教育機器人是什么

教育機器人是以人為主導(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)的機器人成品、套裝或散件，其具有教學(xué)適用性（可促進中小學(xué)信息技術(shù)課程體系進步與機器人教學(xué)普及發(fā)展）、拓展性（可根據(jù)用戶需求自由拆卸/設(shè)計/組合模塊部件、編寫程序）、友好性（人機交互界面/材質(zhì)/造型設(shè)計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，簡化復(fù)雜知識）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)字時代的競爭力，具有較大的教育價值和良好的市場前景。

教育機器人分類

1、教育型的機器人。主要是針對不同的人群進行不同的教學(xué)，以最大程度的開發(fā)學(xué)生的潛質(zhì)，目前的教育機器人的教學(xué)已經(jīng)在小學(xué)，中學(xué)和大學(xué)的各個層次展開，它能夠提供多種的編程平臺，讓大家自己進行自由和組合和拆卸，并且還可以讓學(xué)生自行設(shè)計出某些的零部件。小學(xué)生在使用教育機器人的時候，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，進行相應(yīng)模擬指令，這對于發(fā)揮孩子的創(chuàng)造力也是很有幫助的。

2、比賽型的教育機器人。主要是用于各類機器人大賽中。小學(xué)階段也是有比賽型的機器人的，它通常是提供一些標(biāo)志的程序和零件，讓大家進行適當(dāng)?shù)母膭樱@個主要是針對機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器人教育的重要。

教育機器人功能

1、機器人學(xué)科教學(xué)

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

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

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

（3）情感目標(biāo)：培養(yǎng)對人工智能技術(shù)的興趣，真正認(rèn)識到智能機器人對社會進步與經(jīng)濟發(fā)展的作用。

機器人教育成為學(xué)科課程，尤其對中小學(xué)而言師資、器材、場地及活動經(jīng)費、教學(xué)經(jīng)驗等都具有很大的挑戰(zhàn)。

2、機器人輔助教學(xué)

機器人輔助教學(xué)是指師生以機器人為主要教學(xué)媒體和工具所進行的教與學(xué)活動。與機器人輔助教學(xué)概念相近的還有機器人輔助學(xué)習(xí)（Robot-AssistedLearning，簡稱RAL），機器人輔助訓(xùn)練（Robot-AssistedTraining，簡稱RAT），機器人輔助教育（Robot-AssistedEducation，簡稱RAE），以及基于機器人的教育（Robot-BasedEducation，簡稱RBE）。與機器人課程比較起來，機器人輔助于教學(xué)的特點是它不是教學(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，起到一個普通的教具所不能有的智能性作用。

3、機器人管理教學(xué)

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

4、機器人代理（師生）事務(wù)

機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)。比如機器人代為借書，代為作筆記，或者代為頂餐、打飯等。利用機器人的代理事務(wù)功能，目的是提高與學(xué)習(xí)相關(guān)的，能夠促進學(xué)習(xí)效率、質(zhì)量的提高。

5、機器人主持教學(xué)

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

縱觀機器人進入教育的五大方式，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。

教育機器人的發(fā)展趨勢

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

2、在全球教育機器人研究領(lǐng)域中，根據(jù)國際權(quán)威文獻(xiàn)庫調(diào)研，文獻(xiàn)引用數(shù)量處于前列的國家有美國、瑞士、意大利、日本和英國等，研究主要聚焦在機器人教育、語言教育和特殊教育領(lǐng)域。在“機器人進課堂”方面，日本和韓國應(yīng)用相對廣泛。

3、學(xué)校中的教育機器人將成為智慧學(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)過程、常見問題答疑等，作為學(xué)習(xí)伙伴協(xié)助時間和任務(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，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和“家庭學(xué)校”在全球的興起，教育機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”，促進孩子的學(xué)習(xí)發(fā)展和健康成長。

5、教育機器人的應(yīng)用情境涉及人群和場域兩方面，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，后者包括個人、家庭、教室、培訓(xùn)機構(gòu)、工作場所和公共場所等。不同人群、不同場域的應(yīng)用訴求與技術(shù)的發(fā)展成熟度，將決定教育機器人產(chǎn)品的發(fā)展方向。

教育機器人應(yīng)用現(xiàn)狀

1、中國教育機器人行業(yè)規(guī)模高速擴張

目前，從全球范圍來看，全世界超過20個國家已將編程列入國家規(guī)定教材中，其中，美國、韓國、日本、英國、丹麥等國家現(xiàn)今在教育機器人的研究中處于領(lǐng)先地位，日本和韓國在教育機器人的實際應(yīng)用上普及更加廣泛。中國機器人研究起源于上世紀(jì)七八十年代，但針對中小學(xué)的機器人教學(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)將教育機器人納入地方或校本課程。

2、學(xué)習(xí)型機器人是競爭重點，專用型機器人市場空間廣闊

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

而從細(xì)分的產(chǎn)品市場結(jié)構(gòu)來看，根據(jù)中國機器人協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，目前，我國教育機器人市場中，以學(xué)習(xí)型機器人為主導(dǎo)，其中學(xué)習(xí)型機器人和比賽型機器人占據(jù)了90%以上的市場份額。盡管隨著機器人通用性的普及，未來學(xué)習(xí)型和比賽型機器人的概念或?qū)⒂兴趸?，通用型和專用型機器人概念將得到重視。但短期內(nèi)，學(xué)習(xí)型機器人占主導(dǎo)的市場格局仍將保持不變，將是未來行業(yè)競爭的熱點領(lǐng)域。

值得一提的是，通用型機器人具備提供工作、娛樂、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)；而專用型機器人則是專門為某種教學(xué)情境所設(shè)計的產(chǎn)品或服務(wù)。目前，教育機器人設(shè)計中以通用型機器人為主，而專用型機器人仍處于起步階段，未來專用型機器人市場具有較多的發(fā)展機會。

教育機器人面臨的問題

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

1、教育機器人產(chǎn)品缺乏規(guī)范性。國內(nèi)外機器人制造商開發(fā)的教育機器人品牌十分繁雜，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、機器人教育缺乏科學(xué)規(guī)劃。機器人教學(xué)所使用的“教材”質(zhì)量不高，大多屬于“產(chǎn)品說明書”或“用戶指南”等，缺少課程與教學(xué)專家的參與和指導(dǎo)，且每個學(xué)校要獨立開發(fā)各自的校本教材，難度較高。

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

5、教育行政部門不夠重視，缺少從教育視角進行的研究。當(dāng)前中小學(xué)機器人教育的開展，在一定程度上是由教育機器人企業(yè)在推動。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)研究機構(gòu)給以充分的關(guān)注、協(xié)調(diào)與引導(dǎo)。

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

7、行業(yè)規(guī)范性欠缺，進而導(dǎo)致機器人教育產(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)過程層面，行業(yè)存在課程缺乏科學(xué)規(guī)劃，競賽活動商業(yè)化嚴(yán)重，師資隊伍良莠不齊等問題。在客戶方面，存在培訓(xùn)不足，普及率低等問題。

全文總結(jié)

目前教育機器人覆蓋的知識面已經(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，越來越受到老師和孩子們以及家長的歡迎，可見，教育機器人為我國的教育事業(yè)做出了杰出的貢獻(xiàn)，它的前途的無限光明的，大家一定要提前學(xué)習(xí)，這樣才能走在時代的前列。

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