机器人教师的价值维度与发展路向

机器人教师是具有“类师性”特征、高度智能化的特定类型机器人。一方面,这类机器人有别于传统意义的人类教师,主要通过应用程序参与教育教学活动,大多以实体机器人、虚拟数字人等形态呈现,服务于教学活动,助力学生发展;另一方面,作为具有非常突出的“类师性”特征的机器人,它们不仅是教师群体在类型上的扩展,而且还是高度智能化类似于教师的一种特殊“主体”。随着科技的进步,机器人教师不断迭代升级。在新一轮人工智能技术迅猛发展的时代背景下,机器人教师迈入了以智能化为特征的新时期。越来越多且越来越智能化的机器人教师纷纷进入教育实践领域。机器人教师有助于推动教育高质量发展,促进教育理论研究的拓展与深化,改善教育生态系统,改进教学活动方式。为促进机器人教师的全面推广应用与协调发展,我国应加强立法工作,为机器人教师创造良好的应用环境;加强技术规范,制定机器人教师应达到的基本要求与技术规格;加强理论研究,建构与机器人教师相适应的教育理论体系;加强应用研究,注重智能化和育人性,提升机器人教师研发水平。

1+X证书制度背景下工业机器人技术专业师资培养体系研究

专业师资培养是推进1+X证书制度试点工作的基本保障。针对工业机器人技术专业1+X证书制度存在的师资培养效果有差距、师资培养内容脱节、师资培养基地建设滞后、师资培养激励机制有待加强等问题,以A学校为例,从提升师资培养质量、优化师资培养内容、加快师资培养基地建设和完善师资培养激励机制等四个方面,提出了师资培养体系的优化策略和建设成效。

人机协同教学的困境及其归因——以机器人教师“华君”为例

机器人教师已在教学中发挥重要作用。人类教师与机器人教师共同形塑“人机协同教学”样态。从协同教学的条件和过程来看,机器人教师存在合法性、被动性和先验性的问题,主要原因包括未能有效区分“类人师性”与“人师性”的特征,未能发现“强社交性”隐含的主体功能,未能明晰“高集成性”的精密设计与固化程序。纾解以上三种问题,应当做到:通过明晰概念任务,确立机器人教师的合法性;通过参与对话和自适应研发,激发机器人教师的主动性;通过有限研发算法和校对算法偏见,解决机器人教师的先验性。

三主体师生关系引论

随着智能程度越来越高的机器人教师更加广泛地参与教育活动,原本仅由人类教师和学生结成的双主体关系将演变为人类教师、机器人教师和学生间的三主体关系。虽然三主体师生关系没有从根本上改变师生关系的属性,但也呈现参与主体增多、表现更为复杂、活动空间叠加及人类教师角色重构等突出特征。根据两类教师同在的情况,三主体师生关系有同现型与异在型两种基本形态。前者意味着人类教师、机器人教师和学生三类主体同时出现,后者意味着人类教师与机器人教师在具体的教学实践中分开或者分别与学生结成师生关系。就这两种基本形态来说,还可以根据同现时两类教师所起作用大小将其分为主辅协作与深度融合,根据异在的实际将其分为时间异在与空间异在等。

“三教”改革背景下“工业机器人应用系统集成”课程教学改革与实践

“三教”改革对高等职业教育的课程建设提出更高的要求。“工业机器人应用系统集成”是工业机器人技术应用专业的一门核心课程,是实现工业机器人专业人才培养目标的关键环节。针对该课程建设存在的教师知识更新迭代较慢、教学内容与企业需求脱节、教学方法陈旧等问题,将教师能力提升作为课程改革的逻辑起点,以课程内容重构为改革重点,以教学方法改革为任务抓手,将教师、教材、教法通盘考虑,协同推进课程改革。

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。

面向小学机器人课程的双师教学策略研究

机器人课程对教师知识结构和课堂指导力度要求较高,传统单一教师授课的教学模式往往难以满足其课程需求。在该背景下,双师教学凭借其对师生双方主体需求的关注,在一定程度上可为学校机器人课程的开展提供新视角。基于此,为提高小学机器人课程教学效果,本研究在分析面向小学机器人课程的双师教学内涵与类型的基础上,基于机器人课堂教学流程,构建了面向小学机器人课程的双师教学策略,并以重庆市某小学的“优必选机器人”社团活动为实践场所开展教学实践,采用量化研究和质性研究相结合的方式对策略的成效进行了分析。实践表明,面向小学机器人课程的双师教学策略相较于传统教学策略而言,更有助于发展学生的计算思维,改进机器人课程的教学质量。

