目前，我国中小学对于机器人课程的创设基本停留在科学实践课程中，缺乏系统、完善的特色教育。开发机器人课程，对培养学生科学素养与综合素质能力，建设现代化教育发展体系具有重要的现实与战略意义。但机器人课程涉及到的知识与内容要点太多，在开发和学习机器人课程中，对学生本身的能力素养和学习水平基础也提出了一定的要求，而高中学生作为学习能力与素养基础相对契合的阶段，深入探究和分析研究机器人教育在普通高中的困难与问题，不断挖掘和开发机器人课程在实践教育教学中的价值意义，能够在推动教育改革与创新发展的过程中，构建最为科学合理的机器人课程组织结构和实施框架。
1.普通高中开发机器人课程的现实意义
1.1学习机器人技术的现实意义
素质教育时期，学生的核心素养与综合素质能力成为重要的培养目标。开发机器人课程，创新素质教育理念和方式，让学生在中小学阶段学习并接触机器人课程，能够在培养学生创新意识、实践能力的过程中，开拓学生的知识视野与学习思维。目前，机器人课程主要包括机器人系统的相关基础理论与技术教学，学生在学习期间能够接触和了解到智能科学领域机器人最前沿的技术和研究成果，课程内容涵盖并不限于编程、运动控制、智能感知以及对各类机器人程序的开发和应用。
在科技技术发展愈发迅速的现代化社会，培养学生的综合能力与创新素养，增加学生未来就业、学习发展的机会，能够让学生掌握最前沿机器人等技术的基础上，快速适应和了解未来工业生产发展变化形势，同时开拓学生的知识视野与创新思维，让学生在享受学习成长与发展进步的过程中，找到最契合自己学习和生活发展的目标。
1.2开发机器人课程的战略意义
教育部关于印发《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》的通知中明确指出，要注重对普通高中的课程改革与教研创新，全面创造条件、整合资源，加强对教研工作的支持与创新，统筹衔接课程改革与创新发展，有效促进学生个性能力与核心素养的全面发展进步。
教育的发展离不开改革与创新，机器人课程的开发和机器人教育的挖掘能够推动素质教育的变革。机器人教育具有创新实践、高度综合和未来性意义。丰富课程的内容组成与教育资源搭配，能满足学生多方面的成长与发展需求。在高中阶段开发和设计机器人课程，不仅能够兼顾基础教育和综合教育的实践性作用，也能够利用机器人创新教育理念的前瞻性与未来性作用，引导学生主动探索和研究富有丰富内涵的机器人技术，学习并掌握机器人系统程序的基本原理和关键技术。另外，以机器人创新教育为载体的课程教学设计，也能够打破现有高中课程组织结构束缚，融合更多新兴教育理念和教学形式，让学生在新载体课程平台与学习体系中掌握多元知识文化和素质能力。
2.普通高中机器人课程开发的困难与现状
2.1资源和人才有限
相较于其他课程类型，机器人课程的开发和投入都要投入更多的资源和成本。一方面，与机器人相关的设备、器材以及技术都比较昂贵、高端，售价和维修费用较高，经济成本上的压力造成很多地区和学校无法实现机器人教学平衡；另一方面，多数普通高中受学校现有师资力量限制，即使能够购买和应用机器人教育器材设备，能够与之相匹配的教师资源也同样有限。
其实，不仅新手教师在相关方面的专业知识和技能水平不够，在职教师中学习机器人专业或能够任教机器人课程的“全能人才”也非常有限，大部分机器人课程教师都由物理或信息技术教师兼职，进而很难实现理想教学。期间，一些先进设备和器材的引进阶段，任职教师前期除了按照厂家说明书进行教学，也很难实现真正意义上的自主操作。尤其是，授课期间还要注意保证机器设备完好状态，不能拆解机器人器材了解核心部件和编程内容给学生展示，而且在遇到一些故障问题或者意外情况，只能申请厂家维修待命。
另外，对于学校来说，高投入低成本的课程开发，不仅会对学校造成经济上的负担，对于现有课程教学整体结构体系的冲击也不小。一方面，机器人课程包含了物理、计算机、数学等多方面的课程知识与内容，现有课程结构平衡被打破；另一方面，有关机器人课程教学的教材并没有统一的规范，除了借鉴一些高校的机器人课程基础理论与实践操作，只能按照学校现有的机器设备说明书来进行。尬尴的教学局面，使得很多学校即使开设了机器人课程，也只能作为课外活动或者“第二课堂”补充教学。
2.2目标和效用难保
