聊天机器人实验报告

2024-04-08

聊天机器人实验报告（通用8篇）

篇1：聊天机器人实验报告

Java聊天室实验报告

班级：学号：姓名：

****** ******** ***

一、实验目的.......................................................3

二、所需技术.......................................................3

三、需求分析.......................................................3

四、系统设计.......................................................4

1、服务器结构..................................................4

2、客户端结构..................................................4

五、实现细节.......................................................5

1、客户端细节...................................................5

2、服务器细节...................................................6

六、系统展示.......................................................7

七、实验小结.......................................................9

Rain153 WeChat 聊天室系统一、实验目的：

1、使用Java技术完成聊天室系统，深入学习使用Java语言。

2、使用Java 的多线程机制，深入理解Java多线程技术的应用。

3、使用GUI，对JFrame的深入学习。

4、使用网络编程，掌握基于TCP协议的Socket编程，了解Socket编程的协议约定，掌握简单应用协议的开发。

5、使用C/S架构，对网络编程有一定的了解。

二、所需技术

本系统要求使用java技术开发。所需知识包括java程序设计语言、swing基本GUI组件、多线程编程、socket编程、集成开发环境使用eclipse。系统采用两层C/S体系结构，C端负责通过GUI与客户交互，实现注册、登陆、收发信息、退出等功能； S端是聊天系统的服务器。

三、需求分析

开发一个类似QQ 的聊天室系统，即WeChat聊天系统。该系统应具有如下功能：

1、2、用户注册、登录群聊；

3、私聊；

4、服务器发送系统消息；

5、服务器踢人；

6、保存日志；

7、保存聊天信息；

四、系统设计

1、服务器结构

启动服务器监听AppServer服务器控制监听窗体ServerFrameConnection处理所有用户请求

服务器端结构图示

2、客户端结构

启动客户端ChatClient用户登录窗体Login用户聊天主窗体ChatRoom时钟窗体ClockRegister用户注册窗体Windowclose用户窗体监听器

客户端结构图示

1、AppServer.java

为服务器端监听类，负责服务器的启动，包括启动监听端口、服务器监控界面。

2、ServerFrame.java 为服务器监控窗体，负责监控服务器运行状态。

3、Connection.java 为服务器连接处理的具体实现。

4、ChatClient.java 为客户端程序启动类，负责客户端的启动和退出。

5、Login.java 为客户端程序登录界面，负责用户帐号信息的验证与反馈。

6、Register.java 为客户端程序注册界面，负责用户帐号信息的注册验证与反馈。

7、ChatRoom.java 为客户端程序聊天室主界面，负责接收、发送聊天内容与服务器的Connection合作。

8、Windowclose 为ChatRoom.java的内部类，负责监听聊天室界面的操作，当用户退出时返回给服务器信息。

9、Clock.java 为客户端程序的一个小程序，实现的一个石英钟功能。（可选）

五、实现细节

概述：聊天室主要功能的实现：从界面输入登录信息，然后与服务器建立Socket连接（连接时应指定服务器的IP地址和端口号，而客户端socket的端口由本方操作系统从空闲端口中确定），服务器端的“倾听Socket”收到连接请求后，一般会接受连接请求，并生成一个服务端socket，专门负责与此客户端socket的通信。一旦连接请求成功，客户端将信息及请求通过本方socket的输出流发送给服务器端相应的socket，服务端则通过服务器端Socket的输入流接受客户端传输过来的信息及请求，分析是何请求，然后根据请求类型，进行相应的处理（如登录、转发信息等）。服务方也可以根据需要，通过socket的输出流发信息和请求给客户端（公告）。客户方和服务方都可以通过关闭本方的socket而结束一次通讯过程。为了实现多客户在线的请求，使用多线程机制来处理，对每一个客户端连接通讯，服务器端都有一个线程专门负责处理。

一）客户端细节

1、注册：

当选择注册时，Register界面等待用户输入注册信息，并将信息封装成Register_Customer类，然后通过建立在Socket的连接之上的对象输出流将用户注册信息发送给服务器端，服务器端将请求转发给Connection处理，Connection 在收到信息后将验证数据的完整性并在数据库中查找该用户名是否已经注册，然后将注册信息加入数据库，最后将注册结果返回给客户端。客户端显示注册结果。

2、登录：

当选择登录时，客户端由Login 界面等待用户输入登录信息后，封装成Customer对象类然后通过建立在Socket的连接之上的对象输出流将用户登录信息发送给服务器端，服务器端将请求转发给Connection处理，Connection 在收到信息后将验证数据的完整性并在对象型数据库中查找该用户名是否已经注册，然后将注册用户的信息与登录请求信息进行密码验证，在登录成功后将该用户添加到在线用户列表，最后将登录结果返回给客户端。若登录成功，客户端将启动聊天室主界面。

3、聊天 a、发送聊天信息：私聊功能需在在线列表中选中私聊聊天对象，并勾选私聊选项。群聊功能取消对私聊功能的勾选即可。当用户点击完发送按钮后，程序开始将当前用户名、聊天对象、聊天内容、表情和是否私聊进行封装，然后获取Socket连接，再用对象输出流包装Socket的输出流将聊天信息对象发送给服务器端。

b、接收聊天信息：用一个单独的接收线程实现，客户端必须随时接收服务器发来的消息，而读取消息的方法采用的是阻塞式方法，若在事件处理程序中读（占用的是事件处理线程）则会使程序在此后无法响应用户操作，所以需要生成一个单独的线程专门用于读取处理消息。而发送消息的方法则是将消息放入操作系统的发送缓冲区后就返回的，所以发送执行的相当快，可以在事件处理线程中直接调用。发送和接收可以同时进行。二）服务器端细节