三主体教学:内涵、背景与关键

随着人工智能的迅猛发展,机器人教师参与教学必将成为未来教学的大趋势之一。机器人教师的加入将从根本上改变教学活动中主体因素的构成,使原本只有人类教师和学生两类主体之间的双边活动突变成为人类教师、机器人教师和学生三类主体之间的多边活动。这将使教学样态发生根本性的转变,从两个主体的教学活动走向三个主体的教学活动。与此同时,建设高质量教育体系也在大力呼唤教学手段的进一步升级,为机器人教师参与教学提供了新的应用契机。为了使三主体教学能够全面顺利地推进,充分发挥其在未来教学中的作用,当前亟待在完善机器人教师参与教学的立法、制定机器人教师的技术规格、探讨机器人教师参与教学的理论等关键方面进行审慎思考。

基于智能教育机器人的“双师课堂”教学模式构建

智能教育机器人应用于高职院校课堂教学是教育信息化发展的趋势之一。构建智能教育机器人支持下的"双师课堂"教学模式,开展"双师课堂"教学实践,是智能教育机器人应用于高职院校课堂教学的重要尝试。研究发现,智能教育机器人支持下的"双师课堂"教学模式有效地增加了课堂教学的趣味性,激发了学生的学习兴趣和主动性,优化了课堂教学过程,极大地改善了课堂教学效果。另外,人机合理分工在一定程度上降低了教师的劳动强度,使教师有比较充足的时间和精力"潜入"课堂,深入了解每个学生的真实情况,真正履行教师的育人职责。

中小学教育元宇宙空间的构建及其教学应用

随着新技术的迅猛发展,元宇宙快速进入社会多个应用领域,教育元宇宙应运而生。目前,我国教育元宇宙的应用尚处于初级阶段。为推动教育元宇宙在中小学校的落地实施,文章首先厘清了“元宇宙”与“教育元宇宙”的概念,然后通过对教育元宇宙的关键技术、框架设计、场景构建、教学空间等方面进行统筹规划,构建了中小学教育元宇宙空间,其架构包含基础设施层、技术平台层、智能感知层、应用展示层。最后,文章依托教育元宇宙空间,在中小学学科教学中开展了XR和“三师课堂”教学探索性实验。在教育元宇宙空间,人类教师、虚拟数字人教师和智能机器人教师以“三师课堂”形式协同授课,实现了跨越时空的师生互动交流,既能减轻教师的工作负担,也能发展学生的核心素养、提升其学习成效,有助于创新人才的培养。

机器人教育骨干教师专业化培训研究

机器人学科作为一门较新颖的课程近年来逐步引入中小学及大学教育中,它得以顺利实施的其中一个要素是任课教师的综合素质能胜任机器人教育课程。文章以机器人教育骨干教师及学科带头人培养对象专业化培训为研究对象,从机器人教育现状、机器人骨干教师培训需求和意义、培训方案制定、培训模式和要求、培训效果评价五个方面深入探讨系统化的教师专业化培训方案。

基于“三教一实”的高职“工业机器人应用技术”课程改革--以温州职业技术学院为例

工业机器人的应用型人才是目前社会紧缺的人才之一,由于实训室与教材建设不配套、教师的专业教学技能与行业实践经验不俱全、教学方法不得当,高等职业教育中该类人才培养出现了“顶层设计强劲、底层执行无力”的课程实施问题。“工业机器人应用技术”课程要求专业知识和职业技能结合度高,高职院校应该从教师、教材、教法和实训室四个方面深入改革。双师型教师要以“厨师”和“导演”的角色来“加工”知识和组织教学活动,由教师和企业工程师共同设计实训室、编写配套教材,推行“做中学”教学模式,确保课程有效实施。

机器人赋能未来教育的创新与变革——国际机器人教师研究综述

未来教育将进入人机教师协作共存的“双师”时代,机器人教师作为人工智能教师的典型代表之一,愈来愈成为研究关注的焦点。本研究以通过Web of Science核心数据库筛选得到的有关机器人教师的51篇有效文献为研究样本,采用内容分析法梳理国际机器人教师研究现状。研究发现:1)机器人教师理论重在拓展机器人教师的定义与角色,发展理论支撑与关键技术;2)机器人教师设计与开发聚焦于智能教育系统的构建,关注教与学功能策略的实现;3)机器人教师教学应用强调知识传授与行为培养,创造机器人教师独特价值;4)机器人教师教育评价旨在探索多样、科学的评价方式,实现教学策略、结构的变革。本研究还探讨了机器人教师的未来发展趋势和研究建议,以期为我国机器人教师研究和实践探索提供借鉴。

机器人可以教知识无法培育价值观吗

随着人工智能时代的到来,面对尖锐的问题"机器人可以教知识无法培育价值观吗?"我们的回答是,机器人不仅能够教知识而且可以培育知识里的价值观。首先,情绪导向任务、脚本编写和远程控制以及LIDA认知结构模型使机器人可以培育道德知识所含道德价值观,实证知识所含特殊价值观以及超学科知识所含多元价值观。其次,自治型道德智能体、价值系统以及智能系统分别是机器人主动培育价值观的外部前提、内在机理以及动力机制。最后,德育神经科学研究成果、机器学习体系建构以及类脑智能系统进阶开发,创生价值创造型的德性AI教师,使机器人有效培育价值观成为可能。总之,机器人既可以教知识也能培育价值观,为解放教师创新教育展现了美好前景。

