探索机器人教育的新范式--评《中小学机器人教育:模型与创新》

在科技日新月异的今天,机器人教育已成为全球教育改革的重要方向,通过机器人教育,对青少年创新能力培养具有深远意义:通过机器人教育,青少年有机会接触到机械工程学、信息科学等广泛的跨学科知识,从而扩大他们的知识面,有助于培养他们的综合思维能力和创新精神,激发对科学技术和创新的兴趣。

创新创业背景下机器人教育的发展与实践研究

机器人是人工智能实现的重要载体。随着国家对机器人产业的重视,对掌握机器人技术人才的渴求,催生了机器人教育研究的进一步深入。本文以高校机器人教育领域的现状和问题为切入点,以西安交通大学的机器人教育实践为案例,理清其发展路径,分析其所具备的优势,总结可迁移性的经验,以期为我国高等教育阶段机器人教育今后的发展提供一定的思路和借鉴。

中小学机器人教育教学效益提升策略研究--以Clbbot机器人教学为例

机器人教育作为智慧教育和STEAM教育落地的重要支撑,能有效促进学生的全面发展。但目前学校开展的机器人教育教学还存在侧重教学结果,较少关注过程等问题。开展机器人教育教学需要采用适切的教学策略。结合具体Clbbot机器人教学案例,教师可从趣味性及拓展性课堂导入、简易透彻的理论讲解、多层次的任务设置、着重关键点的案例演示、激励型发展性评价等几个方面着手,提升教学效益。

机器人教育在高中科技特色校建设中的应用

随着科技的飞速发展,机器人教育在高中科技特色校建设中的应用日益凸显其重要性。机器人技术作为现代科技的杰出代表,为学生提供跨学科学习的机会,还极大地激发学生对科技创新的热情。在高中阶段引入机器人教育,能够培养学生的综合素质,推动学校科技教育的创新发展。本研究旨在探讨机器人教育在高中科技特色校建设中的应用策略,以期为相关教育工作者提供参考。

关注“机器人教育”的普及

关注“机器人教育”在小学教育的普及,开发“走近机器人”课程与实践,一定能让学生感受“机器人”新兴科技项目的神奇魅力,从而激发学生科技探究的兴趣,为他们科学素养的提高注入新鲜活力。此间,教师应从信息科技课程、综合实践课程整合入手,引入机器人普及教育项目,重视解读“机器人教育”在小学中的现状、探析“机器人教育”推广开展的意义、寻觅机器人普及教育的基本策略等环节的思考,旨在通过机器人普及教育,使学生实践能力、协作意识获得更好培养,科技筑梦种子在学生心中萌芽成长。

《中小学机器人教育:模式与创新》——引领机器人教育走向融合创新新征程

钟柏昌教授依托2个国家级科研项目,整合政产学研用多方力量,开展了9年多的理论与实践探索,形成了近70万字、由人民教育出版社出版的《中小学机器人教育:模式与创新》一书,主要特色如下。提出了适合中国实际的机器人教育技术路线从宏观层面提出了机器人教育以低成本开源机器人为主和虚拟机器人为辅的技术路线,以及机器人教育普惠与培优相融合的发展路径,解决了机器人教育以竞赛模式为导向,以品牌机器人为载体,过分强调机器人性能,导致进入门槛高、受众面窄、难以普及的问题。

区域整体推进中小学机器人教育的价值与实践路径

随着社会的不断发展与进步,中小学生的素质教育逐渐受到了越来越多人的关注。提高小学生的综合素质,有利于将其培养成为适合新时代发展的人才,为我国现代化的建设贡献力量。推进中小学机器人教育就能够有效达成这一目标,通过这一方面的教育实现学生综合素质的提升。因为目前我国已经进入了信息时代,学习机器人的相关内容,能够让中小学生的思维更加流畅与灵活。本文先阐述了中小学机器人教育和区域整体推进中小学机器人教育的价值,并从多方面概括了区域整体推进中小学机器人教育的实践路径。希望能够具有一定的参考价值。

K-12机器人教育企业师资需求研究

随着全民智能教育时代的来临,机器人教育领域迎来了新的发展契机,但也面临着专业师资结构性紧缺的难题。为了厘清K-12机器人教育企业师资的需求,采用内容分析方法分析了“前程无忧”招聘网站上的445条机器人教育师资招聘信息;发现整体上教育培训行业对机器人教育师资需求旺盛,工作地点集中在一线城市,岗位以课程教学和综合管理为主,薪资水平普遍高于高职毕业生平均水平,准入门槛为大专以上,录用专业来源相对宽泛,重视师资职后技能培训;同时机器人教育师资供给存在结构性矛盾,亟待破解。基于分析结果,从扩大招生、课程体系、教师水平、教学条件、学生素质、产教研学融合等方面提出了机器人教育专业师资培养建议。

