小乐宝宝教育机器人

教育机器人的发展史

文章来源:深圳市垠宇科技有限公司发表时间:2017-09-23

      教育机器人里面包含多种传统的学科,例如:数学、物理、化学、结构、建筑、地理、生物、能源、信息技术等。用机器人可以培养孩子的各种能力,包括动手、想象、创造、观察、分析、判断、归纳、理解、决策、组织、实验、计划性、条理性等。如果你正为这些纷繁的学科感到束手无策时,机器人技术会让你在轻松的环境中掌握这些知识,今天我们一起来了解一下教育机器人的发展史。


教育机器人




机器人学的萌芽


      工程新学科的起源特点是先有实践后有理论,如先有莱特兄弟的飞行实践,后有系统的空气动力学;先有Devol1954年发明的工业机器人,后有八十年代成熟的机器人学。同样,机器人学的萌芽也来源于直觉地把机器人用于教育的实践。


      Parker,Martin,Sargent于1989年在麻省理工学院创办了名为6.270的课程。该课程实质是一个面向本科生的机器人设计竞赛,参加该课程的学生组成一个小组,运用统一的器材设计参加比赛的机器人。


      该课程的影响深远,许多机器人比赛项目的灵感均来源于此课程,以及把机器人设计实践导入大学工程教育的思想也大多来源于此课程。机器人教学经过25年萌芽成长,终迎来井喷式爆发。



机器人产品的研发与应用


     机器人公司的产品研发和产品应用也成为机器人学萌芽阶段的重要力量,为全球机器人的应用实践提供了开创性的平台。



机器人比赛的起源


     于1993年创办的美国家用机器人灭火比赛是第一个面向全球、定位于教育的机器人比赛,也是第一个由大学生、中小学生共同参加的机器人比赛,对全球机器人进入科学、技术教育起到了巨大的推动作用。


     1997年开始来源于学术研究的机器人世界杯比赛(Robocup)逐步给大学工科教育带来越来越大的影响,该比赛目前是全球机器人学术领域最权威的机器人比赛。


      2000年开始的初级机器人世界杯(Robocup Junior)也开始给中小学技术教育带来深远影响。


      2013年,世界机器人协会推出了世界教育机器人大赛(WER),该赛事鼓励现场命题,学生现场动手完成比赛,这是机器人比赛的一场变革,突破传统,创造一种全新的竞赛模式。


      如今,全球每年要举行一百多种机器人比赛,有力推动了机器人的教育实践活动。



机器人教学实践的尝试


     除竞赛之外,机器人应用于课程实践也成为重要的教育实践活动。


英国1998年就开始尝试在小学生中开设机器人课程;1999年,Beer等研究了如何把机器人用于科学和工程教学;以色列于2001年开设了高中机器人课程;2006年,智利的Novales系统研究了在大学中导入机器人。2007年,Kao等研究了儿童如何在课程中运用机器人学习角度的概念。


      在中国研究出了机器人如何应用于中国的中小学信息技术课程,2002年出版了《信息技术-智能机器人》小学、初中、高中版(广西科学技术出版社);华师大陶增乐教授于2002年基于机器人编写了《小学信息科技》、《初中信息科技》(华东师范大学出版社)教材,首次在中国把教育机器人编入中小学课程。


      2003年,我国把简易机器人制作列为高中《通用技术》的选修课。




机器人学理论研究的起步


     与丰富多彩的机器人学的应用实践相比,教育机器人学的理论研究比较散乱,尚缺乏学者系统地把教育机器人学作为全新的、独立的、自成体系的学科方向来研究,主要原因是教育学属于综合的社会科学,机器人学属于最综合的科学和工程学科,很难有学者同时精通教育学和机器人学,目前国际上尚没有真正的旗帜性的教育机器人学家。


     目前的理论研究散布在教育学或机器人学的研究中。机器人的教育价值可以系统借鉴数学家、思想家、教育家Papert的经典著作“头脑风暴:儿童、计算机及充满活力的创意”,他的核心思想是做中学的建构主义理论,当然,机器人比计算机提供了更广更有趣味的知识和概念建构空间。


     恽为民系统论述了智能机器人具有重大技术教育价值的四大原因,以及机器人必须具备的九大特征。Verner系统研究了机器人设计中基于项目的学习,研究了学习中的动机、问题解决、团队合作等问题,特别是发现基于项目的学习能有效自我内部激励。


      在优化学习方式和重视技术教育的教育需求引导下,在廉价微控制器和传感器的技术成熟背景下,机器人学的应用实践从1989年开始戏剧性地得到了迅猛的发展,为机器人这一全新学科的诞生奠定了坚实的基础。


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