09.04 机器人可以教育人!你out了吗?

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近年来,“机器人教育”遍地开花,越来越多家长把孩子送到各式各样的机器人教育培训机构学习。机器人教育主要是学搭建、设计以及一些编码语言等,适合5-18岁的中小学生,已经被越来越多的人重视。当玩具遇上编程,在玩乐之余既可提高创造力和逻辑思维能力,又能为未来升学“加分”。与时俱进的家长在教育孩子上也倾尽了所能,那么“机器人教育”你知道多少呢?,让我们一起来了解看看:

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机器人教育是指通过组装搭建运行机器人,激发学生学习兴趣、培养学生综合能力。机器人的发明、研究及应用实践是以科学研究和社会生产为需求的,进入到教育是其领域的扩大与发展。但是,由于它所涉及知识的广泛性和涉及技术的综合性,这都使的机器人对教育而言具有更多的价值。根据有关机器人教育专家的研究与实践,机器人教育的应用可以分为五种类型。

1、机器人学科教学

机器人学科教学,是指把机器人学看成是一门科学,在各级各类教育中,以专门课程的方式,使所有学生普遍掌握关于机器人学的基本知识与基本技能。其教学目标如下。

(1)知识目标:了解机器人软件工程、硬件结构、功能与应用等方面的基本知识。

(2)技能目标:能进行机器人程序设计与编写,能拼装多种具有实用功能的机器人,能进行机器人及智能家电的使用维护,能自主开发软件控制机器人。

(3)情感目标:培养对人工智能技术的兴趣,真正认识到智能机器人对社会进步与经济发展的作用。机器人教育成为学科课程,尤其对中小学而言师资、器材、场地及活动经费、教学经验等都具有很大的挑战。

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2、机器人辅助教学

机器人辅助教学是指师生以机器人为主要教学媒体和工具所进行的教与学活动。与机器人辅助教学概念相近的还有机器人辅助学习,机器人辅助训练,机器人辅助教育,以及基于机器人的教育。与机器人课程比较起来,机器人辅助于教学的特点是它不是教学的主体,是一种辅助。即充当助手、学伴、环境或者智能化的器材,起到一个普通的教具所不能有的智能性作用。

3、机器人管理教学

机器人管理教学是指机器人在课堂教学、教务、财务、人事、设备等教学管理活动中所发挥的计划、组织、协调、指挥与控制作用。机器人管理是从组织形式、组织效率等进行发挥其自动化、智能性的特点,即属于一种辅助管理的功能。

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4、机器人代理(师生)

事务机器人具有人的智慧和人的部分功能,完全能代替师生处理一些课堂教学之外的其他事务。比如机器人代为借书,代为作笔记,或者代为顶餐、打饭等。利用机器人的代理事务功能,目的是提高与学习相关的,能够促进学习效率、质量的提高。

5、机器人主持教学

机器人主持教学(RDI)是机器人在教育中应用的最高层次。在这一层次中,机器人在许多方面不再是配角,而是成为教学组织、实施与管理的主人。机器人成为我们学习的对象,这好像是遥不可及的事,但是人工智能结合虚拟现实技术、多媒体技术等让它成为实现并非太难,只是如何要越来越符合教育的发展才是更重要的。纵观机器人进入教育的五大方式,很多功能也是相互辅助、相互关联、相互融合的,我们不易完全的把它们割裂开来。

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在课堂上表面上看起来是在玩耍,但是实际上在学习很多学科的知识,很多知识都跟书本上学习的有直接关系,机器人教育的优势就是在制作过程中学到很多真正的知识。

1、拓展空间想象力

机器人教育可以拓展空间想象力,这一点对学习十分有帮助。

在学习机器人的过程中,通过自己动手,可以组成各种简单和复杂的机械结构,因为教具里有种类丰富的零件,而这些结构在生活中大量存在,在操作之中,联想能力会的到提升。

在学习时,自己搭建起这些结构,可以了解到很多结构知识,不仅培养了空间感,同时也大大提高了空间想象力。

2、提高逻辑思维能力

在学习机器人中有一个非常重要的组成部分——编程,因为机器人,它是通过一整套严密的程序来实现设计者的要求的,这样逻辑思维能力自然会得到提升。

学习机器人会做到真正的手脑并用,这是非常锻炼逻辑思维。

学习中使用的编程软件不是代码而是形象易懂的图形化界面,这让逻辑思维训练变得更加容易,这就是学习机器人中,最重要的一种能力的培养——逻辑思维能力。

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3、锻炼动手能力

学习机器人是培养动手能力的好方法,因为自己动手操作的过程有趣,所以也愿意去尝试。

想要开发智力,加强动手能力的培养是一种重要的方式。

学习机器人对动手能力的培养,会比其他方式更全面更丰富也更有趣,因为这就是一个完全由自己独立动手搭建、编程、调试、操作、运行的过程,完成之后,成就感也会十分强烈。因此机器人教育深受喜爱,而且也能够很快看到动手能力的提高。

