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教育機(jī)器人是一類(lèi)應(yīng)用于教育領(lǐng)域的機(jī)器人,它一般具備以下特點(diǎn):首先是教學(xué)適用性,符合教學(xué)使用的相關(guān)需求;其次是具有良好的性能價(jià)格比,特定的教學(xué)用戶(hù)群決定了其價(jià)位不能過(guò)高;再次就是它的開(kāi)放性和可擴(kuò)展性,可以根據(jù)需要方便地增、減功能模塊,進(jìn)行自主創(chuàng)新;此外,它還應(yīng)當(dāng)有友好的人機(jī)交互界面。
機(jī)器人的發(fā)明、研究及應(yīng)用實(shí)踐是以科學(xué)研究和社會(huì)生產(chǎn)為需求的,進(jìn)入到教育是其領(lǐng)域的擴(kuò)大與發(fā)展。但是,由于它所涉及知識(shí)的廣泛性和涉及技術(shù)的綜合性,這都使得機(jī)器人對(duì)教育而言具有更多的價(jià)值。根據(jù)有關(guān)機(jī)器人教育專(zhuān)家的研究與實(shí)踐,機(jī)器人教育的應(yīng)用可以分為五種類(lèi)型。
第一種方式:機(jī)器人學(xué)科教學(xué)(RobotSubjectInstrucTIon,簡(jiǎn)稱(chēng)RSI)
機(jī)器人學(xué)科教學(xué),是指把機(jī)器人學(xué)看成是一門(mén)科學(xué),在各級(jí)各類(lèi)教育中,以專(zhuān)門(mén)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(xiě),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(kāi)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)。
第二種方式:機(jī)器人輔助教學(xué)(Robot-AssistedInstrucTIon,簡(jiǎn)稱(chēng)RAI)
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。
第三種方式:機(jī)器人管理教學(xué)(Robot-ManagedInstrucTIon,簡(jiǎn)稱(chēng)RMI)
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。
第四種方式:機(jī)器人代理(師生)事務(wù)(Robot-RepresentedRouTIne,簡(jiǎn)稱(chēng)RRR)
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(shū),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。
第五種方式:機(jī)器人主持教學(xué)(Robot-DirectedInstruction,簡(jiǎn)稱(chēng)RDI)
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。
機(jī)器人技術(shù)綜合了多學(xué)科的發(fā)展成果,代表了高技術(shù)的發(fā)展前沿,機(jī)器人涉及到信息技術(shù)的多個(gè)領(lǐng)域,它融合了多種先進(jìn)技術(shù),沒(méi)有一種技術(shù)平臺(tái)會(huì)比機(jī)器人具有更為強(qiáng)大的綜合性。引入教育機(jī)器人的教學(xué)將給中小學(xué)的信息技術(shù)課程增添新的活力,成為培養(yǎng)中小學(xué)生綜合能力、信息素養(yǎng)的優(yōu)秀平臺(tái)。