18408215719 
立即咨询
信息技术的迭代发展不断推动着教育的创新。随着人工智能技术的发展，AI在教育领域的落地逐渐成为趋势，越来越多的AI企业或教育企业正在积极探索AI在教育领域的应用场景。而AI技术如何真正进入课堂，有哪些前提条件和需要处理的实际问题？
以教育机器人为例，我们来讨论一下如何让教育机器人逐渐成为中小学AI技术课程和综合实践课程的良好载体。
机器人教育是指通过设计、组装、编程和运行机器人来完成预定任务，激发学生学习兴趣，培养学生综合能力的一种新型教育方式。机器人技术融合了机械原理、智能传感器、自然语言处理、计算机视觉等多项先进技术。并涉及人工智能的多个领域。可以说，教育机器人的引入是AI技术落地教育的绝佳平台。
近年来，机器人的应用范围不断扩大，许多机器人企业将教育领域视为不可或缺的市场领地。但在实际应用过程中，在硬件支持、教材、师资配备等方面还存在诸多问题。
教育机器人应被视为一种辅助教学设备。它将智能机器人设计成一个通用的AI教学平台，以帮助学生学习各种相关学科，并参加各种科技创新竞赛进行实际操作。
通过机器人，学生可以充分了解机械、电子、传感器、计算机软硬件、仿生学、人工智能等诸多领域的先进技术。在获取科学知识的同时，结合机器人在生活和学习中的实际应用场景，培养学生的想象力、创造力和实践能力。
因此，要实现机器人在教育领域的全面应用，需要根据学校在教育环境中的现状和学生的不同年龄阶段，从几个方面做好准备。首先是机器人本身的硬件支持和技术支持；二是教材的设计；三是对学校实际教学场景的考虑；第四是师资的准备。
首先是机器人本身的硬件和技术支持。
教育机器人是应用于教育领域的机器人。在机器人学科教学中，应将机器人视为一门科学，通过专业教学的方式帮助学生掌握机器人的基本知识和技能。
在教学目标上，要以机器人的硬件结构、拆装、软件工程、机械原理、电子技术为基础知识。以机器人的功能和应用为扩展知识；通过机器人编程和编写，自主开发控制机器人的软件，学生最终将具备一定的实践和创新能力。
但目前教育领域的机器人教学、人工智能教育工具、教学方案如雨后春笋般大量涌现。由于各种条件表现不一，包括很多巨头在内的公司和机构都没有落地场景来支撑。
要么是简单的电子积木硬件和元器件的构造组装，负担不起复杂的人工智能技术教学；要么价格贵，接口功能单一，固定外接端口设计，不利于外围机构的使用和扩展，更不用说能承担稍微复杂的场景功能设计了。
因此，教育机器人的软硬件设计应以普及人工智能技术知识、激发学生学习兴趣、培养学生实践能力为目标。除了机器人本身，还需要相应的控制学习软件。
从硬件上来说，机器人的设计要符合学生群体的喜好，要考虑如何在学校环境下方便快捷的拆装。在选择硬件时，要为教学做一个合适的、开放的模块化设计。技术上要考虑平台的开放性，实现资源可重构端口，通过与MCU的联动，实现同一控制器外部输出端口的各种接口类型定制功能。学生可以根据自己的创作需求自由配置端口资源类型。在保证接口通用性的同时，还应增加硬件平台的应用灵活性和可扩展性。
软件方面，要配备设计良好的控制系统，同时机器人通过自身的智能编程软件，按照指令完成各种任务。包括主系统引导程序、人机交互程序、可视化编程软件等。
第二，教材。
目前市场上机器人教学的“教材”质量普遍不高，大多属于“产品手册”或“用户指南”，缺乏课程和教学专家的参与和指导。此外，小学、初中、高中机器人教学的阶段划分不够清晰合理，导致相关教材的差异化程度低，特色弱。
机器人是高度复杂的人工智能技术综合体。怎样才能做到教学生到位，授人以渔？
要做到这一点，还需要大量的技术支持，比如：
系统知识点拆分。人工智能是一个庞大的知识体系，涉及很多学科知识。人工智能的普及要以技术为导向，利用拆分的知识点，准确地给出知识点的盲点，并针对这些盲点给出讲解、专项练习、专项测试。
以机器人教育为例，课程设计应主要涉及以下内容：
机械感知：让学生了解机器人的概念和工作方式，让孩子自己拆装机械装置，了解机械原理、机械结构、电子技术等。在拆装过程中，自己进行改造和创新，为进一步学习机器人技术打下基础。
人工智能技术的分类学习：机器人教学就是把机器人学当成一门学科。在分类教育中，所有学生都可以通过专门的课程掌握机器人的基本知识和技能。这包括机器视觉、自然语言处理、深度学习、大数据、模式识别自动控制等等。
比如学习“自然语言处理”，语音识别技术的基础认知，将语音转换成文字，并进行识别、识别和处理；语音识别的应用包括语音书写、电话客服、语音控制等。结合我们日常的语音识别实践，比如输入法中的语音转文字功能，比如机器人的语音控制功能等等。所有技术类都要按照“基础知识学习——功能应用解读——生活场景实践”的步骤进行学习。
拆分学习能力和学习方法。机器人教育是结合生活的学习场景的全景反映，具有不同于其他种类教育的学习特点。在课堂学习中，必须从实际出发，注重学习过程的自主与合作探究。机器人教育的个性化教学应由课程学习、实践操作、评价体系和个性化推荐四个模块组成。整个教学过程围绕“测、学、练、测”的动态模式，全面把握学生知识点，实时把握动态。
机器人教育要重在实践。机器人教育注重多学科的综合应用，需要整合各种知识。在提高孩子综合素质的同时，也要注重培养孩子的动手搭建能力和创造力。随着人工智能技术的快速发展，机器人开始更加广泛地应用于服务、教育、医疗、工业、农业等行业，并构成人类生活的重要组成部分。应用学习是机器人教育的一种课程模式，以技术教学为主，以设计学习和实践练习为特色。其核心教学理念应该是“做中学”和“做中学”，让学生亲自操作，体验情境，体验实际项目，进而使学生获得基本的设计方法和操作技能。
0, 0.8);font-family : ' font-size : medium；空白space:normal' background-color : # FFFFFF；'以传感器教学为例。常见的触摸传感器、红外传感器等。对于生活中的学生来说并不陌生。此时在传授传感器基础知识的同时，结合传感器在生活中的常见应用，通过对物体的具体观察和分析，将几个简单的传感器组合成应用场景，比如红外光控小夜灯。类似的小实验会让学生体会到科技带来的神奇魅力，在教学中可以事半功倍。
在未来的社会里，机器人一定会参与到我们生活和学习的方方面面。结合实际生活和学习场景，从技能训练和动手实践入手，帮助学生学以致用，潜移默化地体验学习的乐趣，增强孩子对科技的兴趣和热爱，可以帮助他们获得机器人时代需要掌握的知识和能力。
况且考虑到学校的实际教学场景，这部分内容是比较细致复杂的工作。在学校机器人教育应用之初，确实要考虑实际应用过程中可能出现的问题，比如机器人在课堂上出现的形式，是作为教学活动的主要教学媒体和工具，还是作为助手、学习伙伴、环境或智能教具？比如全校只有开机器人教室的条件吗？一个班有多少孩子？应该配备多少机器人？一周有几节课，学生处于什么阶段？
2023-04-15