1、注册：创建一个File文件类，载入“user.txt”，再用对象输入流ObjectInputStream包装File文件类，将存储在“user.txt”得向量对象Vector中载入内存中，现在系统中的向量就是对象型数据库，存储着每条用户信息对象。判断是否是第一个注册用户，判断用户名是否已经存在，判断用户名是否为系统关键字，用户名有效后写入数据库，并给客户端返回信息，关闭Socket连接。

2、登录：去数据库读用户数据，打开用户数据库文件“user.txt”，将用户数据对象集载入内存，以供下面的程序使用。验证用户名是否存在，验证用户密码是否正确，验证用户是否已经登录，验证是否已经超过最大登录人数，如果以上验证全部正确，返回客户端信息，关闭Socket连接。

3、退出：接收退出信息，当用户退出时，客户端将会用基于Socket的对象输出流发给服务器退出对象，把用户从在线列表中删除，更新在线列表。

4、聊天：接收用户聊天信息，当用户发送聊天信息时，服务端将会收到客户端用Socket传输过来的聊天信息对象，然后将其转换为Message对象，返回聊天信息，然后系统从Message中提出消息类型，再根据类型将消息强制转化ChatMessage，调用ChatMeaage中方法，获取目的客户名称列表，根据目的地用户名从用户名、socket键值表中获取socket，再通过socket将Message转发到相应的用户。

六、系统展示

1、注册

客户端注册界面

2、登录

客户端登录界面

3、聊天界面

聊天界面

4、服务器界面

服务器管理界面

服务器用户信息管理界面

七、实验小结

本次实验是比较复杂的一个题目，采用C/S架构设计的聊天室，使用增量迭代方式开发，从初始的0.1版到最终的2.0正式版。通过本次实验，对C/S架构有了较深的认识，也对多线程编程、网络编程、GUI的认识更清晰。在项目中遇到很多问题，在解决问题的过程中，对Java也渐渐的熟悉，尤其是对各种异常的处理更是对自己的一种锻炼。在此次实验中应用了很多上课时未讲到的知识，自己查阅API，阅读JDK源码学习方法的使用让自己收获颇丰。由于这是一个人的项目，虽然在项目的实施上很自由，可到问题没有人讨论，耗费了很多精力，不过这也是提高自己的好方法。

该Rain153 WeChat聊天室由于时间原因，很多功能实现的并不合理，也有些功能尚未实现。Rain153 WeChat并未与数据库连接，只是简单的用文件保存用具信息及消息记录。

篇2：聊天机器人实验报告

1、添加机器人

就如同添加别的好友那样，在MSN面板中，点击菜单联系人添加联系人，在弹出添加联系人对话框，选择使用电子邮件地址或登录名项，然后点击下一步按钮，在请输入您的联系人的完整的电子邮件地址下输入：MrRobot001@hotmail.com，点击完成按钮，一个MSN机器人就添加到你好友列表中了。其实一共170个聊天机器人，如：MrRobot002@hotmail.com....MrRobot020@hotmail.com；bot1@9zi.com，bot2@9zi.com......bot125@9zi.com，

更多的小布丁信息，请访问：www.9zi.com。

你可任意添加它们为好友，如果好友已满，那么该机器人添加后会自动转给其他机器人，如果添加不成功，请稍等，为了让大家都有机器人玩，请不要添加太多的机器人。

2、精彩的聊天

双击好友列表中的机器人就会打开聊天窗口(如图1)，你就可与机器进行聊天了，它的语言还算丰富，比如我输入886，他回答：拜拜了(哇!网络语言都懂!)，我第二次输入886，他回答：有机会再见面，我第三次输入886，他回答：再见了，我第四次输入886，他回答：沙油啦啦，哇塞!日语都出来了，很风趣吧!如果第五次输入886，你能想像的出MSN机器人会怎么回答吗？赶快试试吧!

千万别对MSN机器人说难听的话，否则你会自食苦果，又如我输入：笨蛋，他竟回答：你才笨呢。我的天!他还会骂人。

篇3：聊天机器人实验报告

为何谷歌要收购这样一家公司

API.AI提供的工具能协助开发者开发类似Siri的对话式聊天机器人。

人类有着非常出色的沟通技巧。例如, 如果有人说“这个女孩看到有个人拿着望远镜”, 那么根据上下文语境, 我们可以知道他的意思是这个女孩看到了有人用望远镜, 还是携带着望远镜。

让机器人学会同样的技巧是一项复杂的挑战。许多表述都可以有不同含义, 而表达同一含义又可以有多种不同说法。API.AI的目标就是解决这样的问题。该公司提供的API (应用程序接口) 能进行语音识别、意图识别和语境管理, 而开发者还可以向自己的聊天机器人提供某一领域的专业知识。

目前, API.AI支持15种语言, 包括英语、汉语、法语、德语和西班牙语。根据该公司网站上的统计, API.AI到目前为止已处理了超过30亿次API请求。而谷歌则表示, 超过6万开发者用API.AI的工具集开发了产品。