区域整体推进中小学机器人教育的价值、模式与实践

机器人教育对培养中小学生面向未来的核心素养具有重要价值。然而,中小学推广机器人教育面临着观念、政策、资源、师资等多重约束,从而导致发展极不平衡。区域整体推进模式着眼于面向全体学生、扶持薄弱学校、整合社会资源,在地方政府的政策驱动下,建立机器人教育联盟,将中小学校、高等师范院校、行业企业等多方面资源整合起来,形成教育合力,从而促进教育公平、共同发展和协同育人。基于机器人教育联盟的运行机制,各利益相关方能够充分实现信息互动、资源共享、优势互补。通过培养机器人教育师资、开展机器人教育科普活动、举办机器人竞赛活动、提供机器人教育服务,推进区域机器人教育水平的整体提升。

如何利用机器人教育挖掘学生的创新潜能

机器人教育是以创客教育为核心理念的一种教育方式,既有利于学生的全面发展,也有利于创新创业教育的实施。当前,我国各级教育都在探索机器人教育理念和方法,提出了多种教育思路,将机器人教育定义为未来教育的“新希望”。本文对机器人教育进行分析研究,提出机器人教育与挖掘学生创新潜能的适配性,同时结合相关教学案例,探索利用机器人教育挖掘学生创新潜能的具体措施,旨在促进我国创新创业人才培养。

国内机器人教育研究热点与发展趋势——基于CiteSpace的可视化分析

文章使用中国知网(CNKI)为数据检索源,使用科学知识图谱方法,并使用可视化分析软件CiteSpace对自1990年到2021年关于中国机器人教育的研究进行定量分析。本文以文献计量学研究方法为基础,通过作者与机构共现图谱中发现核心作者群及其团队分布;从关键词突现中发现前沿热点。通过图谱的可视化分析,得出我国机器人教育研究今后应围绕进一步扩展研究群体、研究领域需要深化以及协作与应用研究有待提升三个方面展开。

机器人教育视域下中学生STEM素养构建策略探究

近年来虽然机器人的教学实践在中小学开展的越来越多,但通过机器人开展 STEM 教育的教学模式、教学评价、课程建设等方面的研究却相对比较缺乏。当前,教学实践的资源大部分是竞赛资源,实践设计缺乏理论规划与依据授课内容参次不齐。本文旨在并从教育层级与系统性层面探讨学生 STEM 素养在普通教育与高等教育中的衔接问题,创设培养学生创新和实践能力的课堂教学模式,加快推进中小学机器人的实践教育。

高等工程教育中的机器人教育探索与实践

在强调高等工程教育"回归工程"的背景下,针对我国高校以智能机器人技术为载体所开展的高等工程教育和工程实践在学科交叉、学科前沿和工程实践三个典型方面存在的不足,论文结合我校开展机器人教育的现状,对我校在开展机器人教育中的教育理念,教学内容和实践效果进行了展示,在建立层次化的课程教学体系,多样化的实践教学环节,代表性的专题讲座和阶梯式的科研团队等方面对以机器人技术为载体的实践教学活动进行了积极的探索和尝试。实践表明,多方位的工程感知、多学科的交叉融合以及多样化的实践教学过程能有效提升学生的工程能力和创新意识,其效果更为直接的表现在师生共同参与的实际工程案例中,同时也为高校开展以机器人教育为载体培养创新型工程科技人才的模式进行了有效的探索与实践。

机器人教育:现状、问题与推进策略

教育机器人是进行信息技术教育的有效载体,机器人教育旨在培养学生的创新精神和综合实践能力。随着我国基础教育信息化的发展,机器人教育正越来越被人们所关注。本文在阐述教育机器人概念和角色定位的基础上,分析了机器人教育的现状和面临的问题,并从产品研发、教育应用、标准研制、协作研究等方面提出推进机器人教育的若干设想。

困境与破局:我国机器人教育的研究与发展

机器人教育是STEAM教育和创客教育两者相结合的一种新教育活动形式,旨在培养学生的创造力和动手实践能力。文章从我国机器人教育研究与发展的现状入手,发现机器人教育历经了20多年的发展,已经取得了相对丰硕的研究成果,基本上形成了一系列的活动实践模式。文章也发现当前机器人教育在实践中遇到了一系列的困难或问题,如专业师资缺乏、课程体系差异性太大、监管体系缺乏和父母参与缺失等。文章认为,要打破这些僵局,就需采用一些对策,如专业化的教师在职培训与提升、机器人教育的课程建设、移动云学习平台的搭建和学生家长的积极参与等。

日本机器人教育的发展现状和趋势

文章从机器人产业发展和人才培养两方面入手,梳理了日本近40年来推进机器人教育的国家政策。进而通过分析推进机器人教育的标志性案例,回顾日本机器人教育的发展历程。随后,文章对机器人教育的相关研究进行文献分析,总结日本机器人教育相关研究的发展阶段和不足。在此基础上,文章归纳出日本机器人教育的特点和启示,如促进教育体系化和低龄化、构筑产官学联合的社会教育体制、推动跨学科融合等,以期为中国机器人教育提供参考。

