机器人教育的市场分析

2024-07-29

机器人教育的市场分析（共6篇）

篇1：机器人教育的市场分析

小学信息技术教育开展机器人教学的意义分析

摘要：小学信息技术教育的初衷在于培养学生对于信息技术的基础认知，为以后深入的教育打下基础，并提前培养兴趣，不同于传统的语、数、英教育，信息技术的教学内容更加丰富多彩，更具有开拓性和创新性，因而在课堂中就必须于一种教学方式以及教学内容能够符合这一特点。而机器人教学就十分符合这一要求，由于机器人教学在内容上创新性较强，能够有效开拓学生的创新能力以及眼界，符合素质教育的基本要求，为学生立足未来社会打下坚实的基础，因此，机器人教育在小学信息教育课堂中具有重要意义。

关键词：小学教育机器人教育信息技术意义分析

中图分类号：G6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）01（c）-0136-02

机器人技术发展至今融合了多种科学技术成果，是现代社会、经济发展的衡量标志之一。机器人技术的发展代表了一个国家高新技术发展水平，同样也象征着一个国家技术改革的深度。而作为教育的基础，小学教育对于学生后期的发展具有重要意义，而作为信息技术的启蒙教育，小学信息技术教学以其独有优势迅速发展，而机器人教育中融合了多种信息技术，因而在小学信息技术的教学中都可以设计机器人教育，并利用这一综合性的技术教育平台为学生打开信息技术的大门。在未来小学信息技术教学中有效利用机器人教育这一载体并将成为信息技术课堂的新发展方向，并通过这种新型的教学方式提高学生的创新能力以及信息素养，真正实现素质教育。机器人教学符合信息化发展要求

一个完整的机器人涉及了诸多学科领域，不但包括了计算机技术，还融合了材料技术、控制技术以及机械技术和通讯技术，并且在机器人中还应用电、磁力、光、声等物理学知识，因而在小学信息化教学中，利用机器人教育这一平台不但能够令学生充分掌握课本中所要求的知识点，在动手操作中，学生的知识面也可以得到充分拓展。

现代社会是信息化社会，现代社会所需要的也是信息化人才，因此教育工作者也开始更多的关注信息技术教育。作为教师，在信息技术教学中不但要提高工作中的主动意识，开始应当进一步对信息技术教育进行创新，全面提高学生的综合素养。而通过机器人教育就可以全面实现这一目的，通过机器人的发展以及现代新型技术的展示，在实践中令学生充分了解传感器作用，对控制编程初步了解，从而在学习中在令学生意识里形成机器人概念框架以及信息技术思维方式，而这是传统的信息技术教学无法比拟的。而在课堂中教师也应当以培养学生对于问题分析解决能力、逻辑思维能力为主要任务，从而为机器人技术学习打下基础。机器人教学充分体现了学生的主体地位和教师的主导作用，能有目的地培养学生的科学素养。

学生能力的全面发展

基于新课改的要求，小学教学面临了更大的挑战，而作为信息时代的启蒙教学，社会对于小学信息教育提出了更高的要求，信息技术教育不能止步于简单的电脑操作教学。基于这一点，机器人教学开始走入小学信息技术教学课堂。由于机器人教育融合了多种信息技术，并且实践性较强，通过在信息技术教育中引入机器人教育，学生可以在课堂上充分开拓思维，在不断的尝试、交流中提高学习兴趣，提高动手能力，培养学习信心，从而全面推进学生的发展。

2.1 动手能力得以提升

和传统的教学方式不同，基于小学信息技术教学要求，机器人教学出了紧密融合了信息技术课程外具有更强的实践性、技术性以及综合性，通过将多种信息技术融合在一起，以更加直观的方式向学生展现信息技术教学重点，并且教学中需要以课题研究的方式令学生自主的进行探索，通过不断的创造、想象、实践和总结中获得知识。通过构成单元，学生利用不同的部件和结构，学生以所研究的课题作为目标设计出相应的机器人，并编写相应程序，以此完成课题所要求的任务，通过这种理论、实践相结合的方式，让学生在亲力亲为中获得知识，并提高自身的动手能力和创新能力。

2.2 创新精神得以提升

通过机器人教学不但能够提升学生实践操作能力，还能在教学中激发学生的创新意识。教师在课堂中可以通过向学生展示新研究课题，并通过分组讨论的方式令学生组成不同的单元，共同对“项目”进行讨论、交流，通过这种组合型的独立思考，对主题项目进行方案的设计，并逐步予以分解，以不同的思路、方案去解决共同的目标，完成对机器人机构的搭建、程序的编写、机器人的控制，最终完成主题任务。例如：在教学“机器人机械手”一课时，教师可利用机器人独有的马达、梁、轴，齿轮等材料，让学生搭建并完成搬运动作学生拿到了一些看上去“稀奇”的材料后，马上被吸引住了，探究意识浓厚，小组合作，动手设计，不同的思维碰撞，往往会产生花样繁多的灵感与创想，会创造出不同的作品。

通过这种方式不但能够提高学生对于课堂知识点的掌握程度，还能够激发学生的创新意识，鼓励学生进行自主的探索，提高学生的动手能力和团队协作能力。所以，机器人教学走进小学信息技术课堂，不仅能够放飞学生的思维，开发学生的创造力，还可以引导让学生主动地去探索，乐于操作，亲身实践，让抽象的理论知识变得生动具体，让难以解决的课题变得触手可及，轻轻松松就能享受到成功的快乐。