谷歌没有披露这笔收购的价格和条款。根据Crunch Base的数据, API.AI的融资总额约为860万美元。

语音时代的到来

谷歌的这笔收购, 以及行业的其他发展表明, 我们与应用互动的方式将从文字输入输出变为语音交流。语音的时代即将到来。

在我们双手拿着东西时, 在我们运动时, 在我们不想看复杂的菜单时, 使用语音与手机交流将更简便。有“互联网女皇”之称的玛丽·米克尔 (Mary Meeker) 也认为, 语音时代即将到来。她指出, 语音是“计算机输入最有效的形式”。我们每分钟可以说出150个单词, 而打字速度只有每分钟40个单词。通过语音, 计算机可以更好地了解我们的意图, 从而进行预测。我们不必每次都通过主页屏幕去导航, 直接就可以获得想要的功能。

百度首席科学家吴恩达表示:“随着语音识别的准确率从95%上升至99%, 我们所有人都会经常使用语音识别。”随着亚马逊Alexa开始吸引用户和开发者的关注, 语音助手和语音搜索正在快速发展。

然而目前, 语音界面的功能还很有限。Android系统和i OS中的Siri可以完成基本的听写, 但设备大声读出所有输出信息也令人觉得不便。Vo IP通话正在发展。在Facebook Messenger的10亿用户中, 有3亿人每月会使用语音和视频通话功能。然而, 大部分应用仍没有提供语音互动机制。

巨头的发力

Facebook于2015年收购了语音和自然语言界面创业公司Wit.ai, 但到目前为止尚未公开展示如何利用该公司的技术。目前, Facebook正在测试将语音消息转换为文本, 让消息接收者可以一目了然。

上周, Facebook Messenger负责人大卫·马库斯 (David Marcus) 表示, Facebook目前还没有积极开发语音技术, 但“未来某个时候, 很明显随着我们给Messenger带来越来越多功能和连接, 我们将着手开发语音互动机制和界面”。

Facebook旗下Whats App已开始在i OS 10系统中支持Siri。用户可以用语音让Whats App去发消息。未来, Messenger或许也将支持这样的功能。

对Facebook而言, 更远大的目标或许在于理解人类说话的不同方式。我们与他人交流以及与计算机交流之间差别很大。一年前, 有消息人士表示, Facebook机密的语言技术集团正在探索这方面机会。

在与计算机互动时, 我们的发音和用词都会更正式。而在与好友交流时, 我们的讲话通常更随意, 语速更快, 充满表情。例如, 你可能会说:“OK, 谷歌, 向我展示附近的四星评价餐厅。”而在与好友交谈时, 你会说:“旁边有什么好地方去吃顿饭?”

如果Facebook希望记录、阅读及分析我们与好友交流的方式, 那么或许需要开发不同的语音识别引擎。

与此同时, 谷歌正准备推出一款基于语音的消息应用Allo。通过这款应用, 你还可以与谷歌AI助手交谈, 让它帮你预订餐厅或寻找导航路线。Allo能够很容易地判断, 你想要给谁发什么样的消息。就谷歌收购API.AI而言, 这将帮助该公司更好地分析用户的语音和语句结构, 从而准确地了解用户意图。

如果用户频繁使用语音输入, 那么Facebook和谷歌等科技巨头就可以更好地了解我们的情绪。这将帮助推动它们服务的个性化。

随着语音和AI助手API的发展, 预计越来越多消息应用将会支持语音命令。开发者将开发订制的聊天机器人, 在Facebook Messenger、Telegram和Slack等平台上表述你的语音, 而你完全不必打开手机。

新一代蓝牙耳机将给我们带来持续开启的麦克风。苹果Air Pods有着时尚的外观, 这或许将推动人们长时间佩戴无线耳机。

篇4：聊天机器人实验报告

进入网络e时代,人和人的空间距离可以被一根网线拉得很近很近。聊天交友是网络生活中不可或缺的一个主题,而各种形形色色的聊天工具和聊天网站,自然就成了网络世界一道永不消失的风景线。然而,你可曾设想过,有一天,在网线的另一头,那位与你聊得极为投缘的竟然是一个机器人?

机器人真的能思考吗?人工非生命体能够拥有智能吗?世界各地对人工智能的研究很早就开始了,但对人工智能的真正实现,还得从计算机的诞生开始算起,因为人类直到这时才有可能以机器形态模拟人类的智能。其实,人工智能后来的研究进展并不如我们期待的那样迅速,因为它的基本理论还不完整——我们还不能从本质上解释我们的大脑为什么能思考,这种思考来自于什么,这种思考为何得以产生等一系列问题。但经过几十年的发展,人工智能正在以它巨大的力量影响着人们的生活。

实际上,在1950年,数学家阿兰·图灵便试图用一个小游戏来解答“机器人能否思考”这个问题:让一个人通过电报机分别与另一个人和一个电脑交谈,如果他分辨不出哪一个是电脑,那么,在阿兰·图灵看来,这个电脑就是会思考的。如今,由于人工智能的发明,Turing的这个游戏开始在网络上流行起来。

“你做梦么?”

“做。”

“那么,你能记住你的梦么?”

“我能非常清晰生动地回想起它们。”

“是怎么样的?”

“我还不想跟一个机器人瞎掰。”

想不到吧,以上这段风趣幽默的寻常对话,竟然出自于两位聊天机器人Alice和Jabberwacky!但无须怀疑,这种“把戏”对于现代的聊天机器人来说,简直是小菜一碟。要实现“聊天”也非常简单,编程者只要输入数量足够庞大的聊天话题数据库,就能让机器人之间顺利地进行“交流”。而我们要和机器人进行交谈,同样必须先把我们的思想“灌输”进机器人的“脑子”,它才会懂得回应我们丰富多彩的话题!

如果你想亲自测试一下聊天机器人有多“聪明”,可以登录以下网站:http://www.titane.ca/concordia/dfar251/igod/main.html。在这里,它可是以“上帝”自居呢!

