國內(nèi)外機(jī)器人教育的發(fā)展現(xiàn)狀研究綜述

陳妍君

摘 要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人教育作為一種新興的教育體系應(yīng)運(yùn)而生，目前，我國的機(jī)器人教育得到了快速的發(fā)展，且被社會(huì)廣泛認(rèn)可，但在發(fā)展中還有很多問題有待解決。本文從機(jī)器人教育的現(xiàn)狀與存在的問題入手，分析國際研究現(xiàn)狀與國內(nèi)研究現(xiàn)狀，進(jìn)而對機(jī)器人教育發(fā)展現(xiàn)狀的新思路和理論予以思考。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人教育；研究現(xiàn)狀；存在問題

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1673-9132（2018）24-0093-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.24.058

郭善渡（2005）認(rèn)為：“機(jī)器人教育主要是指學(xué)習(xí)機(jī)器人的知識(shí)與技能?！盵1]楊建磊（2013）認(rèn)為：“所謂機(jī)器人教育，通常是指學(xué)習(xí)機(jī)器人的基本知識(shí)與基本技能，或利用教學(xué)機(jī)器人優(yōu)化教育教學(xué)效果的理論與實(shí)踐。”[2]由此看出，我國機(jī)器人教育也正在不斷發(fā)展，且在大眾化、普及化層面上都有了新的進(jìn)步；而于國外而言，在部分發(fā)達(dá)國家，機(jī)器人教育已普及至大中小學(xué)，且在探索發(fā)展的道路上不斷前進(jìn)著。國內(nèi)外的很多學(xué)者也都在努力地嘗試，在不同程度上取得了一些成果。本文采用文獻(xiàn)法，以機(jī)器人教育、發(fā)展現(xiàn)狀組合題名檢索的方式在中國知網(wǎng)上進(jìn)行檢索，命中文獻(xiàn)92篇，從中篩出符合本文研究方向的文獻(xiàn)進(jìn)行分析，以了解國內(nèi)外機(jī)器人教育的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，以此來不斷優(yōu)化教學(xué)效果。

一、國外研究綜述

（一）發(fā)展現(xiàn)狀

在發(fā)達(dá)國家，特別是在美、日等國家，早已將機(jī)器人教育應(yīng)用于中小學(xué)的課外活動(dòng)或課堂教學(xué)中[3]，并且一直是一個(gè)熱點(diǎn)問題。

美國的機(jī)器人教育起步很早，很多孩子在很小的時(shí)候，就已經(jīng)開始學(xué)習(xí)編程、撰寫程序，并學(xué)習(xí)如何控制機(jī)器人了。當(dāng)然這其中也少不了家長的關(guān)系，很多家長本身就是搞這方面技術(shù)的。他們滿足孩子們的好奇心，讓孩子隨便拆、隨便拼，充分發(fā)揮孩子的動(dòng)手操作能力，等到了中學(xué)，學(xué)校就已經(jīng)開設(shè)了機(jī)器人社團(tuán)，許多孩子每天都會(huì)花費(fèi)三到四個(gè)小時(shí)在機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室里，大家二三十人一起，分工合作，準(zhǔn)備機(jī)器人競賽。

日本，在早些年，機(jī)器人教育只面向?qū)I(yè)技術(shù)人員；直到1985年，日本機(jī)器人學(xué)會(huì)會(huì)刊出版《機(jī)器人和教育》特刊，詳細(xì)地介紹了各國機(jī)器人教育的先進(jìn)事例，才引發(fā)了日本對機(jī)器人教育的關(guān)注[4]。直到現(xiàn)在，日本也積極地將機(jī)器人教育參與到教育活動(dòng)中去。

（二）課程體系

在一些發(fā)達(dá)國家，機(jī)器人教育已經(jīng)普及至大中小學(xué)，并且已經(jīng)形成了相對完善的課程體系，且都在積極地探索機(jī)器人教育發(fā)展的道路。

美國的基礎(chǔ)教育領(lǐng)域中，機(jī)器人教育主要由四種形式組成：一是開展機(jī)器人技術(shù)課程，二是運(yùn)用于課外活動(dòng)，三是舉辦以機(jī)器人為主題的夏令營等活動(dòng)，四是利用機(jī)器人技術(shù)作為輔助教學(xué)工具的活動(dòng)[5]，可見其課程設(shè)置的靈活性、自由性；而美國高校的機(jī)器人教育，主要呈現(xiàn)以下兩個(gè)趨勢，一是開設(shè)相關(guān)課程，二是將機(jī)器人作為課程學(xué)習(xí)的平臺(tái)，運(yùn)用到教學(xué)中去，更增強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力。

在日本，機(jī)器人教育在研究初期以高等教育為主，隨后在初、中等教育中也逐漸得到重視，說明日本機(jī)器人教育呈現(xiàn)低齡化發(fā)展趨勢；日本的小學(xué)機(jī)器人教育以激發(fā)興趣和培養(yǎng)創(chuàng)造力等為主，初、高中以機(jī)器人競賽為主，而大學(xué)則以理工知識(shí)學(xué)習(xí)與研發(fā)為主，說明研究目的與教育層次有著直接的關(guān)聯(lián)[6]。日本更是開發(fā)運(yùn)用了多款機(jī)器人，使其參與到教學(xué)中去，這不僅促進(jìn)了多學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)和提升，也提高了教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