2.3 信息素养得以提升

在小学信息技术教学中通过利用机器人教学这一有效的教学工具能够充分激发学生的探索兴趣，令学生在教学中深入思考教学问题，通过探索思考以及动手实践获得书本上无法获得的知识。对于教学内容而言，通过机器人教学可以直观的表现教学内容并进一步扩展、加深知识点，充分调动起学生对于信息技术的学习兴趣，以此推动学生的探索欲望。在这样的学习氛围中，学生可以自主的学习，从而将学生感官最大限度的调动起来。通过机器人教育学生的信息素养得到了有效提升，可以掌握更多处理信息、加工信息的方式方法。如何开展机器人教学

机器人教学活动的开展方式不仅仅体现在课堂上，还可以社团小组的方式开展。感兴趣的学生不仅可以在课堂上系统地学习机器人的各个方面的知识外，还可以通过课外社团活动小组的形式接触到更多自己感兴趣的内容。另一方面，教师应该充分地掌握好机器人教学重难点，对于算法、编程思想、人工智能部分的教学应该重点强调，“图形化”的机器人编程软件部分也应该有所侧重。这样，信息技术课堂将变得更加详细，把课堂交给学生，体现以学生为主体的教学思想，让学生在不断实践与探索过程中逐渐提高信息素养。

结语

小学信息技术教学是未来信息化发展的基础要求，而机器人教学作为一个综合性的技术平台，能够充分展现信息技术教学内容，在未来小学信息技术教学发展中，机器人教学必然会成为必要的教学内容，但这一发展过程将会十分漫长。目前个别地区已经将机器人教学融合到小学信息教育中，但实际教学中仍旧存在诸多的不足和问题需要予以探讨和改进。但是通过实践机器人教学对于小学信息技术的课堂质量提高具有巨大的推动作用，可以让学生充分认识现代科技知识，真正实现学生素质的全面发展。

参考文献

[1] 李艺，钟柏昌.基础教育信息技术课程标准：起点、内容与实施[J].中国电化教育，2012（11）：33-34.[2] 钟柏昌，张禄.我国中小学机器人教育的现状调查与分析[J].中国电化教育，2015（7）：101-107.[3] 周伟华.以机器人活动为引领提升学校科技教育水平[J].江南论坛，2014（1）：54-55.

篇2：机器人教育的市场分析

关键词：机器人创新设计制作

一、引言

我区至今已有一百多所小学，学校的教育是为今后我区经济和社会发展打基础的，人才培养的滞后性时刻提醒我要有超前意识，特别是在教学内容的选择上，如何有效地促进这些问题的解决。根据我校的特点，本文提出了“机器人创新设计制作进入小学教育的探究”来促进教师自我的科研水平和学生的创新设计制作能力的提高。

国外的一些大、中、小学校都已经开设了“机器人课程”；国内省市有瞻前意识的一些中小学直接把智能机器人作为信息技术教育课程的内容之一，开展面向中、小学生的普及型比赛。我浦东新区应该加强此方面的工作，而不应该站在起跑线上观看！目前，国内一些大学和少数高等职业技术学院已率先进行了机器人设计制作教学实验，并已形成较完备的课程体系。实践表明，机器人创新设计制作课程是素质教育、创新教育与前沿研究相结合的一条可行途径。与传统的以知识传授和技能培养为目标的课程不同，机器人创新设计制作及程序设计具有实践性强、探索性强和综合性强的特点,有利于迅速接触前沿研究,有利于探索教育改革和人才培养的新途径、新方法,有利于提高教师科学研究能力,并促使学生的创新能力和科技素质的提高。目前在我国小学还没有广泛开展机器人创新设计制作研究，所以，将机器人创新设计制作引入小学教育将对人才培养从小抓起具有重要的意义。

二、机器人是小学生的“好学具”

我校长说好：“机器人教学的意义在于培养学生的动手、动脑和创新的能力。如果只注重机器人竞技比赛，那机器人教学的优势永远只能局限在几个聪明的、有兴趣的学生身上。即使在机器人竞技比赛上取得了好成绩，也不能说明学生的整体水平。”所以重要的是如何让机器人教学进入课堂，让更多的学生有机会体验，感受学习机器人的乐趣，并成为它们的好学具。

近年来，为了能把机器人教学引入课堂，学校先后拨款几十万，先后派科技教师在“上海广茂达伙伴机器人有限公司”、“积成公司的未来之星机器人”、“西觅亚科技乐高机器人”、“康豆机器人”等公司学习；结合我校近六年来为参加机器人竞技比赛而取得的经验，最后选中“广茂达伙伴机器人”作为我校教学机器人。同时编写了机器人试用教材。

“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。”我们选用的“广茂达伙伴机器人”作为我校教学机器人，机械结构简单学生可以通过双手，搭建出形式多样，功能各异的机器人；特别是“仿真版”编程软件，她能使学生在“玩”的过程中充分发挥他们的想象力、创造力和动手能力，也就更能突出机器人教学的意义。

进行了六年的机器人教学实验后，我对机器人教育这一课题有了一些自己的想法，1、教学目的是前提

（1）知识方面：了解机器人软件工程、硬件结构、功能与应用等方面的基本知识。

（2）能力方面：能进行机器人程序设计与编写，能拼装多种具有演示功能的机器人，能进行机器人及智能家电的使用和简单维护，能自主创新机器人。

（3）情感方面：培养对人工智能技术的兴趣，真正认识到智能机器人对社会进步与经济发展的作用，积极参加机器人编程比赛、机器人灭火或足球赛、机器人百科知识赛等各种课外活动。