机器人课程教学开发的目的是开拓学生的知识视野和发展空间，培养和提升学生的综合能力与核心素养水平。但大多数高中在实践教学期间，只能参照以往2003年颁布的《普通高中技术领域课程标准（实验稿）》标准，将机器人课程设定为信息技术课程的选修模块，或拆解机器人制作课程中的内容，简单向学生讲述一些机器人基本概论和一些基础性的算法与程序设计等。局限性的教学内容与课程设计安排，导致普通高中机器人课程的开发的实际效用和目标差异较大，无法真正发挥机器人课程的实践性作用与意义，学生对于机器人最大的了解和认知是来源于网络，或者一些机器人比赛项目。
另外，一些学校由于学生本身的学习基础和能力较为突出，会被学校选拔为比赛选手，参加国内组织的一些青少年机器人竞赛，如机器人足球、机器人擂台赛等。但这样功利化的培养目标和形式，即使培养出一些具有专业能力的优秀个人，也并不是开发和建设机器人课程的初衷。
2.3时间和能力不足
相较于客观上的经济成本、教育教学资源等方面的压力，机器人课程开发面临最大的问题还有学生本身要面临的“高考”。不管是从三年的高中生涯，还是学生本身的高中课程知识学习来看，在紧凑的高中学习中学习这种难度和学习参与“门槛”较高的课程，都对学生造成了不同程度上的压力和负担。
一方面，高中学生在经历过九年义务教育后，大部分学生对于机器人学习的认知和理解都是零起点，从零开始教授机器人课程，耗费了大量时间与精力完成与“高考”无关的课程学习，这对于学生和学校来说都是一场考验；另外，部分学生对机器人学习可能并没有浓烈的兴趣和欲望，在能够选择的情况下，一切起点和门槛较低的课程，可能对学生建立学习成就感与自我价值体现感更有利。但部分学生即使对机器人学习存在浓厚的兴趣与探索欲望，不定期参加的机器人竞赛和长期投入的资金、资源和时间，也让很多家长不支持学生在高中阶段接触机器人。
综合考量下，在普通高中开发机器人课程，不仅要考虑学生本身的知识能力和素质水平上的差异，也要考虑学校现有的教学资源与条件。在以上问题都满足的情况下，也要考量未来机器人行业的整体发展态势与方向，选择最适合当前高中生学习和理解的教学形式与手段等。
3.普通高中机器人课程开发的应对策略
3.1明确教学定位，加大资源投入
就目前普通高中整体的教育发展来说，机器人课程的开发必然会经历很多困难与阻碍。明确素质教育任务目标，加大对机器人教学的宣传力度，提高对教育改革与机器人创新教育的认知，以及增加对机器人课程教学的开发与资源投入力度，都能够促进现代化教育改革的发展与进步。尤其是在一些和机器人项目相关的学科技术推广和宣传方面。作为最贴近科学技术前沿的高端项目，机器人等技术领域，大众对它的了解和了解还很局限，不仅认为这与自己的生活和学习相较甚远，也会认为学校或者教师开发这些课程只是功利性的为了争取更多教学资源或者名气等。
对此，包容和理解大众对机器人课程的刻板印象与想法，积极宣传和增加对机器人课程开发的投入，让更多学生与家长认识到机器人课程对学生能力成长与素质发展的好处，能够在转变大众想法以及态度的同时，让更多对机器人课程开发有想法的社会组织、学术机构和管理部门看到希望，共同支持普通高校开发和建设机器人课程[6]。
比如：在学校教育教学资源有限的情况下，可以组织一些有想法和有能力的学生积极参加一些机器人竞赛，这些教育部以及中央、地方组织的青少年机器人竞赛具有一定的权威和影响力，都能够让学生增长知识阅历和视野，让学校教师、家长和学生了解当前我国机器人行业的发展动态以及前景；或者在机器人课程开发前期，将其融合在现有的物理、数学以及信息技术课程中，作为选修或者阶段性的课程活动主题，让学生在课堂上逐渐熟悉和了解机器人技术相关的领域和专业知识，同时培养和激发学生对机器人技术的探索和研究欲望，通过不断的思维引导和丰富活动实践锻炼等形式，提升和促进学生学习兴趣与参与积极性的发展。
另外，在学校和家长等资源条件充裕的情况下，也可以向社会以及外界争取一些投入和支持，让更多的社会力量和群众意识到，开发机器人课程并不是学校或教师的主体责任，也是推动国家和社会科技发展的重要途径，进而让更多家长和学生打破对机器人的偏见，吸引更多社会力量降低和缩减机器人课程开设的成本。比如一套完整的FLL器材就需要上千元至上万元，大部分学生和家庭都很难承担，而学校想要为学生配备完整的一套或多套器材，不仅要考虑经费问题，也要考虑分配的合理性。但考虑多种解决渠道，如申请课题经费、组织校友捐赠或厂家赞助等方式，不仅能够增加课程器材的循环使用，也能够减少学生自购对学生学习以及学生家庭造成的压力。
