探究具有现实可行性。
四、基于DBL的机器人竞赛教学模式构建
设计型学习是一种基于项目的探究学习方法，学习者通过反复探究的方式完成教师提出的设计型学习的挑战，来学习所需的知识与技能。[5]基于DBL的机器人竞赛教学模式主要是以机器人竞赛的特定任务为项目，以学生的自主探究与协作学习方式为主导，教师作为整个教学过程的组织者和引导者，在这一教学过程中，要定好学生学习过程的整体步调并辅助学生解决问题。[6-9]机器人竞赛教学模式的设计主要基于DBL理念，从赛前、赛中、赛后三个层面出发，分别从教师和学生两个角度进行构建，具体教学模式如图1所示。 1.赛前师生角色的定位
在赛前，主要采用DBL理念进行教学过程的开展，DBL最突出的特点就是在探究过程中的迭代循环，整个教学过程都是以小组协作探究的方式进行。学生作为学习的主动探究者，通过协作探究、设计方案、动手实践、任务展示、发现问题、总结提炼、方案迭代形成一个不断设计再设计的循环，而老师作为学生的引导者，通过分组协作、答疑解惑、跟踪引导和评价反馈等方式组织教学。
（1）教师的角色定位
学习者特征分析：教师根据每个学生擅长的领域以及性格特征初步确定分组名单，初步形成的分组名单不一定是最合适的分组名单，在接下来将近一个月的时间里，教师需要充分了解每个组的成员配合情况以及每个学生在组内承担的角色。在这一个月的磨合期内，教师根据自己的观察记录、学生的总结反思不断地去重新调整分组，直至每个组的团队协作能力达到最优。
比赛任务分析：教师需要熟悉比赛的规则，包括18个任务的难度、分值以及奖惩条件，按照18个任务的难度从易到难进行排序，并且带领学生明确比赛的规则，让学生按照任务的难易程度依次去完成任务，在这个过程中，教师要对每个小组跟踪引导，并且进行答疑解惑和及时评价反馈。
（2）学生的角色定位
相互磨合、分工协作：根据教师的分组，学生之间相互熟悉小组成员之间的性格以及各自的特长，相互磨合，明确各自的分工，并逐渐形成组内成员之间的默契，这个过程贯穿整个教学过程的始终。
头脑风暴、设计方案：根据教师制定的学习计划，组内成员之间通过协作探究的方式依次完成比赛任务。在完成任务的过程中，学生需要将各科的知识进行整合，利用学习过的基础知识，设计出能完成特定任务的方案。
搭建机器、编写程序：根据小组成员设计出的方案，团队之间相互配合将自己的方案实现出来，搭建出机器人的基本模型，并且完成程序的编写。
不断调试、迭代方案：在对自己的方案进行调试和其他小组的方案进行对比之后，又驱使学生思考自己方案的优缺点，以及如何进行改良，并且教师也在不断地鼓励学生进行阐述，说出自己最初设计的想法及如何设计的，发现什么问题，应该如何进行优化。教师要鼓励学生将这些问题全部记录下来，并且尝试依次去解决这些问题，学生可以通过小组成员讨论、网上搜集资料或者请教指导教师的方式进行方案的再次设计、修改和调试。在这个不断反思的过程中，学习的自主性得到了增强。
（3）案例分析
以2018年FLL比赛“饮水思源”中的“移除水管”任务为例：“移除水管”的任务难度在18个任务中属于中等偏下，从易到难排序时“移除水管”排到了“过滤和移动三脚架”之后。按照预订计划，做“移除水管”的任务时，学生已经完成了“过滤和移动三脚架”的任务。
首先，教师进行任务规则解读：将场地中间的黄色断裂水管移除，使之完全进入基地就可得分，满分20分；接下来，教师进行任务的分析，这个任务是要将水管移回基地，大家观察这个水管，水管上有一个圆环，我们是不是可以考虑在机器人前边搭建一个物体，把它挑回基地；最后就是小组合作探究设计方案的过程（以S小学第一小组为例）。
成员甲：我们这么多零件，拿个梁就能把它挑回去（边說边用书示范）；成员乙（擅长搭建）：你用手肯定能运回去，但是这个梁肯定得连接到中型电机上啊，不然你怎么把它挑回去；成员丙：我们可以用这个轴啊，这个还细点。经过小组成员的讨论，最终确定初步方案：在基础小车的基础上加个中型电机，然后在中型电机上连接个轴，当机器走到那个位置的时候，让中型电机挑起来运回基地。
小组成员按照自己设计的方案完成机器的搭建，并进行了电机的测值，完成了程序的编写。进行第一轮调试，在调试的过程中发现机器人每次走的路线都不一样，导致轴无法准确地插入圆环中。组内成员记录问题，讨论交流解决方案。
教师指导评价：“你们小组初步方案已经算是完成了，现在最大的问题就是成功率不高的问题，大家觉得为什么成功率不高呢？一般情况下有两种问题，一种是程序的问题，一种是结构的问题。你们觉得你们组的问题从程序上容易解决？还是从结构上容易解决？”
小组讨论交流解决方案，最终达成一致：修改结构，可以在前边多搭建几个轴，这样就算机器运行偏离也可以插进圆环。经过不断修改、调试和方案的迭代，形成了最终方案：结构上多搭建几个轴，程序上转弯之后加上了重新定位的程序，在结构和程序上都进行了迭代，成功率大幅度提升。