一位美国小学校长这样阐释他的教育哲学观念：“在教育中，我们更应重视科学观而不是技术。技术是一种教育工具，关键是我们怎样用这个工具。我们要教给孩子的是怎么用计算机、互联网来创造、研究和设计。……我们希望孩子们会用自己的头脑，这是最重要的。经过教育，他们应对世界保持一种健康的怀疑态度。他们应该会提出问题，而不只是接受。”

近几年从事机器人竞技比赛，我先前主要目的是为了比赛取得好成绩，基于这一点，我组织学生学习机器人，把知识的传授和能力的培养放在了第一位。而现在，我们认为，机器人要想真正进入课堂，让学生接受它，最主要的目的应该是培养学生学习机器人的兴趣，愿意主动的去学习它，而把知识的传授放在第二位。

实际上我们科技实验教师在机器人教学中也发现，一个班有30多人，可能在刚开始教学的时候，绝大多数学生只是对机器人好奇，包有各种幻想；通过一段时间的学习只有一半人对机器人感兴趣，如果不想办法让另外一半人中的大多数对机器人感兴趣，那我觉得，机器人教学就是一种失败。另外，老师要不断的使不感兴趣的学生感兴趣，还要使本来有兴趣的学生继续保持他们的兴趣，这是一件很不容易的事情。

我们参加机器人竞技比赛，组织兴趣小组，组里最小的学生也就只上三年级，用的是机械机器人，学习机械结构组合；高年级学习模块编程语言，这种语言相对于我们常规使用的C语言简单，就是三年级的学生都能接受。但是当我把兴趣小组的经验搬到了课堂里时，却发现完全行不通，当知识点讲的太多或者任务太难的时候，很多学生接受不了，也不知道该怎么做，到最后成功的人很少。这样下去，本来有兴趣的学生也失去对机器人的兴趣。学生一旦对机器人没有了兴趣，他就不会接受机器人，不能接受他就更不能主动的进行创造和研究，机器人教学也就失去了意义。后来我们总结，认为兴趣小组人很少，而参加学习的学生是有一定的基础的，就算有不懂，他也能马上从老师那里得到帮助。进入课堂后情况就不一样了，课堂里学生的素质参差不齐，人也多，一个老师往往只能照顾到几个人，很多学生得不到老师的帮助，自身能力又有限，就放弃了，最后很难达到预期的要求，所以突出以培养兴趣为主的教学目标，应是我们的一个正确尝试。

2、教学内容是基础

以培养学生兴趣为主，那我怎样才能做到这一点呢？这是摆在我面前的一个难题。兴趣小组的经验是，如果课堂教学内容是寻迹，老师讲完原理和做法后，就让学生动手去实践，老师个别辅导，这样做是可以的。如果运用在课堂里，面对30多个学生，老师怎会有时间这样单独辅导呢？假设这个任务涉及的知识点太多，显然一次讲完就让学生操作，学生消化不了，这样就不适合小学生。

以广茂达灭火传感器之一“光反射传感器”为例说明。

要让学生能够完成寻迹的任务，至少要讲10个知识点。

①光反射传感器主板与主板的连接。

②光反射传感器的作用。

③光反射传感器的组成。

④光反射传感器的工作原理。

⑤光反射传感器主板的作用。

⑥光反射传感器与光反射传感器主板的连接（如果讲双光的话，还要讲插口所对应的探头）。

⑦光反射传感器与地面的距离。

⑧设定光反射传感器探头的传感器编号。

⑨区分探头左右位置。

⑩程序的编写。

对于小学生来讲、一次讲那么多知识，学生是不好理解的。所以要让学生能够成功，就要将知识点分解。针对知识点设定任务、循序渐进。

第一步，老师将单光反射传感器连接好，布置的任务只是让学生能让机器人在黑底上行走，遇到白线停止。这样涉及的就只有5个知识点（2、3、5、8、10），程序设计和前面讲到的接触传感器一样，所以难度很低，学生快的5分钟就完成了。

第二步，让学生用其他传感器端口，讲完这个知识点，大概有一大半学生都懂了，我们让懂的学生去当其他学生的小老师，效果也很好，为下一步打下了基础。

第三步，布置的任务是让学生理解双光反射传感器，这里就涉及到5个知识点（1、4、6、8、10）。学生不仅可以很快做好，还可以利用传感器，完成其他动作。

第四步，完成寻迹的任务，这样讲的知识点就只有（7、9、10）。其实寻迹的逻辑思想学生并不容易懂，粗心大意的人也很容易出现错误。所以我们给大量的时间让学生自己动手，老师在出现问题的时候不断的指导他们，指出问题，并让成功的学生去当小老师，取得了很好的效果。

所以我认为，(校长的分层教育法)如果我们不把知识点分的很细，分层次的教给学生，学生很难消化，久而久之会丧失对机器人的兴趣。

若要分层次的教，就要把一个大任务根据知识点分成若干个小任务。每个小任务只涉及几个知识点，这样学生就很容易理解掌握，所以讲课之前，先分析学生要完成一节课布置的任务要涉及几个知识点。涉及的知识点多了，就分解，根据知识点设定任务，让大部分学生每节课都能完成任务，让他们有成功的喜悦，保持学习机器人的兴趣。