3.2保证教育态度，强化人才培养
教育是推动社会发展的重要生命力，而教育态度则是影响教育发展方向的重要因素。因机器人课程开发的性质特点，教师需要掌握和积累充沛的学识和实践技能，才能够保障机器人课程教学的顺利开展与实施，同时，以自身的专业技能和素养培养更多的机器人领域优秀学习人才。对此，培养高素质的教育人才和学习人才，都是机器人课程开发需要优先解决的问题。
首先，从课程教学结构布置和整体学校教学发展情况入手，了解和完善机器人课程教学人才的部署情况。比如，学校管理层在准备开设机器人课程阶段，积极招聘和做好对机器人课程教学人才的培训工作，能够在减少人才资源管理阻力的过程中，了解和掌握学校在职教师的整体技能水平和教学素质能力；其次，认清机器人课程需要配备的专业教学人才定位，培养和招收对机器人课程建设和开发有利的教学人才。选择更加适配机器人课程教学的教师，同时增加教师提升自身职业能力与专业素养的途径和机会，也能够在合理安排教师资源的过程中，进一步完善和构建科学合理的课程结构体系；
最后，构建完善的教师考核与教学评价标准。相较于对人才的培养和选拔，科学合理的考核评价机制能够促使师资力量的正向发展。比如，在机器人教练员和裁判员的职业素养考核期间，不仅要检查教师最基本的职业资格证与实操，还要综合考量学生、学生家长以及同时对此教师的评价，通过多维度、全方位的考核和评价，了解机器人教练员和裁判员的专业能力、职业素养与综合发展潜力。同时，也要结合学生的当前成绩水平和学习想法，了解学生在学习和参与机器人课程学习过程中的成长发展变化，进一步了解和掌握机器人课程对学生核心素养、创新能力以及创造能力等方面的促进和影响作用[7]。
另外，面对当前机器人课程建设标准不统一的问题和情况，也可以参考高校机器人课程的开设标准，通过严苛、规范的开设机器人教育，系统、完善的优化机器人教学设计，来确保机器人课程的教学质量、教学效果以及教学效率满足高中教育发展需求。同时，面对一些存在懈怠或者观望态度的学校和教师，提前开设机器人课程的学校与教师，也可以积极宣传和展示本校的实践科研成果，让更多的学校和组织部门了解到当前高中机器人课程的发展动态，进而号召更多学校与教师参与到机器人课程开发当中，进一步集结和浓郁各方力量重视对机器人课程的建设。
3.3丰富教育载体，打造教学平台
挖掘教育资源、丰富教育资源，构建一个合适学生发展的教学平台，是降低高中机器人课程开发和教学成本的有效途径与方式。比如，利用大众熟知的Arduino平台开展课程教学，配合与之对应的线上或线下课堂，让学生们从基础入门一点点了解和掌握不同难度的机器人技术和理论知识。当学生基本掌握Java、C语言等计算机知识和操作技能后，教师就可以结合线上网站“中国大学MOOC”中有关计算机课程专属分类中《机器人基础原理》《智能机器人系统》等专业课知识，为学生拆解现下学生能够接触和了解的机器人技术。
丰富的线上教学资源，有效缓解了当前高中机器人课程教学素材和资源有限的问题，而一些简单、无门槛的基础原理、机器人技术和编程模板，也能够供学生随意实践和应用。而一些网上爱好者的资源分享，也能够在共享知识的基础上，扩展学生的知识视野和了解面，进一步开拓学生的创新思维和想法。
另外，教师也可以结合学校现有的校园网平台或家校合作平台、融媒体平台，为学生打造专属于机器人学习的专属板块让学生们一同参与和探讨自己的学习成果、进度、想法等。其中，一些线上留言、竞技比赛结果公式等形式，既能够向外校分享、交流当前机器人课程开发以及实践发展的情况，也可以让更多教师、家长、学校以及社会群众了解到当前高中教育的发展水平。
结束语
当前众多普通高中有关机器人课程的开发和实践教学还处于初期的实践探索阶段，学校以及教师作为实践探索中的先驱者，明确素质教育背景下学生的核心发展需求以及教学改革创新任务目标，以学生为重要的主体开展积极的探索和实践，能够在建设满足学生核心素养与综合素质能力发展的机器人课程的基础上，促进普通高中课程教学改革与创新发展的进步。