人工智能教育机器人支持下的新型“双师课堂”研究——兼论“人机协同”教学设计与未来展望

智能技术能够加快教学方法改革,能够促进学生的个性化学习,成为未来教育的基础。人机协同教育可以发挥教师与人工智能的不同优势,促进学生的个性化发展。未来学校如何促进教师与人工智能教育机器人作为"双师"协同教学是值得研究的问题。因此,可以基于人工智能教育机器人的应用场景,分析人工智能关键技术对教育机器人的支持,在云计算平台基础和边缘计算环境框架下,构建人工智能教育机器人支持的新型"双师课堂"环境,进一步给出相应的学习过程和应用,并基于该课堂环境下人工智能教育机器人教学应用实施的相关案例,探讨课堂应用效果及其相关措施。人工智能教育机器人是人工智能技术集成化、具象化的课堂体现,可以作为课堂中的另一名"教师"角色,形成一种新的人机协同的"双师课堂"教学形态。在未来教育中,教师需要熟悉"人机协同"智慧教学环境,开展注重"育人"的教学活动,同时,培养学生"人机协同"的意识和能力,为人工智能时代社会的人才需求打下良好基础。

双足步行机器人教师的设计与研究

分析了步行运动的状态,确定了双足步行机器人自由度的分配,在比较各种驱动装置优缺点的基础上,选择了精度高、维修简单且易于程序控制和集中控制的舵机作为驱动器。根据特定的结构特征,构建了双足步行机器人的基本框架,并利用三维建模软件Unigraphics建立了双足步行机器人的实体模型。

提质培优行动计划背景下高职教师专业发展路径探析

提质培优行动计划是新形势下中国为职业教育增值赋能,以质图强,从而加快推进职业教育现代化而提出的一项重大战略性举措。提升高职教师专业能力,打造高水平双师队伍,是促进高水平专业建设的现实要求,也是推进高水平高职学校建设的实力保障。主要阐述了提质培优行动计划背景下高职教师专业发展的重要性,分析了国内高职教师专业发展的现状,提出了提质培优行动计划背景下高职院校教师专业发展的途径和策略。

何以为师:人工智能时代的未来教师图景

前三次教育革命中,教师角色经历了一定变迁,奠定了当今的教师角色基础。随着人工智能的飞速发展,我们逐渐走向了人机双师协同育人的时代。机器人教师经历了“计算智能-感知智能-认知智能”的发展阶段,具有一定优势与不足。人类教师在机器人教师带来的挑战之下既要坚守“育人”初心,也要进行角色重塑。基于此,未来人机双师协同育人模式将呈现出AI代理、AI助手、AI教师、AI伙伴几种形态,在教学上带来教学主体从“人类教师+学生”转向“机器人教师+人类教师+学生”的转变,教学结构从“教师-学生-教材”的三维结构向“人类教师-机器人教师-学生-智能化学习资源”的四维结构转变。在教育呈现一幅全新的教学景象时,必须警惕技术主义的陷阱,从主体观、交往观和评价观几个角度来进行反思。

中小学教师机器人教育接受度影响因素研究

人工智能时代的到来,机器人教育已经成为提升学生数字化胜任力的重要方式。而教师是否愿意接受机器人教育,关系到机器人教育实施的效果和机器人教育的可持续发展。研究以参加“江西省中小学校机器人教练员培训班”的190位教师为调查对象,通过对UTAUT模型及其对应量表修改,从绩效期望、努力期望、社群影响及促成条件四个维度调查分析了教师对机器人教育的接受度,研究了性别、年龄、教龄和信息技术精通程度对教师机器人教育接受度的调节作用。结果显示:(1)促成条件对教师机器人教育接受程度的影响是直接而显著的;(2)不同教龄的教师仅在绩效期望上存在显著差异;(3)不同信息技术精通程度的教师仅在社群影响上存在显著差异。最后,研究从体系先行、制度保障、创新推进三个方面提出了中小学开展机器人教育的建议。

新时代职业教育教师专业发展共同体构建策略——以信阳市为例

文章以信阳市为例,聚焦中小学教育与职业教育的深入融合,以专业教师实施主体为研究对象,通过分析职业教育教师专业发展共同体构建需求,提出了建立“政府—企业—中职—高职—中小学”五位一体的职业教育教师专业发展实施策略,搭建了信阳市职业教育教师专业发展共同体体系,并以工业机器人应用领域教师专业发展为例,验证了所提出策略的可行性。