3、课堂模式是关键

机器人学科中涉及到多方面的知识，对现代工业设计、机械、电子、传感器、计算机软硬件、人工智能等诸多领域都有所涉及。也就是说要学好机器人，能让学生充分发挥自己的创造力，锻炼自己的动手能力，必须有一定的知识基础。学生如果没有掌握知识，什么也做不了，更别说发挥创造力了。经验告诉我们：必须把“自然”、“劳技”、“信息”、“美术”教师组合一起，我们发现，一节课老师讲的内容很多，学生不会有太大的积极性，一堂课结束，学生动手操作的时间也就会很少。我们认为，机器人课可以向美术、劳技课的课堂模式开展，老师少讲（这也是为什么我前面讲的要把知识点分细的原因，只有分细，才有可能少讲），多把时间留给学生去发挥，去动手。不过，一旦学生掌握了足够的知识和操作经验到了机器人教学的中后期，老师就可以只起引导作用，提出任务后就可以让学生自己动手，老师只需引导学生充分发挥他们的创造力了。

4、领导支持是保证

我们不管选择怎样的教学内容和模式与孩子一起探究，不管我们的想法如何好。如果没有校领导的支持，我们一切策略都等于废话！（这里不展开）

5、机器人兴趣班促提高

机器人教学引入课堂，是不是就不再要兴趣小组了呢？我认为不是，要组织兴趣班，让这些兴趣班的学生在平时的教学中充当小老师，协助老师教学。

刚开始我们给学生上机器人课的时候、需要两个以上老师。因为解析与示范后，很多学生会有问题需要老师帮助解决。有的学生设计制作后需要老师肯定；有学生做成功了兴奋之余也需要老师评价。机器人器材也常惹麻烦，电池盒经常接触不良，电机、电路板也常出故障，需要老师验证更换。一个老师完全顾不过来，但是不给学生解决问题，他们就无法完成任务，必然对机器人产生厌倦情绪。那怎么解决这个问题，既能减轻老师的工作量，又能让学生都自理呢？我们想到用学生充当“小老师”，所以组织了兴趣班。具体做法是每个班培训4、5个人，每次上课他们就能很快的完成老师交代的任务之后不是让这些学生去玩，而是让他们充当小老师，帮助其他没有完成任务的小组。同时这些“小老师”也很高兴帮助其他同学，因为他们有一种成就感。所以搞机器人兴趣班最终是使老师上课轻松，并为以后的机器人竞技比赛选拔学生作好了准备。

6、上课时间需探讨

我们现在进行机器人教学是两节以上的连堂课，那连堂课是不是最佳模式呢？连堂课有他的好处，毕竟学生对机器人有兴趣，而且机器人教学也需要大量的时间才能完成一项任务。但是连堂课也有弊端，老师很辛苦，也不宜推广。只用一节课行不行呢？我认为如果全班每个人像有语文、数学书一样，都有自己的一套机器人，那么、机器人的拼装就可以在家里完成，老师也可以像布置家庭作业一样，布置一个和上课有关的任务。我们在教学的时候，把知识点一个一个的整理出来，每节课只讲一到两个知识点，让学生逐个逐个的吸收，剩下的时间就去探究，老师只是帮助和引导。这样可以节省很多时间，也更能突出机器人教学的优势。做到了这一点，一节课完成教学任务是完全可以的。但问题是现在机器人还没有完全进入课堂，连一本标准的教材都没有。要想人手一套机器人还很困难。所以现在一堂课要完成教学任务还是比较困难。连堂课不管从教学效果还是实际操作上说应该都是合适的。我们学校也只是处于机器人教学试验阶段，但迈出第一步是很不容易的，出现了很多问题，也解决了很多问题，为以后的发展铺平了道路。相信随着机器人教学的不断深入，还会出现更多的问题，虽然机器人教学的道路充满了艰辛，需要做的工作还有很多，但有一点是肯定的，机器人教学的未来是美好的。因为，每个小学生都蕴含着巨大的潜能，机器人进课堂，给学生提供了一个展示自己的平台，作为老师的我只要善于利用这个新载体来培养学生的综合能力，给学生自由发挥的空间，就能赋予学生想象的翅膀，点燃他们心灵中创新的火花。

三、小学自然、劳技、信息课与机器人创新设计制作研究项目的结合

人工智能技术在教育中的应用主要有两大领域：智能教学代理与机器人教育。机器人教育是指学习、利用机器人，优化教育效果及师生劳动方式的理论与实践。本文已提出并论述了机器人教育的定义。该探讨小学自然劳技信息课与机器人创新设计制作研究项目的结合的研究与实践。

一是优化教与学的效果，二是优化教师与学生的劳动方式。前者强调以较少的教育投入（尤其是小学：包括人力、物力、财力、时间等）取得较大的教育效果（主要指学生的知识获得、技能形成、情感培养等）。后者是指采用机器人这种教与学的劳动工具，能改善教学方式与方法，减轻师生的劳动强度，缩短劳动时间，提高劳动效率。

实施机器人灭火或足球教育的方法组成和关键技术基本相通，所以我只能利用自然或信息课分机器人灭火组或足球组展开活动。对于初次接触机器人的师生，仿真比赛是一个很好的选择,仿真的目的在于突出机器人设计中的决策设计问题,将视觉、通讯、行动方向策略等问题全部交由仿真平台来模拟完成,学生所需要提供的只是策略部分。