二、國內(nèi)研究綜述

（一）發(fā)展現(xiàn)狀

2003年，國家教育部頒布的《普通高中技術(shù)課程（實(shí)驗(yàn)）標(biāo)準(zhǔn)》，首次在高中“信息技術(shù)”課程中，設(shè)立了“人工智能初步”選修模塊，這使得機(jī)器人教育進(jìn)入到學(xué)生的視野，也代表著人工智能技術(shù)在我國有了進(jìn)一步的提升。同時(shí)，在“通用技術(shù)”科目中也設(shè)立了“簡易機(jī)器人制作”模塊，這使得學(xué)生可以將先進(jìn)的思想和技術(shù)相融合，以此來進(jìn)行發(fā)明、創(chuàng)作。在教育部新制訂的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中也提出“收集資料，了解機(jī)器人在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用”[7]。看來，我們國家對機(jī)器人教育一直都非常重視，且在不斷發(fā)展創(chuàng)新，但目前，我國機(jī)器人教育在普及上仍存在著很大的問題，是值得我們探討的。

（二）存在的問題

李俊港（2016）認(rèn)為：“購買機(jī)器人需要大量的資金，而且還要附帶買它們的配套設(shè)施，這需要很大的一筆費(fèi)用，且機(jī)器人教學(xué)時(shí)所使用的‘教材質(zhì)量不高，大都屬于‘產(chǎn)品說明書或者‘用戶指南，缺少專業(yè)的指導(dǎo)，沒有專門的書目作為具體的理論依據(jù)，因而在中小學(xué)的實(shí)施具有很大的難度?！盵8]該觀點(diǎn)從學(xué)校的角度，闡釋由于學(xué)校不能給予良好的配套設(shè)施，也不能提供專業(yè)教師對學(xué)生進(jìn)行講解，使其不能應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)。侯娟（2016）認(rèn)為：“對于家長來說，機(jī)器人教育的最大價(jià)值，還在于競賽，忽視了機(jī)器人教育的核心價(jià)值，對孩子除獎(jiǎng)狀之外的收獲關(guān)注較少。并且有些學(xué)校也把機(jī)器人競賽的成績作為宣傳的資本，給老師各種成績指標(biāo)，忽略了機(jī)器人教育在培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力及其他方面的優(yōu)勢?！盵9]該觀點(diǎn)從家長的角度，表明現(xiàn)在的教師和家長都過分強(qiáng)調(diào)競賽，過于注重比賽的結(jié)果，而完全不在意過程，忽略了教學(xué)的本質(zhì)。薛禮（2017）認(rèn)為：“由于企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)對機(jī)器人相關(guān)人才的需求量不大，所以設(shè)置機(jī)器人專業(yè)或者作為機(jī)械電子工程等專業(yè)的一個(gè)專業(yè)方向進(jìn)行招生培養(yǎng)的高校數(shù)量不多，導(dǎo)致專業(yè)人才儲(chǔ)備嚴(yán)重不足，進(jìn)而引發(fā)當(dāng)前機(jī)器人教育合格教師嚴(yán)重缺乏的現(xiàn)象。”[10]該觀點(diǎn)從教師的角度，認(rèn)為只有具備充足、合格、有經(jīng)驗(yàn)的教師，才可以設(shè)立對應(yīng)的機(jī)器人專業(yè)，對學(xué)生進(jìn)行專門培養(yǎng)，以此來培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才。徐多（2017）認(rèn)為：“目前，我國機(jī)器人教育的課程內(nèi)容主要來源于兩個(gè)方面：一是實(shí)體組裝形式的課程內(nèi)容，二是虛擬仿真形式的虛擬機(jī)器人內(nèi)容。在這兩方面的教育內(nèi)容中，普遍存在著學(xué)校將機(jī)器人只是單純地作為比賽工具、實(shí)施以比賽為目標(biāo)的機(jī)器人教學(xué)的現(xiàn)象?！盵11]該觀點(diǎn)從國家角度，認(rèn)為我國的課程內(nèi)容體系還不夠完整，還不足以將機(jī)器人很好地用于教育教學(xué)中去。

綜上所述，國內(nèi)機(jī)器人教育存在的問題，主要分為四部分：1.國家的課程體系不夠完善；2.學(xué)校資金困難，不能給予良好的配套設(shè)施；3.教師沒有足夠的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)；4.家長過分注重競賽結(jié)果，不看過程。所以，廣大的教育工作者只有下大力氣，不斷提升，才能趕超世界先進(jìn)水平，才有可能持續(xù)不斷地發(fā)展?？上驳氖牵瑖液蛯W(xué)校已經(jīng)在不斷改革創(chuàng)新，旨在加大機(jī)器人在課堂中的運(yùn)用力度，相信，在不久的將來，應(yīng)該會(huì)給大家一個(gè)滿意的答案。

目前，國內(nèi)外大部分的中小學(xué)都引進(jìn)了各種各樣先進(jìn)的設(shè)備，以供更多學(xué)生學(xué)習(xí)的需要；隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，相信機(jī)器人教育也會(huì)逐步融入大家的學(xué)習(xí)生活之中。由此可見，在今后的研究中，國家應(yīng)多鼓勵(lì)推進(jìn)將機(jī)器人作為素質(zhì)教育的平臺(tái)，并將機(jī)器人課程納入到中小學(xué)教育體系之中，使機(jī)器人教育從娃娃抓起；學(xué)校應(yīng)更注重專業(yè)高素質(zhì)教師的培養(yǎng)，多傳授、引進(jìn)有關(guān)機(jī)器人的知識(shí)與課程，加強(qiáng)與知名學(xué)者之間的溝通交流，多組織教師參加培訓(xùn)，提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量；教師應(yīng)降低機(jī)器人競賽的“競賽性”，多關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的體驗(yàn)與反思，并加大學(xué)習(xí)效度，不斷提升自身水平；對于學(xué)生自己而言，更應(yīng)多參與、享受學(xué)習(xí)的過程，在學(xué)習(xí)中鍛煉自己，提升自身興趣，以此來使我國的機(jī)器人教育得到進(jìn)一步發(fā)展，從而促進(jìn)社會(huì)創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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