2.赛中师生角色的定位
赛场是学生真正成长、进步最快的地方，因为在比赛的过程中，教师不允许进入赛场，赛场上遇到的所有问题都需要学生自己解决。在短短一天的比赛中，既是对学生学习效果的检验，又是对教师教学效果的检验，更是对学生解决问题的能力、团队协作的能力、动手操作的能力、应变能力等综合能力的考验与提升。
在比赛中，教师的角色是做好比赛过程中的后勤保障工作，学生的主体性进一步增强，赛前有专业老师做指导，学生也可以自己在网上检索大量的辅助性资料。但是在赛场上，没有专业老师的指导，更没有任何的通讯设备，而且在赛场上会碰到很多无法预估的问题，所有的问题都只能靠学生自己来解决。笔者通过记录赛场上容易发生的问题，将教师与学生在比赛过程中需要准备的东西以及注意事项整理到表1中。
3.赛后师生角色的定位
DBL的整个过程都是不断促使学生进行反思的，特别是比赛后，反思变得更为重要。学生在新的知识观形成后，就会试图用新的观念去重新认识已经积累起来的设计技巧、方法和规律，把它们纳入刚刚建立起来的认识结构，这是一个反思过程，更是一个学习过程。
比赛后，老师需要带着学生一起反思总结，从最开始的备赛阶段到正式比赛的过程进行回顾，学生需要总结在这次比赛中自己在小组内担任着什么角色，学习到了什么，收获了什么，在赛场上出现了哪些问题，有什么解决方案，赛场上其他学校的队伍对你有什么启示以及其他的感受。老师需要总结的是在整个教学过程中遇到了什么问题，教学方法上有哪些不足，哪些需要改进，学生在整个过程中哪些方面做的不足需要改进，哪些做的很好需要保留。最后，教师和学生一起撰写反思总结，形成档案，为下一轮比赛提供很好的案例。 五、基于DBL的机器人竞赛教学模式的建议
1.赛前（对教师的建议）
基于DBL的机器人竞赛教学模式最核心的部分就是赛前教师的教学过程，赛场上对学生综合能力的要求很高。因此教师在教学过程中一定要以学生为主体，学生遇到的问题尽量让组内成员或者让其他组的学生帮助解决，但是教师一定要做好学生的引导者，为学习者提供及时的反馈，使得他们明确自己的学习质量，不断调整自己的学习计划和方式，保证学生整体步调的准确性、科学性、合理性。[10]
2.赛中（对学生的建议）
赛场是对学生综合能力的考验，小组成员之间经过了这么长时间的磨合，协作探究的能力已经有了很大的提升。笔者根据3次的比赛经验，建议小组成员之间一定要分工明确，在进入赛场之前就清楚每个人需要干什么，各个成员在负责好自己应该做的工作的基础上，与其他成员密切配合，从而将小组之间的团队协作能力最优化。
3.赛后（对教师和学生的建议）
很多人可能认为比赛成绩是最重要的，但是恰恰相反，成绩不重要，更重要的反思总结经验。老师反思自己的教学过程，学生反思自己的备赛过程，当让学生集合思思缕缕的信息对整个过程进行阐述的时候，既是学生对自己缺点的反思，也是对其他人优点的学习，在这个过程中，学生已经拥有了解决问题的经验，最终成为自主性很强的问题解决者。
六、结束语
基于设计型学习的机器人竞赛教学模式的探究，为机器人竞赛的教学模式提供了参考，对于教师与学生都具有较强的现实意义。希望有更多的学者能够致力于机器人竞赛教学模式的探究，让机器人竞赛的理念不忘初心，为学生综合能力的提升提供更廣阔的平台。
参考文献：
[1]钟柏昌.中小学机器人教育的困境与突围[J].人民教育，2016（12）：52-55.
[2]包昊罡，康佳，李艳燕，齐虎春.基于设计的“协作-探究”教学模式创新与实践[J].现代远程教育研究，2015（6）：70-78.
[3]张君瑞.“基于设计的学习（DBL）”理论与实践探索[D].扬州：扬州大学，2011.
[4]朱龙，胡小勇.面向创客教育的设计型学习研究：模式与案例[J].中国电化教育，2016（11）：23-29.
[5]王佑镁，李璐.设计型学习——一种正在兴起的学习范式[J].中国电化教育，2009（10）：12-16.
[6]张国民，张剑平.课程视角下的机器人竞赛辅导研究[J].中国电化教育，2008（11）：92-94.
[7]周雪.初中机器人教学中的合作活动设计[D].上海：华东师范大学，2008.
[8]张丽芳.基于STEM的Arduino机器人教学项目设计研究[D].南京：南京师范大学，2015.
[9]卢晓琦，秦健.基于项目式学习（PBL）的VEX机器人比赛选手准备过程模式构建[J].中国教育信息化，2017（17）：79-81.
[10]王同聚.“微课导学”教学模式构建与实践——以中小学机器人教学为例[J].中国电化教育，2015（2）：112-117.
（编辑：王晓明）