当前我校C语言程序设计语言课程还不成熟，因为小学生还没有一定的程序设计基础，现在开展机器人灭火或足球机器人研究还是采取图形化交互式C语言(VJC)和方法进行,以第二课堂活动为主，成立机器人灭火、足球比赛业余兴趣小组学习研究,让学生掌握下载仿真平台和将程序加载到平台的方法,理解体会程序是机器人的灵魂,了解机器人是如何在人的编制指令下进行工作的,提高学习计算机语言的兴趣,学会为机器人编写程序,提高逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力,掌握科学研究方法,促使现有基础上有所突破C语言。由于灭火和足球机器人集成了机器人学、人工智能、自动控制、智能控制、无线通讯、图像处理、实事推理和规划、信息融合等知识,我们科技实验教师对灭火和足球机器人的研究是连接基础研究与实际应用的中介和桥梁,是展示信息自动化前沿研究成果的窗口和促进学习、探究、制作结合的新途径。

四、结论

“机器人创新设计制作”学科是一个综合科学技术学科，其中以计算机技术为代表的信息技术将来在人们未来生活中扮演十分重要的和不可缺少的角色,将灭火、足球机器人教学和机器人创新设计制作比赛引入小学教育是对未来创新人才培养的一个新尝试。师生通过设计、制作、编程开发、比赛等环节有效地培养科学精神和创新能力，从而真正提高学生的综合素质。

五、问题

“机器人创新设计制作进入小学教育”据我调查还只是停留在少数几所小学，为什么不能普及？我个人认为阻碍“机器人教育”进入小学有三无原因：

1.当今“光说不做”教师众多，就是缺少有综合操作能力的教师而无法有效地组织“机器人创新设计制作”活动。（无机器人教学专业师资队伍）

2.机器人配套材料价格昂贵，（如：乐高简易积木套件3000元/套、广茂达足球基本套件3500元/套、中鸣灭火基本套件2800元/套……）一般学校或小学生无法承受。“机器人教学”更需要上百万元的专用活动场所和专用器材设备，而今教育配置机构暂时无法办到。（无机器人教育专项投资）

篇3：机器人教育的市场分析

机器人进入教育领域主要采取竞赛的方式, 通过机器人竞赛体现机器人对学生的设计能力、创新能力的培养。竞赛既教会学生去思考, 又让学生通过动手、动脑提升综合素质。学生通过亲手组装机器人系统、检测调整传感器、编程调试控制程序等工作程序, 综合知识水平得到提升, 动手能力、逻辑思维能力、综合应用能力以及创新能力得到全方位的训练, 这对学科渗透、培养高素质的创新型人才具有十分重要的作用。

1.培养意志品质, 注重合作精神

机器人的设计涉及计算机、机械、电子、通信、控制等多个学科领域的知识, 中小学生必须广泛学习各方面的知识, 才能够有所成就;这可以锻炼学生的意志力, 使他们明白坚持的意义。而且机器人的组装、调试工作工作量极大, 仅凭个人是很难完成的, 这时就需要团队合作来共同完成。在团队合作中, 以2~3个人一组合作完成任务, 群策群力, 共同作业, 就像体育比赛中的拔河比赛一样, 不仅可以提高他们的团队合作能力, 而且可以弥补每个人性格中的缺陷, 培养他们完美的人格, 因为整个团队中缺一不可, 整体的实力远远大于个人的能力的发挥。

2.实现与国际接轨, 迎接机器人时代

现如今, 我国的机器人教育发展尚不成熟, 而美国、日本等发达国家重视机器人学科教育对于高科技社会的作用和影响, 已经在信息技术课与课外活动中融入了机器人教育, 而且收获颇多。我国目前经济腾飞, 国家繁荣富强, 要想在国际市场上占有一席之地, 与国际接轨, 就需要大力发展机器人教育。机器人的广泛引用将极大地促进社会生产力的发展与产业结构的调整;开展机器人教育, 有助于我们在机器人时代走在世界前列。

二、机器人教育的局限性

1.学校的配套设施不足

购买机器人需要大量的资金, 而且还要附带买它们的配套设施, 这需要很大的一笔费用, 给普及增加了难度;而且机器人教学时所使用的“教材”质量不高, 大都属于“产品说明书”或者“用户指南”, 缺少专业的指导, 没有专门的书目作为具体的理论依据, 因而在中小学的实施具有很大的难度。

2.机器人教育的商业化现象严重

目前中小学机器人教育停留在机器人竞赛的阶段, 以一种商业化活动的形式出现, 注重机器人竞赛活动会给主办方带来怎样的商业效应或者营业额, 而没有关注机器人教育给学生带来的知识层面的收获;而且大部分竞赛由某些机器人制造商独立或联合举办, 教育行政部门的监督力度不够, 在竞赛规则、裁判确定、奖励办法等方面存在较大的差异。

3.师资力量薄弱

社会在不断向前发展, 信息技术也日新月异。中小学教师总是固守原来的教育理念, 而不进行变革和创新, 会在很大程度上耽误了中小学生的发展。

中小学机器人教育是对传统教学方式的变革和创新, 这在一定程度上拓展了学生的学习方式, 使学生在机器人竞赛中既锻炼了动手能力, 如组装、调试机器人, 也培养了团队合作精神、发散思维以及创新精神。