我国中小学机器人教育的现状调查与分析

为了解中小学机器人普及教育的现状,发现起步阶段存在的障碍与需求,为普及机器人教育提供建议与对策,该文借助第二届全国中小学机器人教学展评活动,开展了一次较大规模的调查。通过调查发现,机器人进课堂已成为一种令人期待的发展方向;开设机器人课程的适宜起点建议为四五年级和七年级;机器人教学内容与方法有待规范和改进;学生有喜欢机器人课程的充足理由;低成本的机器人品牌更受青睐;教育机器人市场正在形成,产品质量和市场格局有待变化。针对调查结果提出建议如下:做好顶层设计,建立课程体系;开展课程研究,探索有效教学;加强源头培养,强化教师培训;规范器材配置,建立机器人标准。

美国机器人教育的特点及其启示

机器人教育在我国还处于起步阶段,尚未有系统的理论指导,也缺乏可借鉴的成功经验。本文分别对美国基础教育与高等教育中的机器人教育现状进行分析:在基础教育领域,从实施类型出发,介绍和分析了若干典型案例及其特色;在高等教育领域,从机器人课程与机器人学习平台两方面,分别选取了较具代表性的麻省理工学院的开放课程以及俄勒冈州立大学的机器人学习平台TekBots作为案例。最后探讨了美国机器人教育的特点以及值得我国借鉴的经验。

基于科学素养的机器人教育与人才培养——访清华大学人工智能研究院院长张钹院士

随着2017年国务院印发了《新一代人工智能发展规划》,其中明确指出应在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科,培养复合型人才。这为从小学开始开设机器人课程,落实STEM教育理念中的跨学科教育和科学素养提供了最佳入口,由此,机器人教育再度成为教育热点。机器人教育被现代教育学家认为是培养学生创造力和想象力的有效工具,集机械、电子、编程、物理、数学、艺术设计等多学科于一体,有助于学生的逻辑思维能力、创新精神的培养和实践动手能力的培养,同时也为我国理工科人才的建设奠定基础,契合我国课程改革的趋势与需求。2017年起,以浙江为先的部分地区将信息技术(含编程)正式升级为高考项目;大学院校相继开设机器人类专业并纳入自主招生。但机器人教育的实践及其课程、教材与STEM理念、核心素养在对接的过程中,仍然面临诸多挑战,以整体的课程体系未建立和缺少国家层面的示范引领为首要问题,智能机器人课程多作为校本课程、兴趣小组或社团活动,面向个别群体,由少部分老师自发组织,或由培训机构提供有偿教育服务进行;目前学校多处于实验室等硬件建设阶段,注重环境创设,但是对核心的课程和教师专业发展并没有明确方向,缺乏能够胜任教学的老师、老师没有可教的课程内容即载体很突出;课程内容主要集中于编程的学习,以Arduino平台为基础的服务型机器人为典型,难度不适宜和学科内容孤立的问题仍然无法解决;主要采取以赛促学的形式促进该学科发展,缺乏其他形式的学习、实践和交流平台等等。基于这一前提和背景,本课题组向张钹院士请教相关问题并进行了访谈,并围绕在基础教育阶段,开展机器人课程的教育目标、课程内容和形式、人才贯通培养、人工智能的影响以及对机器人教育的相关建议,这几个主题进行了深入访谈。张钹,清华大学计算机系教授、博士生导师、俄罗斯自然科学院外籍院士、中国科学院院士,现任清华大学人工智能研究院院长,从事人工智能理论、人工神经网络、遗传算法、分形和小波等理论研究;并把上述理论应用于模式识别、知识工程、智能机器人与智能控制等领域的应用技术研究。张钹院士与张铃教授合作提出人工智能问题求解的商空间理论,解决不同粒度空间的问题描述、它们之间的相互转换以及复杂性分析等理论问题,并以该理论为指导,提出多层信息综合、多层规划与搜索等新的研究方法,形成新的算法。在这些领域他已发表200多篇学术论文和5篇(或章节)专著(中英文版),十多项成果分别获得国家级、部级和国际奖;他的专著获得国家教委高等学校出版社颁发的优秀学术专著特等奖;他的科研成果分别获得ICL欧洲人工智能奖、国家自然科学三等奖、国家科技进步三等奖、国家教委科技进步一、二等奖、电子工业部科技进步一等奖以及国防科工委科技进步一等奖等奖励。

我国基础教育中机器人教育的现状与对策研究

近年来,机器人教育越来越受到人们的关注。国内外的教育专家提出,教育机器人在基础教育中可作为实施创新教育、素质教育、技术教育的有效载体。从中小学机器人竞赛、机器人教学、机器人教育研究三方面阐述了我国基础教育中机器人教育的发展状况,分析了发展中存在的问题,并提出了若干解决问题的对策。