教育機(jī)器人是什么

教育機(jī)器人是以人為主導(dǎo)，以人工智能為呈現(xiàn)方式，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為目標(biāo)的機(jī)器人成品、套裝或散件，其具有教學(xué)適用性（可促進(jìn)中小學(xué)信息技術(shù)課程體系進(jìn)步與機(jī)器人教學(xué)普及發(fā)展）、拓展性（可根據(jù)用戶需求自由拆卸/設(shè)計(jì)/組合模塊部件、編寫程序）、友好性（人機(jī)交互界面/材質(zhì)/造型設(shè)計(jì)等充分適用于用戶心理及生理發(fā)展特征）和趣味性（可整合STEAM創(chuàng)客教育，激發(fā)學(xué)生研究興趣，簡(jiǎn)化復(fù)雜知識(shí)）等優(yōu)良特征，能夠有效提高學(xué)生的信息技術(shù)能力和在數(shù)字時(shí)代的競(jìng)爭(zhēng)力，具有較大的教育價(jià)值和良好的市場(chǎng)前景。

教育機(jī)器人分類

1、教育型的機(jī)器人。主要是針對(duì)不同的人群進(jìn)行不同的教學(xué)，以最大程度的開發(fā)學(xué)生的潛質(zhì)，目前的教育機(jī)器人的教學(xué)已經(jīng)在小學(xué)，中學(xué)和大學(xué)的各個(gè)層次展開，它能夠提供多種的編程平臺(tái)，讓大家自己進(jìn)行自由和組合和拆卸，并且還可以讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)出某些的零部件。小學(xué)生在使用教育機(jī)器人的時(shí)候，由于編譯方面的水平限制，只能使用已經(jīng)編譯好的程序命令，進(jìn)行相應(yīng)模擬指令，這對(duì)于發(fā)揮孩子的創(chuàng)造力也是很有幫助的。

2、比賽型的教育機(jī)器人。主要是用于各類機(jī)器人大賽中。小學(xué)階段也是有比賽型的機(jī)器人的，它通常是提供一些標(biāo)志的程序和零件，讓大家進(jìn)行適當(dāng)?shù)母膭?dòng)，這個(gè)主要是針對(duì)機(jī)器人水平很高的孩子們使用的，這樣讓孩子們從小就能夠感受到機(jī)器人教育的重要。

教育機(jī)器人功能

1、機(jī)器人學(xué)科教學(xué)

機(jī)器人學(xué)科教學(xué)，是指把機(jī)器人學(xué)看成是一門科學(xué)，在各級(jí)各類教育中，以專門課程的方式，使所有學(xué)生普遍掌握關(guān)于機(jī)器人學(xué)的基本知識(shí)與基本技能。其教學(xué)目標(biāo)如下。

（1）知識(shí)目標(biāo)：了解機(jī)器人軟件工程、硬件結(jié)構(gòu)、功能與應(yīng)用等方面的基本知識(shí)。

（2）技能目標(biāo)：能進(jìn)行機(jī)器人程序設(shè)計(jì)與編寫，能拼裝多種具有實(shí)用功能的機(jī)器人，能進(jìn)行機(jī)器人及智能家電的使用維護(hù)，能自主開發(fā)軟件控制機(jī)器人。

（3）情感目標(biāo)：培養(yǎng)對(duì)人工智能技術(shù)的興趣，真正認(rèn)識(shí)到智能機(jī)器人對(duì)社會(huì)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用。

機(jī)器人教育成為學(xué)科課程，尤其對(duì)中小學(xué)而言師資、器材、場(chǎng)地及活動(dòng)經(jīng)費(fèi)、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)等都具有很大的挑戰(zhàn)。

2、機(jī)器人輔助教學(xué)

機(jī)器人輔助教學(xué)是指師生以機(jī)器人為主要教學(xué)媒體和工具所進(jìn)行的教與學(xué)活動(dòng)。與機(jī)器人輔助教學(xué)概念相近的還有機(jī)器人輔助學(xué)習(xí)（Robot-AssistedLearning，簡(jiǎn)稱RAL），機(jī)器人輔助訓(xùn)練（Robot-AssistedTraining，簡(jiǎn)稱RAT），機(jī)器人輔助教育（Robot-AssistedEducation，簡(jiǎn)稱RAE），以及基于機(jī)器人的教育（Robot-BasedEducation，簡(jiǎn)稱RBE）。與機(jī)器人課程比較起來(lái)，機(jī)器人輔助于教學(xué)的特點(diǎn)是它不是教學(xué)的主體，是一種輔助。即充當(dāng)助手、學(xué)伴、環(huán)境或者智能化的器材，起到一個(gè)普通的教具所不能有的智能性作用。

3、機(jī)器人管理教學(xué)

機(jī)器人管理教學(xué)是指機(jī)器人在課堂教學(xué)、教務(wù)、財(cái)務(wù)、人事、設(shè)備等教學(xué)管理活動(dòng)中所發(fā)揮的計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)、指揮與控制作用。機(jī)器人管理是從組織形式、組織效率等進(jìn)行發(fā)揮其自動(dòng)化、智能性的特點(diǎn)，即屬于一種輔助管理的功能。