中小学学生正是想象力丰富的年龄段, 千万不可让应试教育禁锢了学生的思维, 扼杀了他们丰富的想象力。

目前, 机器人教育在我国尚未成熟, 相信不久的将来, 我国的大部分中小学都能够有机器人课程, 以帮助中小学生提升综合素质, 提高学习兴趣。

摘要：现如今, 随着社会日新月异的变化, 教育工作者对自己的工作也做了一些变革和创新。信息时代的快速发展, 互联网技术的广泛使用, 使得传统的“填鸭式”教育不能够满足学生的需求, 学生希望以更加有趣的、欢乐的、有效的方式进行学习。而中小学机器人竞赛活动让教师学到了新的教学方法, 通过这种竞赛活动, 让学生在活动中既学习了科学理论知识, 又锻炼了动手能力, 拓展了思维, 培养了创新精神, 激发了学习兴趣。本文将重点讲解机器人教育的内涵、意义及其局限性。

关键词：中小学,机器人教育,创新精神

参考文献

[1]王海芳, 李锋, 任友群.关于中小学机器人教育的思考与分析[J].全球教育展望, 2009, 38 (4) :81-84.

篇4：机器人教育的市场分析

[关键词]机器人教育课程；开发设计；现状分析

一、引言

机器人的发明、研究以及应用是科学发展进步的必然结果，更是为了迎合工农业制造、医学、航空等领域的发展需求而诞生的一种高科技结晶产物。在国内，机器人教育课程作为独立完整的教学课程走进中小学课堂仍然处于起步的阶段，大多数学校以及辅导机构都是以课外活动以及培训班的形式开展机器人教学，在具备一定能力储备时去参加一些竞赛课题等。虽然国内机器人教育课程处于零散、缺乏科学规划的状况，但等国内目前少数地区已经将机器人教育纳入了正规课堂教学，可见随着教育部门对该项课程教育的逐渐重视程度，中小学机器人教育课程必然会走进常规课堂教学。

为了全面系统的了解国内目前机器人教育课的程研发情况，有必要对目前国内机器人教育课程的开发设计现状进行科学的分析，需要经过检索搜集国内相关有代表性的研发成果，总结国内目前整体研发设计状况。以“机器人课程开发”为关键词检索出来的来源为中国期刊全文数据库的相关文章约为15000余篇，整体上看机器人领域的教学课程研究明显偏少，多偏向于研发工业机器人、航空医疗机器人等方面。

二、对机器人教育课程的开发、设计现状分析的意义

为了了解中小学机器人普及教育课程开发现状以及发现起步阶段存在的障碍与需求，我们针对参加机器人课程的中小学生开展了一次较大规模的调查，总体来说机器人教育课程被大多数小朋友欢迎。通过本次调查发现，机器人进课堂已成为一种令人期待的发展方向，但是机器人教学内容与方法有待规范和改进。

教育机器人市场正在形成，低成本的机器人课程更受青睐，大多数家长关心机器人教育课程的性价比，到底能给孩子带来什么？所以国内中小学机器人教育课程的开发设计要更符合实际，被大众家庭所接受以及有能力接受就顯得尤为重要。系统分析国内机器人教育课程研发设计状况有利于制定出合理的研发程序，之后根据中国国内目前小学机器人教育课程的开发与设计的实际情况，硬件设施以及教师资源，合理优化分配机器人教育方面的硬件基础和专业人才，这样才能更好地促进机器人教育课程的开发与设计，纵观国内机器人教育课程的研发设计角度，更有利于合理确定机器人教育课程的开发设计方向。

三、对机器人教育课程的开发、设计展望与总结

中小学教育课程设计层面以及教材编写层面更加规范化成熟化，从根本解决中小学机器人教育课程的开发设计没有规范可依的现状。由课程设计者和教材编写者能主动承担相关责任，要从“纸上谈兵”过渡到实际操作。

我们一直强调中小学机器人教育课程的研发设计现状，当然距离理想状态还比较远，这恰好是我们下一阶段希望并尽快解决的问题，我们对此很有信心。从另一角度来说，但凡课程设计必须来自实践经验，好多课程层面、教材层面的问题，没有实际教学的验证，很难做出科学合理性的评价。这就需要大量的教师投入到实际的工作中，从而获得尽可能丰富的经验与理论知识去支持课程设计。课程设计者要有一种积极的尝试态度，在当前阶段要放开手脚去尝试，去验证思路的可行性，无论成功与失败都是宝贵的经验，正所谓“失败乃成功之母”。按照这种思路课程开发设计者可以在能够看到的诸多种模式中，采集各种思路的长处，完善一个最佳的设计方案。可以肯定，这个方案会有价值的，不仅是针对个人的价值，也会有针对课程整体发展意义上的价值。

四、结语

目前国内机器人教育课程开发与设计状况处于理论构建状态，只有少数的实践作为理论的支撑，缺乏更多的实践去证明和验证相关理论。本文参考了大量文献以及国内目前机器人教育课程的设计开发案例，机器人教育课程的开发与设计是一项具有划时代意义的工程，希望能为后续分析提供一定程度上的参考与借鉴。

参考文献：

[1] 张建平，王益.机器人教育：现状、问题与推进策略[J].中国电化教育，2006（12）.

[2] 彭绍东，论机器人教育（上）电化教育研究，2002，（06）.