4、培养探索能力

培养探索能力,一直是家长在教育中经常会碰到的难题。然而,在学习机器人的过程中,遇到的困难和问题会不断去尝试新的方法,并且采取新的措施,去获得满意的结果。这样,探索能力也就得到提升了。

在机器人教育课程上,对自己的机器人模型要不断改装、调试、试错——修正——再试——再改 ,这样一个孜孜不倦不断探索的过程。

因为探索的过程,本身就是在培养一种科学探索的精神和科学探索的能力,所以在不知不觉中探索能力得到锻炼和提高。

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5、开发创造力

创造力是一生受用的本领。

创造力在成长过程中非常重要,而机器人学习的目的,就是培养“创造力”。

在机器人教育中,不同的学习者采取不同的方式来达成某一个目标,可以自行发挥自己的创造力,这种创新的能力培养不是一般的学习方式所能达到的。

6、锻炼团队协作能力

机器人学习的过程和结论都是开放式的,如何控制机器人完全在于使用者自己的想法,再者,一些复杂项目往往需要一个团队来集体完成,这也能锻炼团队协作能力。

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目前机器人教育开始在各大中小学开展起来了,不过现在存在的问题也是有很多的,且不容忽视。

1、教育部门重视程度不够,发展方向偏移严重

现在社会上的机器人竞赛大多数都是由机器人企业赞助的,教育部门对于中小学机器人教育的重视程度远远不够,随着以后机器人教育的普及,现在是急需教育行政部门关注、协调和引导的。

2、资金缺乏,配套组件设施不够

由于机器人配套组件的价格比较昂贵,单机的价格都在数万元以上,另外传感器、主机模块等一些配件价格也是非常昂贵的,许多学校因为资金的问题,机器人不够,很多学生共用一个机器人,这样的学校效果是非常差的。

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3、缺乏科学规划和教学设计

现在很多的机器人教育培训机构的课程缺乏规划,有些甚至直接从网上下载课程,不管适合不适合学生,直接拿来就用了,最后学生上课又听不懂。码高机器人教育就不一样了,所有的机器人课程都是根据每个学生定制的,绝对不会出现跟网上的课程雷同的现象。

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参加机器人制作竞赛,可为小升初“加分”、招收“素质教育机器人特长生”

目前机器人教育机构主要开展的课程可以简单分为电脑编程和乐高机器人两种,通常根据不同的年龄层和学习层次来分不同的班和等级,多数机构都是采用加盟的形式引进课程。“以最基础的等级来举例,中高端机构每小时收费为150~200元左右不等。要想‘升级’至少学一年,一年收费在1.5万~2万元左右。小机构或者相对偏僻的校区会更便宜,电脑编程比乐高机器人便宜约20%。”

尽管目前机器人教育机构越来越多,且收费很高,但是他们不愁招不到学生,因为部分学生能轻易获得一些大型比赛的奖项,这些奖项为学生们在小升初参加民校面谈时“加分”不少。

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第一年的课程是以打基础为主,到第二年会根据孩子的掌握程度来升班,到时会组织学员去参加各种比赛。据悉,目前我国的机器人赛事多达十余种,影响力较大的有中国青少年电脑机器人竞赛、中国机器人大赛等;国际赛事则有国际机器人奥林匹克大赛、FIRA机器人足球赛等。多数机器人教育机构除了教机器人基础知识,也会挑选优秀学生针对竞赛项目进行竞赛培训。

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此外,有不少学校都会招收一定数量的“素质教育机器人特长生”,如广大附中、三中、七中、培正中学、育才中学等。根据《2016年越秀区初中体育和艺术特长生招生方案》要求,学生报考素质体育机器人运动项目特长生,需要获得广州市级以上(含市教育局委托广州市青少年科技教育协会承办的比赛和由广东省青少年科技中心、中国青少年科技中心举办的比赛)、市级以上小学生机器人比赛(含实体机器人、创意机器人和虚拟机器人)一等奖或第三名以上奖项(含一等奖和第三名)。

学习周期长成本高,入门容易拔尖难

机器人制作就像一个“无底洞”,非常消耗学生的时间和精力。“机器人的知识从浅入深非常庞杂,学习机器人制作周期长、成本高。学生上中学后,学习任务重,学习机器人制作需要花时间钻研,有时为了突破某个瓶颈,几个晚上通宵也是可能的,这就需要得到学校、家长的支持。

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如果仅仅是为了培养孩子的兴趣,那么挑选机器人教育课程就不需要考虑很多因素。但是如果家长想让孩子未来走上竞赛道路,就要严选机器人教育机构,从多方面去考查,比如看师资、课程设置等。“机器人培训是一件看似简单实际上却十分复杂的事情,中间涉及到很多知识,比如电脑程序、设计APP、编程合理化等,强调学生的设计和操控性,这意味着越往上越难拔尖。

现在中小学机器人教育存在的问题还是比较多的,希望学校能够重视这些问题并且及时改正,让更多的中小学生接受最先进的的科技体验,提升他们的综合能力。

机器人是一个入门容易、拔尖难的项目,要想做出成绩需要投入大量的时间和金钱,家长们应该尊重孩子的兴趣和爱好,理性对待,切勿盲从。

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