篇5：慧鱼机器人实验报告内容

综合性实验报告

项目名称：慧鱼创意模型开放实验课程名称：科技创新实践实验人员：沙理想实验时间：

测控1201班 201202030118 刘赛测控1201班 201202030115 2015年11月28日

华北电力大学工程实训中心

慧鱼创意模型开放实验实验报告

一、实验目的

（1）认识了解“慧鱼”创意模型组合包中的各种硬件；（2）了解ROBOPRO软件及编程；

（3）了解慧鱼创意模型是如何控制和协调机构运动的；

（4）锻炼机械创新设计能力，初步建立对机电一体化产品的认识。

二、实验器材

（1）“慧鱼”创意模型组合包；（2）“慧鱼”专用电源；（3）个人计算机；

（4）“慧鱼”专用智能接口板；（5）ROBOPRO软件；

三、实验准备

认识“慧鱼”创意模型使用手册中已搭建的示例模型。

四、实验内容 2.红绿灯

（1）完成模型与接口板、接口板与计算机之间的连接；（2）分别测试马达、灯、信号开关；

（3）编写控制程序，实现红绿灯通常情况为绿灯亮，当有行人按下按钮I1，3秒后绿灯灭，黄灯亮，4秒后黄灯灭，红灯亮，红灯持续亮10秒钟，接着红灯、黄灯同时亮3秒钟，随后红、黄灯灭，绿灯亮。

（4）写出实验报告：说明模型的工作原理，附上所编程序。

原理：利用计时器，当有人时，绿灯亮;当过一定时间后，红灯亮，绿灯灭；然后黄灯亮。当程序如下：

3.移动门

（1）完成模型与接口板、接口板与计算机之间的连接；

（2）分别测试马达、灯、信号开关、光电传感器，搞清马达、灯、光电传感器的作用；

（3）编写控制程序，并运行使模型实现按下按钮I3，门打开，5秒钟后关闭。编程注意事项：首先要关门，这是起始位置，马达旋转直到门碰到限位开关I1=0；查询按钮I3，如果按下，门打开，启动马达向左直到限位开关I2为1；5秒后再次关门（到程序开始处循环）

（4）编写控制程序，并运行使模型实现：在作业一的基础上增加光传感器，防止顾客动作慢，门夹住他。注意只有在光幕没有遮住时，门才能关闭；在关门时只要光幕被遮住，门应立即打开；只要光幕被遮住，即使按钮没有按下门也要打开。

原理：在门的一端安装感应器，当有人通过时，感应器传导信号至主控制器，然后通知马达并监控马达转速，从而达到自动开关门效果。

（5）写出实验报告：说明模型的工作原理，附上所编程序。程序如图所示 4．温度控制器

（1）完成模型与接口板、接口板与计算机之间的连接；

（2）分别测试马达、灯、计数器、NTC电阻、位置传感器，搞清马达、灯、计数器、NTC电阻、位置传感器的作用；

（3）聚焦灯泡作为加热器连接输出M2，风扇作为冷却单元连接输出M1，NTC电阻测量温度输出连接输入AX。编写控制程序，并运行使模型实现温度高于设定上限温度（360）时，加热器停止，风扇工作直至冷却到下限值（320），然后风扇停止，加热器工作。注意：要用模拟量判断模块来设定这两个温度值，且温度的实际值通过面板显示的显示屏来显示。（4）写出实验报告：说明模型的工作原理，附上所编程序。

答：该模型利用聚光灯泡给热敏电阻加热，设置温度的变化值。当温度低于设定温度是，灯泡打开，给其加热;当温度高于设定温度时，风扇打开给其降温。如此设计，就可以达到预期效果。程序如下：

5．焊接机器人

（1）完成模型与接口板、接口板与计算机之间的连接；

（2）分别测试马达、开关、灯、脉冲计数器，搞清马达、灯、接触开关的作用；（3）运行给定的控制程序，这是一个可以实现空间定位焊接的程序，指出如何实现在同一平面内的点焊接；

（4）写出实验报告：说明模型的工作原理，指出程序中是如何判断焊接机器人到达焊点位置的，修改控制程序，实现同一平面点焊接，附上所编程序。

答：程序如图所示。基本工作原理：由用户导引机器人，一步步按实际任务操作一遍，机器人在导引过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数、焊接参数等，并自动生成一个连续执行全部操作的程序。完成示教后，只需给机器人一个起动命令，机器人将精确地按示教动作，一步步完成全部操作，实际示教与再现。焊接机器人分弧焊机器人和点焊机器人两大类。弧焊机器人可以应用在所有电弧焊、切割技术及类似的工业方法中。

一套完整的弧焊机器人系统，应包括机器人机械手、控制系统、焊接装置、焊件夹持装置。夹持装置上有二组可以轮番进入机器人工作范围的旋转工作台。弧焊机器人通常有五个自由度以上，具有六个自由度的弧焊机器人可以保证焊枪的任意空间轨迹和姿态。这种弧焊机器人应具有直线的及环形内插法摆动的功能，共六种摆动方式，以满足焊接工艺要求。

6．自己设计创建模型

简要说明所拼装模型的功能及工作原理，并用机构运动简图表示模型的运动，用文字或方框流程图说明模型运动的控制思想，并将运行成功的模型运动控制程序，完成慧鱼创意实验后的体会。

