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教育机器人:智慧学习环境的关键点

来源:www.hljyw.net 时间:2020-04-20 编辑:教学工作文件

教育信息化2.0行动计划专题解读

随着智能时代的到来,利用信息化推进教育体制改革迎来了前所未有的机遇。智能技术已经成为扩大优质教育资源覆盖面、实现新型智能教育服务模式的关键。《新一代人工智能发展规划》建议开发“智能教育”,开发智能教育助手,并使用人工智能推动未来教育。《教育信息化2.0行动计划》作为教育信息化领域的“奋进之笔”,提出实施“智慧教育创新发展行动”,开展智慧教育创新研究和示范,强调加强智能教学助手、教育机器人、智能学习伙伴、语言信息化等关键技术的研究和应用。

杜占元副部长在他的文章《人工智能与未来教育变革》中指出,人机一体化教育可能是未来教育的普遍形式。机器人技术在工业智能制造、大规模生产和公共服务中发挥着越来越重要的作用。它已成为现代科技创新的重要标志,并显示出其在教育领域的应用价值和发展前景。北京师范大学智能学习研究所领导的《2016全球教育机器人发展白皮书》研发认为,教育机器人涉及“教育产业中的服务机器人”和“青少年机器人教育”,将成为继工业机器人和服务机器人之后的第三类机器人发展领域。

教育机器人的产业链已经成型。

随着科技进步和时代发展的现实需要,国内外涌现出一批重要的教育机器人研究机构。研究方向涉及机器人教学、人机交互和自闭症儿童教育,并已应用于STEAM教育、儿童娱乐教育同伴和机器人遥控。研究领域包括教育机器人的外观、听觉、视觉、识别、言语、移情、情感检测、长期互动。机器学习、自然人机交互和仿生技术是教育机器人研发中需要长期探索的关键技术。

根据权威国际文献数据库的调查,被引用次数最多的国家是美国、瑞士、意大利、日本和英国等。该研究集中在机器人教育、语言教育和特殊教育方面。日本和韩国相对广泛地用于“教室里的机器人”。人们期望教育机器人像人一样思考,像人一样行走和互动,像“真实的人”一样做出微妙的动作。教育机器人可以根据六个维度来评估其产品成熟度:表达和运动、感知输入、人工智能、社会互动、角色定位和用户体验。目前,感知输入和人工智能维度总体上相对成熟,而其他四个维度还有很大的改进空间。

教育机器人产业链已经形成,涉及硬件制造、系统平台开发、应用服?裉峁⒛谌莨┯Α⑾低臣伞⑵放坪颓赖取D壳埃眯幸档姆⒄勾笾驴煞治ㄓ眯秃妥ㄓ眯汀G罢咧饕上低称教?⑸糖笳哂善放乒┯ι毯拖低臣缮糖饪赡苄纬闪街掷嘈偷牟盗础8荻缘鼻敖逃魅耸谐〉牟贰⒉盗春褪谐」婺5姆治龊驮げ猓?2016全球教育机器人发展白皮书》预计到2021年全球教育机器人市场规模将达到111亿美元。与机器人教育市场相比,教育服务机器人具有更大的发展潜力,预计到2020年将大幅增长。

教育机器人有着广阔的应用前景

教育机器人是机器人在教育领域应用的代表,是人工智能、语音识别和仿生技术在教育领域的典型应用。他们的目标是培养学生的分析、创新和实践能力。

教育领域的机器人将增强或扩展教师的表达能力、知识处理能力和交流能力,例如,通过语言智能对话满足知识搜索和分析等教学需求。机器人教育将刺激

随着家庭教育越来越受到重视,世界上“家庭学校”的兴起,教育机器人可能成为“家庭成员”,成为帮助“家庭教育”和促进儿童学习发展和健康成长的伙伴或导师。教育机器人的应用情况涉及人群和领域。前者包括婴儿、幼儿园、中小学、大学、工作人员和老年人等群体,而后者包括个人、家庭、教室、培训机构、工作场所和公共场所。不同群体、不同领域的应用需求以及技术发展的成熟程度将决定教育机器人产品的发展方向。教育机器人也许能够解决农村教学中心的教育资源和教师问题。教育机器人有望协助教师教学,为学生学习提供支持服务,在农村教学中心教授高难度课程,并传输高质量的教育资源。

教育机器人发展建议

教育机器人作为一个新兴领域,在实际应用中还存在很多困难,如缺乏课程管理平台、相应的学习内容和师资,但市场对教育机器人的需求日益增加。对于未来教育机器人的发展,提出以下建议:

从需求的角度来看,教育机器人不仅要了解跨区域需求的差异,还要规划适合世界的教育机器人和应用,拓宽教育机器人的应用领域。从社会层面来看,有必要明确教育目标,规定教育机器人要培养的核心素质,并设计相应的课程内容来培养教师。

从国家政策的角度来看,国家应该规划与机器人教育相匹配的产业政策,将机器人教育与产业发展相结合,增强中国教育机器人产业的竞争力。

从技术上来说,教育机器人的理想发展目标是具有区分语义的能力,并具有类人的交互。因此,语音识别和人工智能将是教育机器人的关键发展技术。此外,有必要继续研究感应技术、识别技术、控制语言、机器人结构、无线网络、云技术和仿生技术,并从教育机器人的系统架构、教学平台管理、移动设备与管理端的关系等方面进行规划。

目前,中国非常重视教育机器人的应用和发展。不仅举行了各种比赛,而且教育机器人也被用于课堂内外教学。例如,北京、上海、广东、江苏、浙江等地已将教育机器人纳入本地课程或校本课程,以促进学习者创新思维、设计思维和计算思维的培养。随着机器人技术的逐渐成熟,对教育机器人的研究已经成为一种必然趋势。教育机器人将受到越来越多的关注,其应用范围将逐渐扩大,或者将成为未来教育发展的一个新的制高点。

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