[3] 霍益萍，研究性学习：试验探索[M].广西教育出版社2001（10）.

[4] 李鸣华，机器人教育的教学设计[J].中国电化教育，2007，（08）.

作者简介：张六凤（1991-），女，重庆潼南人，本科学生，研究方向：机器人教育。

尚传福（1979-），男，山东莱芜人，副教授，研究方向：项目管理、创客与机器人教育。

篇5：机器人教育的市场分析

创客来源于英文单词“Maker”，是指努力把各种创意转变为现实的人，其共同特质是创新、实践与分享。创客群体可能来自于艺术、工程、电子等各个专业领域，他们通常有较强的知识管理能力，有分享不同知识领域的创意，以交流思想为乐。如火如荼的创客运动(Maker Movement)正在启动未来创新，加速区域经济发展。文章结合对台湾地区创客空间和创客教育的实地考察，分析了台湾创客运动、创客空间及推动创客教育的举措，系统阐释了台湾地区创客运动生态，并比较两岸创客运动发展的差异，提出相关建议与思考。

创客运动的缘起

创客的概念来源于美国，基于对个体制造和实作保持的高度信仰，美国人的家庭车库往往成为自己动手(Do It Yourself,DIY)的场所，并提供了各种创意落实的可能。十多年前，创客文化开始被高度重视，并形成一股创客运动潮流，美国从旧金山硅谷开始出现许多创客空间，其中以旧金山TechShop技术工坊最为知名，之后慢慢向外扩及其他城市乃至世界各地。

2005年，全球第一本以创客为主题的杂志——《创客》(Maker)在美国出版;2006年，美国举行了第一场全球性的创客博览会(Maker Faire)，创客运动的影响不断加深，成为全球创客风气最旺盛的国家。《连线》前主编克里斯·安德森(Chris Anderson)的《创客：新工业革命》(Makers：The New Industrial Revolution)一书，进一步引爆了创客运动。为了将创客运动发展为一场广泛参与的社会运动，在2014年6月18日举办的“First-ever White House Maker Faire”活动上，奥巴马将当天定为美国创客日(National Day of Making)。依托强大的创新力量和平台，高校亦助推了创客运动，美国麻省理工学院就是其中的重要领导者之一，其推广的FabLab成为全球创客空间发展的典范。

美国如火如荼的创客运动蔓延到亚州，在台湾扬起一股创客风潮。台湾区域创客议题的升温是从馥林文化出版社所引进的《创客》国际中文版以及2012年在华山1914创意文化园区主办第一届台湾创客博览会(Maker Faire Taipei)开始的。馥林文化出版社想带进台湾的不只是一本好看的杂志或一场盛会这么简单，其在于想把创客精神引进台湾，带动科技产业的创新动能。在此之后，台湾创客的汇聚和创客运动的崛起，加上台湾的FabLab、Maker Space的创建与推动，形成了台湾的创客风潮。台湾人赖佩芸、蔡牧民与杨育修通过集资的形式，拍摄了纪录片《自造世代》，系统推广台湾的创客文化。

从台湾地区的经济发展来看，以往的经济支柱产业为半导体行业，具有深厚的IT制造基础，但近些年台湾经济状况不尽人意，迫切需要产业转型升级。台湾政府与社会文化界相信，创客运动可以激发更多创意的产生并促进创业的发展，强化台湾区域竞争力的内涵，使创客的自主创新成为台湾制造业升级的重要助力，进一步激发数字制造产业上下游整合，建立下一代新的经济模式与价值，为台湾地区经济发展和区域创新带来新的未来。

创客空间发展现状

台湾的创客社群正通过全台各地的创客空间紧密串连。总体而言，台湾的创客空间呈现出多元样貌与开放文化，虽然绝大多数的创客空间仍聚集台北，但新竹、台中、台南、高雄至屏东都有创客者社群。在这些创客空间中，有专注于科学实验的创客，有专注于传统工艺传承的创客，有专注研究无人飞行器的创客，有关注3D打印行业发展的创客，也有专门做社会公益的创客。除了OpenLab Taipei是在2009年成立之外，其他的创客空间都是在2013之后陆续建立，而且大多数集中在台北。比较知名的创客空间包括FabLab Taipei、OpenLab Taipei、Future Ward等。

FabLab Taipei是目前台湾唯一获得FabLab官方授权教授Fab Academy在线课程的单位，其创办人洪尧泰在美国生活工作了10年，深受美国创客风潮的影响。他认为，创客是为了实现自己而做，创客空间最重要的是人和氛围，要有社群的感觉，这样才能在这里产生思维碰撞的火花。FabLab Taipei秉持三种精神——“动手做(Make)”“学习(Learn)”“分享(Share)”。FabLab Taipei致力于推广数字制造(digital fabrication)，以提供创客数字工具(digital tools)和空间，促进交流和创新。该空间为有偿使用，一次性的入会费是1680新台币，年费1000新台币;学生入会费500新台币，年费500新台币。

OpenLab Taipei是台湾创办最早的创客空间，是热衷以开源(Open Source)和自由软件(Free Software)作为艺术创作工具的社区空间。其成员背景最多元，包括学生、工程师、艺术家等。空间氛围混乱而多元、发散而自由，在每周三晚上定期举办“周三来玩Arduino”聚会交流活动，只要成员想用Arduino来做些什么，就可以将其想法与大家一起讨论并脑力激荡出更多想法。