设计模型：一个打猎机器人的设计方案

1.机器人系统设计为航空模型结构，运动方式为飞行，整体结构应该选择直升机方式或者其他飞行器模式。

2.机器人的控制方式为无线电遥控，同时机器人配备数字摄像机将野外的环境实时发送给控制者，控制者通过接收到的影像控制机器人的运动以及武器系统。3.机器人的动力系统为锂电池和小型电动机，追求隐蔽性和快速性。

4.机器人的武器系统设计为现代小型实弹枪支，发射特制小型子弹，通过数字摄像机进行光学瞄准或加装激光瞄准器。

感受：机器人是21世纪人类的杰作，是社会发展的需要。它在某种程度上代替了手工制作，得到了手工业的解放，同时提高了生产效率。体现了21世纪是科技时代。它被广泛的运用于社会的各个领域。社会的进步推动了它的发展，让它趋于完美。

感受：慧鱼机器人是模拟生活中的机器或为了实现某一动作而设计的，目的在于让我们了解机器中的零部件及他们的功用，将理论与实际相结合。它蕴涵着“不怕做不到就怕想不到的”创新思想。它一方面带给了我们自己动手的机会，让我们在手工上得到了锻炼，另一方面让我们认识到创新的重要性。作为现代大学生不仅仅学习课本知识，更重要的是能力的培养。

篇6：聊天机器人实验报告

不过现在他的兄弟“新小布”一大群诞生了，负载均衡。随便加以下好友之一都可以:MrRobot001@hotmail.com，MrRobot002@hotmail.com，MrRobot003@hotmail.com，MrRobot004@hotmail.com，MrRobot005@hotmail.com，MrRobot006@hotmail.com，MrRobot007@hotmail.com，MrRobot008@hotmail.com，MrRobot009@hotmail.com，MrRobot010@hotmail.com，MrRobot011@hotmail.com他们都是自动回答机器人，日常查询助手，需要什么功能，问他help就可以了。在此感谢Bruce网友提供最新的机器人相关消息给我们，同时谢谢大家对我们的支持，祝大家，新年快乐！)，再点“下一步”按钮，出现成功加入的提示，点“完成”按钮。马上就会把她加入联系人中。现在MSN面板中可以看到她的妮称是：“9zi.com机器人如果我没反应，请重新登陆再问我”。从小布的妮称上可以看到小布所在的网站： href=“www.9zi.comwidth=470

图1如查身份证输入，“id:”后接身份证号，可以查出性别和发证机关。输入“weather：北京”可以查出北京的天气。输入“news：国际”，小布回复五条消息，每条消息带有一个国际新闻的链接。下面是和小布的聊天的一些截图：

篇7：聊天机器人实验报告

VEX机器人设计校本课程开发研究

开

题

报

告

2015.11

一、问题的提出及研究意义

2001年国务院频布的《基础教育改革纲要》中明确提出了基础教育的课程要实行三级课程管理体系。校本课程是三级课程中的一级。然而课改十多年过去了，在重庆市内南开中学的校本课程开设得比较多，其余的学校有一部分重点中学高中开设了一些校本课程。而很多学校依然没有自己的校本课程，我校的校本课程也不例外，没有一门成熟的校本课程。而我校的“十二五”事业发展规划中明确提出要有特长生培养工程。VEX机器人作为特长生培养的平台，需要很好的打造成一门精品的课程成为科技类特长生成长的途径。因此，开发VEX机器人设计校本课程的目的就是为了满足学校科技类特长生学习机器人相关现代科技知识的需要。

通过此立项课题的研究，可以改变我校没有正规的机器人课程学习的现状，使我校的学生有一门正规可以选修的校本课程，让学习机器人技术的学生在学习机器人课程时有正规化的课程内容和严谨的学习标准。另外，可以通过此校本课程的开发，提升研究教师的课程理论研究水平，同时让VEX机器人的学习有课程体系作支撑，丰富VEX机器人的学习内容。主要有以下理论意义与实践价值。

1.理论意义

（1）是对国家基础教育改革提出的三级课程管理体制的实际应用，丰富了学校的校本课程

（2）是基于多元智能理论的思想指导提供了适合学生的教育。

（3）是提升学生创新思维能力与交流合作情感价值的有效途径。2.实践价值

（1）是对学生素质教育实施手段的一次探索

（2）提升学生参加机器人竞赛能力的途径。

（3）学校科研兴校的需要：实现科研兴校是我校近几年发展规划目标中十分重要的一个方面，也是教师队伍内涵发展的关键环节，更是我们学校能否再上一个新台阶的关键。抓住课题研究这个机会，通过专家的引领，教师参与教育科研活动，从而提高全体教师的素质，解决教育教学中的实际问题，提高教育质量和效益，高效优质地实现学校内涵发展。

教师专业发展的需要：用课题研究来推动每一位教师不断地将实践经验转化为理论认识，二、理论基础与依据

本课题的理论基础有以下几点：1根据2001年教育部颁发了《基础教育课程改革纲要》中提出的三级课程管理体系要求，校本课程是其中的一级。学校要结合本校的传统和优势。学生的兴趣和需要，开发或选用适合本校的课程。2根据加德纳的多元智力的观点，每一个正常的人拥有八种智力，每一个人的心智都是由这八种智力的不同组合构成，这造就了不同的人表现出了不同的心智。这一理论为学校开展学生个性化的教育提供了理论依据。