4、機(jī)器人代理（師生）事務(wù)

機(jī)器人具有人的智慧和人的部分功能，完全能代替師生處理一些課堂教學(xué)之外的其他事務(wù)。比如機(jī)器人代為借書，代為作筆記，或者代為頂餐、打飯等。利用機(jī)器人的代理事務(wù)功能，目的是提高與學(xué)習(xí)相關(guān)的，能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)效率、質(zhì)量的提高。

5、機(jī)器人主持教學(xué)

機(jī)器人主持教學(xué)（RDI）是機(jī)器人在教育中應(yīng)用的最高層次。在這一層次中，機(jī)器人在許多方面不再是配角，而是成為教學(xué)組織、實(shí)施與管理的主人。機(jī)器人成為我們學(xué)習(xí)的對(duì)象，這好像是遙不可及的事，但是人工智能結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、多媒體技術(shù)等讓它成為實(shí)現(xiàn)并非太難，只是如何要越來(lái)越符合教育的發(fā)展才是更重要的。

縱觀機(jī)器人進(jìn)入教育的五大方式，很多功能也是相互輔助、相互關(guān)聯(lián)、相互融合的，我們不易完全的把它們割裂開來(lái)。

教育機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)

1、教育機(jī)器人涉及“教育行業(yè)中的服務(wù)機(jī)器人”和“青少年機(jī)器人教育”兩個(gè)方面，將成為工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人以后的第三類機(jī)器人發(fā)展領(lǐng)域。教育領(lǐng)域中的機(jī)器人將增強(qiáng)或延伸教師的表達(dá)能力、知識(shí)加工能力和溝通能力；機(jī)器人教育將激發(fā)廣大學(xué)生對(duì)智能技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，并大范圍提高學(xué)生信息技術(shù)能力，提升數(shù)字時(shí)代的競(jìng)爭(zhēng)能力。

2、在全球教育機(jī)器人研究領(lǐng)域中，根據(jù)國(guó)際權(quán)威文獻(xiàn)庫(kù)調(diào)研，文獻(xiàn)引用數(shù)量處于前列的國(guó)家有美國(guó)、瑞士、意大利、日本和英國(guó)等，研究主要聚焦在機(jī)器人教育、語(yǔ)言教育和特殊教育領(lǐng)域。在“機(jī)器人進(jìn)課堂”方面，日本和韓國(guó)應(yīng)用相對(duì)廣泛。

3、學(xué)校中的教育機(jī)器人將成為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的重要組成部分。作為教師助手支持教學(xué)設(shè)備使用、提供學(xué)習(xí)內(nèi)容、管理學(xué)習(xí)過(guò)程、常見問(wèn)題答疑等，作為學(xué)習(xí)伙伴協(xié)助時(shí)間和任務(wù)管理、分享學(xué)習(xí)資源、激活學(xué)習(xí)氛圍、參與或引導(dǎo)學(xué)習(xí)互動(dòng)，形成一種新型教學(xué)形態(tài)。

4、隨著家庭教育受重視程度日益增強(qiáng)和“家庭學(xué)?！痹谌虻呐d起，教育機(jī)器人或許能作為同伴或輔導(dǎo)教師，成為“家庭的一員”，協(xié)助“在家教育”，促進(jìn)孩子的學(xué)習(xí)發(fā)展和健康成長(zhǎng)。

5、教育機(jī)器人的應(yīng)用情境涉及人群和場(chǎng)域兩方面，前者涵蓋嬰幼兒、幼兒園和中小學(xué)（K12）、大學(xué)、在職人員和老人等群體，后者包括個(gè)人、家庭、教室、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、工作場(chǎng)所和公共場(chǎng)所等。不同人群、不同場(chǎng)域的應(yīng)用訴求與技術(shù)的發(fā)展成熟度，將決定教育機(jī)器人產(chǎn)品的發(fā)展方向。

教育機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀

1、中國(guó)教育機(jī)器人行業(yè)規(guī)模高速擴(kuò)張

目前，從全球范圍來(lái)看，全世界超過(guò)20個(gè)國(guó)家已將編程列入國(guó)家規(guī)定教材中，其中，美國(guó)、韓國(guó)、日本、英國(guó)、丹麥等國(guó)家現(xiàn)今在教育機(jī)器人的研究中處于領(lǐng)先地位，日本和韓國(guó)在教育機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用上普及更加廣泛。中國(guó)機(jī)器人研究起源于上世紀(jì)七八十年代，但針對(duì)中小學(xué)的機(jī)器人教學(xué)起步較晚，直到20世紀(jì)90年代后期才逐步發(fā)展。目前，在北京、上海、廣東、江蘇等地已經(jīng)將教育機(jī)器人納入地方或校本課程。

2、學(xué)習(xí)型機(jī)器人是競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)，專用型機(jī)器人市場(chǎng)空間廣闊