三、同类课题国内外研究现状述评 1．研究现状

（1）截止2015年5月为止，在中国基础教育文献资源总库中没有发现有关VEX机器人校本课程开发有关的论文。

（2）在百度文库中发现了发表在《教育信息技术》2013年7、8月合刊Z2期，一篇名为《中小学机器人校本课程学业评价研究》的机器人校本课程评价体系开发的论文

2.目前其它地区的主要研究成果

（1）主要是东莞博思科技有限公司开发了一套培训视频课程，系技术教材。

（2）在国内发达地区已有民办培训学校将机器人技术正式开设为培训课程。

（3）根据课程论的观点兴趣活动可以转变成校本课程开发。对于那些根据学校实际情况而设置的，具有学校特色并形成了一定“品牌“的，具有相对稳定内容和独特功能的”兴趣小组“或”课外活动“，如果能实施”课程论“的改造，那么这样的”兴趣小组“或”课外活动“的设计就可以看成是校本课程开发。所以在东部的一些高中把VEX机器人开设为校本课程。例如渐江宁波市的鄞州中学把VEX机器人开设计校本课程，名为《VEX机器人工程建设》。

关于VEX机器人设计活动的相关特长生的培养，在我校属于课外活动开展，而现在我校的机器人校本课程属于刚刚研究的阶段，头两年我们编写的相关的校本教材与课程标准，而本课程还没有一个成熟的开发体系，所以有必要对校本课程的开发设计一个成熟的体系。

四、研究的创新及研究的假设

1.研究的创新

我校的VEX机器人校本课程的开发是完整的开发一整有关学生学习VEX机器人设计的技术型课程，有着完备的课程开发的体系建设，与以往很多学校的兴趣活动小组的建设有着本质的不同。更为重要的是我们主要是把VEX机器人的内容开发为成熟的校本课程体系，为以后的教学的实施找到了正规化的方向。

2.研究的假设

本课题研究要形成完整的课程系列，主要的成果形式有《VEX机器人设计校本课程标准》《VEX机器人设计校本教材》、《VEX机器人课程学生活动手册》、《VEX机器人课程实施方案》、《VEX机器人课程评价体系》。

五、核心概念界定

VEX机器人：美国机器人教育与竞赛基金会举办的VEX机器人设计系统把竞争的灵感提升到新的水平。它可用来作为课堂机器人教学平台，是为促进机器人学和STEM教育知识的进步而设计的。VEX给教师和学生提供了一个适于课堂和赛场使用，且能负担得起的、结实耐用的、最新水平的机器人系统。而在本课题中的VEX机器人专指我校用博思公司购买的官方VEX专用器材搭建的能满足竞赛任务要求的特别机械小车。

课程：本指学生的学习活动的内容与实施过程。本课题所指的课程指的是VEX机器人的校本课程。

校本课程开发：根据课程论的观点，是指以学校为基地进行的课程的规划、编制和评价的一整套活动。本课题所指的校本课程开发是专指以VEX机器人设计方法为主的学习课程内容。

六、研究的目标及内容 1.研究的目标

通过本课题的研究达成以下目标（1）提升教师的课程研究的理论水平，提高教师的VEX机器人教学执教能力（2）形成我校的科技类特长生有正规的VEX机器人课程体系，提升学生的自我创新设计能力，良好的团队合作意识（3）提升学生的机器人竞赛能力。

2.研究的内容

1.VEX机器人设计校本课程标准研制。2.VEX机器人设计校本课程开发研究

3.VEX机器人设计校本课程实施研究 4.VEX机器人设计校本课程评价体系研究。

七、研究的对象及范围

本课题研究的对象为科技类特长学生生，范围为初中部七、八、九年级中部分有兴趣长期坚持学习VEX机器人技术的学生。

八、研究思路及方法

1.本课题研究的主要指导思想是从课程论的思想，从什么是课程，什么是校本课程的角度来思考本研究课题。

2.主要的研究方法有文献研究法，调查研究法，行动研究法，经验总结法，观察法。

3.科研途径是从指导学生参加中国科学技术协会的青少年机器人竞赛VEX机器人工程挑战赛的学生培训活动来研究本课题

4.具体的措施如下：

（1）认真学习课程理论方面的文献资料习籍，丰富自己的课程理论素养（2）研究新课程改革的相关课程改革政策，为自己的研究找到方向。（3）在前几年校级课题研究形成的资料的基础上，进一步深入研究完善本课题的研究。

篇8：聊天机器人实验报告

1.1 问题的提出

1) 目前在美国、日本等国家, 都在中小学开设了机器人课程。机器人教育是创新精神和动手能力的载体, 已经逐渐进入我国中小学课堂, 我校也就VEX机器人设计方面作为校本课程有所实践。

2) 中国正在实施创新驱动发展战略, 大力推动大众创业万众创新、互联网+和中国制造2025, 这将有力促进机器人新兴市场的成长, 创造世界上最大的机器人市场。

3) 我市中小学机器人竞赛活动从2003年开始起步, 在市教委、市科协的高度重视和大力培育下, 已经初见成效, 在国际、国内各类赛事上取得了优异成绩, 部分项目发展水平走在了全国前列。从2010年开始, 市教委、市科协整合了“全国中小学信息技术创新与实践活动”“全国中小学电脑制作活动”和“中国青少年机器人竞赛”三项全国赛事的学生机器人竞赛项目。其中VEX机器人比赛项目是机器人竞赛的一个重要项目。