到2021年，全球教育機(jī)器人的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到111億美元。其中，教育服務(wù)機(jī)器人相較于機(jī)器人教育市場(chǎng)擁有更大的發(fā)展?jié)摿?。此外，根?jù)Markets and Markets（2012）的機(jī)器人報(bào)告分析，未來(lái)教育服務(wù)機(jī)器人的服務(wù)和內(nèi)容營(yíng)收將可能占據(jù)行業(yè)77%以上的市場(chǎng)份額，將成為行業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。

而從細(xì)分的產(chǎn)品市場(chǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，根據(jù)中國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，目前，我國(guó)教育機(jī)器人市場(chǎng)中，以學(xué)習(xí)型機(jī)器人為主導(dǎo)，其中學(xué)習(xí)型機(jī)器人和比賽型機(jī)器人占據(jù)了90%以上的市場(chǎng)份額。盡管隨著機(jī)器人通用性的普及，未來(lái)學(xué)習(xí)型和比賽型機(jī)器人的概念或?qū)⒂兴趸ㄓ眯秃蛯Ｓ眯蜋C(jī)器人概念將得到重視。但短期內(nèi)，學(xué)習(xí)型機(jī)器人占主導(dǎo)的市場(chǎng)格局仍將保持不變，將是未來(lái)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

值得一提的是，通用型機(jī)器人具備提供工作、娛樂(lè)、生活、教育等多功能用途，能夠配合周邊產(chǎn)品的使用，達(dá)成教學(xué)任務(wù)；而專用型機(jī)器人則是專門為某種教學(xué)情境所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品或服務(wù)。目前，教育機(jī)器人設(shè)計(jì)中以通用型機(jī)器人為主，而專用型機(jī)器人仍處于起步階段，未來(lái)專用型機(jī)器人市場(chǎng)具有較多的發(fā)展機(jī)會(huì)。

教育機(jī)器人面臨的問(wèn)題

盡管我國(guó)教育機(jī)器人行業(yè)正處于快速發(fā)展階段，且未來(lái)發(fā)展前景較好，但是在行業(yè)發(fā)展過(guò)程中仍存在一些限制發(fā)展的痛點(diǎn)需要解決。

1、教育機(jī)器人產(chǎn)品缺乏規(guī)范性。國(guó)內(nèi)外機(jī)器人制造商開發(fā)的教育機(jī)器人品牌十分繁雜，且自成體系，互不兼容，開放度較低。

2、資金嚴(yán)重缺乏，配套組件及設(shè)施不夠，給普及增加了難度。

3、機(jī)器人教育缺乏科學(xué)規(guī)劃。機(jī)器人教學(xué)所使用的“教材”質(zhì)量不高，大多屬于“產(chǎn)品說(shuō)明書”或“用戶指南”等，缺少課程與教學(xué)專家的參與和指導(dǎo)，且每個(gè)學(xué)校要獨(dú)立開發(fā)各自的校本教材，難度較高。

4、競(jìng)賽活動(dòng)商業(yè)化嚴(yán)重，教育發(fā)展方向偏移。機(jī)器人競(jìng)賽的組織形式，大部分是由某些機(jī)器人制造商獨(dú)立或聯(lián)合舉辦，教育行政部門的監(jiān)管力度不夠，在競(jìng)賽規(guī)則、裁判確定、獎(jiǎng)勵(lì)辦法等方面存在較大差異。

5、教育行政部門不夠重視，缺少?gòu)慕逃暯沁M(jìn)行的研究。當(dāng)前中小學(xué)機(jī)器人教育的開展，在一定程度上是由教育機(jī)器人企業(yè)在推動(dòng)。雖然企業(yè)在初期所為此作出的貢獻(xiàn)應(yīng)當(dāng)予以肯定，但是隨著機(jī)器人教育的逐漸深入與普及，亟需教育行政部門、教學(xué)研究機(jī)構(gòu)給以充分的關(guān)注、協(xié)調(diào)與引導(dǎo)。

6、師資隊(duì)伍的良莠不齊。在機(jī)器人教育產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展過(guò)程中，只有不斷培養(yǎng)大量懂得多學(xué)科知識(shí)的優(yōu)秀人才，才能跟上機(jī)器人時(shí)代的發(fā)展步伐。

7、行業(yè)規(guī)范性欠缺，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)器人教育產(chǎn)品缺乏規(guī)范性；配套設(shè)施不足導(dǎo)致普及難度大。在教學(xué)過(guò)程層面，行業(yè)存在課程缺乏科學(xué)規(guī)劃，競(jìng)賽活動(dòng)商業(yè)化嚴(yán)重，師資隊(duì)伍良莠不齊等問(wèn)題。在客戶方面，存在培訓(xùn)不足，普及率低等問(wèn)題。

全文總結(jié)

目前教育機(jī)器人覆蓋的知識(shí)面已經(jīng)非常廣泛，它能夠鍛煉孩子們的各種能力，能夠讓他們感受到各種的情感體驗(yàn)，越來(lái)越受到老師和孩子們以及家長(zhǎng)的歡迎，可見，教育機(jī)器人為我國(guó)的教育事業(yè)做出了杰出的貢獻(xiàn)，它的前途的無(wú)限光明的，大家一定要提前學(xué)習(xí)，這樣才能走在時(shí)代的前列。