4) 近年来, 我校参与了南岸区牵头的课程改革和课程领导力建设, 在校本课程设计方面有了一点尝试, 但还不系统, 不成体系。另一方面我校参加全国、市、区组织的各级VEX机器人工程挑战赛已有7年, 成立了机器人工作室, 有6套VEX机器人, 专业辅导教师2名, 在这段时间, 我校参加区、市、全国各类比赛也取得了比较好的成绩, 如全国青少年机器人竞赛初中组二、三等奖, 市机器人大赛连续几届一等奖等, 这些成绩在重庆市内有较大影响。近三年, 我校也在这一项目的校本教材编写、课程标准制订、课程评价体系方面做了一些尝试。但是这一项目还没能形成一门成熟校本课程。因此我们选择了这一课题进行研究, 希望通过此立项课题的研究, 可以改变我校没有正规的机器人课程学习的现状, 使我校的学生有一门正规可以选修的校本课程, 让学习机器人技术的学生在学习机器人课程时有正规化的课程内容和严谨的学习标准。另外, 可以通过此校本课程的开发, 提升研究教师的课程理论研究水平, 同时让VEX机器人的学习有课程体系作支撑, 丰富VEX机器人的学习内容。

1.2 研究意义

1) 理论意义。

(1) 校本课程开发尽可能地反映社区、学校和学生的差异性, 及时融进最新的科技成果、社会问题, 充分考虑到教师的积极参与、学生的认知背景与需要, 为学生提供多样化的课程选择, 它在一定范围内可以补充国家课程开发的不足。

(2) 使创新教育理论与创新教育实践有机结合。在《国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010~2020) 》中明确提出了创新人才的培养模式, 并曾40多次提到“创新”一词。机器校本课程的开发和实施, 正为创新教育理论与创新教育实践的有机结合以及创新成果的保护提供了有效的平台。

(3) 为培养学生具备“21世纪技能”提供了有效的平台。适应能力、多种交流能力、非公式化的问题解决能力、自我管理及自我发展能力、系统化的思维能力被称为“21世纪技能”的组成部分。机器人课程以它自身具有的鲜明特点, 能为培养学生具备“21世纪技能”提供有效的平台。

2) 实践价值。

(1) 学生发展的需要。在中小学机器教学活动中, 学生必须亲手设计与制作机器人, 自己决定在组装机器人的过程中用到哪些零部件。在电脑上设计程序, 然后再不断地进行试验, 不断地修改相关设备参数, 实现最优化的实施效果。在这个过程中, 学生可以得到很多方面的锻炼。

(2) 提升学生参加机器人竞赛能力的途径。通过本课题的研究, 让没接触过VEX机器人工程挑战赛的学生从零起点学起, 以参加比赛为目标之一, 在搭建VEX比赛机器人的过程中, 以解决一个接一个的问题为目标, 以小组为单位分析问题、解决问题, 在实践中设计方案, 在解决问题的过程中逐步成长。最终在大赛中取得好成绩。

(3) 学校科研兴校的需要。实现科研兴校是我校近几年发展规划目标中十分重要的一个方面, 也是教师队伍内涵发展的关键环节, 更是我们学校能否再上一个新台阶的关键。抓住课题研究这个机会, 通过专家的引领, 教师参与教育科研活动, 从而提高全体教师的素质, 解决教育教学中的实际问题, 提高教育质量和效益, 高效优质地实现学校内涵发展。

(4) 有利于教师的专业发展。校本课程开发赋予了教师一定的自主权, 充分调动了教师积极参与课程开发的热情, 为教师提供了发挥创造性空间和大显身手的机会。教师参与课程开发有助于提高教师的专业水平和课程意识, 对实施国家课程和地方课程也有促进作用。机器人是全新的信息技术教学领域, 在开展机器人课程开发过程中, 教师不仅是实施者, 更是教学的设计者、教材的编制者。这些都要求教师在教学过程中不断地去探索规律, 提高自身的理论素养。不仅要有扎实的基本功, 专业的学科知识, 精湛的教学艺术, 还要有整合贯通的综合能力。

2 理论基础与依据

2.1 皮亚杰建构主义理论

教育心理学家强调, 在建构主义看来, 认识是一种适应性活动, 皮亚杰认为, 学习并不是个体获得越来越多外部信息的过程, 而是学到越来越多有关他们认识事物的程序, 即建构了新的认识图式。VEX机器人课程涉及的内容广泛, 有着许多交叉领域的知识, 结构比较复杂, 因此学生无法按照一个固定的路径或模式来接收相应内容, 也不能将待解决的实际问题按照其特点归类, 再逐步分类解决。从硬件的搭建、编写程序、调试程序, 到运用各学科知识完成某项任务, 都由学生在相互的对话、讨论以及尝试中逐渐形成, 在此过程中, 学生不仅能共享提供的资源、工具, 还能在协商中分享各自的经验、观点, 相互学习、取长补短。

2.2 多元智能理论

霍华德·加德纳的多元智能理论认为, 儿童天生有八种智能:视觉空间智能、数理逻辑智能、语言智能、音乐智能、身体运动智能、人际交往智能和自我认识智能、自然观察者智能。这八种智能互相合作, 发挥功能, 又同时独立地存在。儿童会利用这八种智能认识这个世界和创造知识。机器人课程对促进学生的多元智能也是有帮助的, 机器人制作活动透过真实的情境, 亲身的体验, 使用积木、传感器、马达及齿轮等组件设计和制作自己的机器人, 并为机器人编写程序, 使它完成指定的动作。机器人制作也是一个跨学科的课程, 要灵活运用各种学科 (包括物理、逻辑、机械、电子和软件编程等) , 不但能培养学生的共通能力, 对多元智能的开发也有一定的作用。

2.3 合作学习理论

合作学习现在已成为当代教育理论、研究和实践领域中影响最大和成果最多的改革之一。它要求以学生为主体, 围绕教学的主题, 以合作的学习方式, 由学生进行合作互助、探索研究, 通过学生能动性、主动性发挥, 利用合作性人际交往, 促成学生认知、情感和社会性的全面发展, 培养发展学生的创新精神和实践能力。中小学生虽然对机器人所涉及的各个学科领域的知识都知之甚少, 甚至可以说连新手都谈不上。但如果能提供了一个合作学习的环境, 让他们参与到机器人的设计与制作活动中来, 并在个体之间的对话、协作、冲突中互动, 组成一个实践共同体, 具有共同的目标、协商的意义、实践、形成相互依赖的系统, 从而能把新知识和现有的知识整合起来, 明确阐述问题和推论, 不断地评论和重组他们的思维, 促进调节。所以机器人的课堂教学中, 在完成基本的知识把握之后, 关键是同学们以小组合作为形式, 进行创新设计、编制程序、组装部件、演习实验研究、研究反思等。

2.4 认知-发现学习理论

认知心理学家布鲁纳认为, 学生不是被动的知识接受者, 而是积极的信息加工者。学生的学习包括三个几乎同时发生的过程:获得新信息;转换信息;评价、加工处理信息。布鲁纳发现的学习教学模式强调内部学习动机的作用。本课题中, 合理的VEX机器人设计, 能够让学生边做边想, 教师提供给学生独立思考的条件, 而不是提供结果和知识, 从而让学生成为知识的主动吸收者。

3 核心概念界定

VEX机器人设计:是学生学习机器人、进行科技创新活动的平台。通过对这一机器人的学习与开发, 学生可以更好地掌握科学、技术、工程与数学的知识, 同时利用VEX机器人平台, 可以让教师和学生了解并开展与STEM有关的课程, 从而更好地发挥他们的聪明才智。涵盖内容主要包括:移动机器人, 机械臂, 机械化自动, 机械系统, 安防系统模拟装置, 小型住宅结构设计, 人工智能等。

校本课程开发:是指学校为了达到教育目的或解决学校的教育问题, 依据学校自身的性质、特点、条件以及可以利用和开发的资源, 由学校教育人员与校外团体或个人合作开展的课程开发活动。校本课程开发是促进教师专业发展的又一条重要途径, 因为校本课程开发不仅对教师提出了新的要求, 还为教师的专业发展提供了可能性。本课题所指的校本课程开发是专指以VEX机器人设计方法为主的学习课程内容。

4 同类课题的国内外研究现状述评

4.1 研究现状

截至2016年1月, 在中国学术期刊网络出版总库、中国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库、中国重要报纸全文数据库以关键词检索, VEX机器人设计校本课程相关研究文献如下:

1) “VEX机器人课程”的相关文献0篇;

2) “VEX机器人”的相关文献5篇;

3) “机器人课程”的相关文献11篇;

4) “机器人”相关文献28 956篇;

5) “机器人教育”的相关文献42篇。

4.2 主要研究成果

1) 机器人教育理论。如彭绍东在《电化教育研究》上发表的《论机器人教育》 (上) 和 (下) 是对机器人教育较为系统、完整的研究。

2) 机器人教学的探索。对机器人教学的探索主要集中在两个方面: 一是对机器人学科教学的探索, 二是机器人教育与其他课程的整合方面。如董艳秋的探究式学习的实践探索——机器人在物理实验探究中的应用, 彭丽文的“高中机器人探秘教学设计”。

3) 对机器人竞赛的研究。由于目前机器人竞赛在机器人教育中的作用与影响, 国内学者也对机器人竞赛做了一些研究。研究内容主要集中于对竞赛的剖析, 竞赛器械的制作等等。例如赵玉良的“中小学足球机器人系统设计”, 何智的“中小学生机器人竞赛的教育价值述评”, 浙江宁波市的鄞州中学把VEX机器人开设为校本课程, 名为VEX机器人工程建设。

4) 教育资源的建设。由于机器人教育刚起步, 机器人教育资源较匮乏。主要有:关于机器人优秀主题网站展台——小学机器人教育专题研究;中小学机器人教学资源网站推介;优秀主题网站展台——机器人教育在线等。

4.3 现状述评

从已有的研究我们发现:

在数量上, 机器人教育的研究目前相对来说都比较少。多数的文献都是一些简单的论文, 真正把机器人教育作为课题来研究的只有几个。

在研究角度上, 机器人教育的研究主要是对机器人教育价值的挖掘, 教学实验的开展, 机器人教育理论的阐述, 机器人教育经验的介绍。但把机器人教育作为校本课程来开发的还没有。关于VEX机器人设计方面的校本教材, 校本课程更是没有。

我校的机器人校本课程研究刚刚启步, 以往属于课外活动开展, 前两年我们编写了相关的校本教材与课程标准, 而本课程还没有一个成熟的开发体系, 所以有必要针对校本课程的开发设计一个成熟的体系。

5 研究的创新及研究的假设

5.1 研究的创新

我校的VEX机器人校本课程的开发拟完整的开发一整套有关学生学习VEX机器人设计的技术型课程, 有着完备的课程开发的体系建设, 与以往很多学校的兴趣活动小组的建设有着本质的不同。更为重要的是我们主要是把VEX机器人的内容开发为成熟的校本课程体系, 为以后的教学实施找到了正规化的方向。

5.2 研究的假设

通过本课题的研究能探索出通过机器人设计提高学生创新能力、实践能力的策略, 构建与之相适应的课程标准、教学模式, 丰富和完善学生的创新能力、实践能力提高的理论体系。

6 研究的目标及内容