Future Ward(未来产房)是目前全台最大的创客空间，面积超过300平方米，通过手工工具、数控设备等分享以及创造经验交流的空间。Future Ward共同创办人杨育修在《自造世代》纪录片拍摄完成后，对创客有了更多的认识，认为这是时代的趋势，与台湾大同大学设计学院院长吴志富商议之后，便开始建置Future Ward。Future Ward地点较佳，位于大同大学校园内，不在商业区，相对而言受到的限制比较少，富有朝气与活力的校园为该创客空间带来更多的可能性。Future Ward要分为co-working space，maker space以及活动空间。

Fun-Maker(数位手作工坊)主要致力于推广Life-maker精神和氛围，强调从平日生活出发，设计出简单又实用的东西，创造自己喜欢的风格和感觉。Fun-Maker创办人余有容说：“这里不做酷炫的四轴飞行器、机器人，只希望这个空间能够让小朋友从小就有动手实践的机会。”他认为，只有贴近生活，才能走得长久。

ArkLab是全台第一个结合自造者和无人机的团体，致力于做多轴无人机。ArkLab发起者张东琳是“国立虎尾科技大学”动力机械系学生，他在大二的时候就通过无人机投放水质监测模块监测河川水质。他曾写信给校长，计划申请经费创办一个可以打破科系、让大家聚在一起学习互动的空间，于是ArkLab诞生了。

3D如水同乐会主要致力于让更多人了解3D打印。该创客空间内有种类齐全的3D打印设备，其中包括全彩3D打印机。目前，台湾有全彩3D打印机的空间屈指可数，全世界只有两家厂商生产全彩3D打印机。

Fablab Dynamic(动态自造实验室)致力于用艺术的心态做社会公益。该创客空间与其他创客空间相比最大的不同在于完全不收费，也不接受社会捐赠。空间运营主要依靠相应的研发部门承接项目。2015年，该创客空间与政府部门共同推动“FabTruck高中职校园巡回计划”，让许多教师与同学了解FabLab、创客的运作与创客运动的精神。

Makerbar Taipei致力于推广社会设计(Social Design)的概念，该创客空间的项目设计围绕着都市规划、环境关怀，希望在改变社会环境方面做出实际的社会行动和设计。该空间有两个项目影响较广，一是“OPEN DESIGN CITY”项目，该项目是以台北城市脉络为基础的开源设计项目，通过社会设计的方法，以生活、交通、都市发展与历史脉络为思考点，加上台北本地化的设计思维，找出独特的解决方案;二是“UPCYCLING CITY”项目，该项目提出升级再造的实作概念，赋予老物品新的用途，将其做成有价值的产品，以此提倡环保与珍藏老物品的回忆。

FabCafe Taipei有别于其他创客空间，除了提供自造者常用的3D打印和激光切割机服务外，还有咖啡和简单的轻食提供。“咖啡馆+创客空间”的模式，搭建了创客聚集连接的国际交流平台，主题涉及设计、科技、工艺、DIY精神和其他相关跨领域主题。在享用咖啡之际，让创意思维和想象力在此活跃发酵，用好玩、美味、简单易懂的方式传达FAB精神。

“vMaker行动计划”与创客创业基地建设

为进一步推进区域创客运动发展，2015年4月7日，台湾公布推动“vMaker行动计划”，希望通过三阶段措施促进台湾创客发展。

第一阶段，推广创客概念。通过载有3D打印机、CNC机台、切割机等器材的卡车巡回宣传。FabTruck将花费2年左右的时间巡回全台湾总计497所高中职学校，在每一所学校停留2~3天，向当地学生推广创客文化并介绍基本的工具，包括FabLab特色及其知识分享精神，相关开源的创客应用软件的教学，3D打印机等数字设备的操作及创客创作过程。

据统计，2015年，FabTruck已在全台巡回了203所学校，2016年将继续朝着497所的最终目标迈进。在FabTruck全台之旅的最后阶段，六台FabTruck将带着六所代表学校团队(新北市立新北高工、“国立桃园高级农工职业学校”“国立台中高级工业职业学校”“国立台南第二高级中学”“国立花莲高级工业职业学校”“国立凤山高级商工职业学校”)进驻“TAF空总创新基地”，并举办“相扑卡车竞赛”和“越野卡车竞赛”。

第二阶段，竞赛引领创客。2015年5月，民间FabLab团体首度推出“创客擂台发明竞赛”，竞赛涵盖建筑、设计、工业、艺术、电子、互动科技、环境工程等各个领域。该竞赛的宗旨为“奠定台湾成为创客基地”的基础，以此来培养、建构台湾创客社群。比赛邀请奠定台湾制造业基础、兼具经验与实力的科技业前辈，为晋级团队出题，并与FabLab的发源地麻省理工学院专家组成导师会议，协助团队完成作品。主办方希望通过“Make for All”数字制造竞赛寻找台湾的顶尖创客，并且能够搭建台湾两代创客——Maker1.0(台湾传统科技制造业，诸如电子等行业的前辈)与Maker2.0(现今所理解的创客)之间的桥梁，促进二者在实务、经验与创意之间的交流与经验传承，连接台湾深厚的制造业基础，成为台湾制造业转型的前导。

第三阶段，年会提升内涵。最后一阶段是参与FabLab年会，年会由政府与FabLab Taipei、台湾数字文化协会共同协办，包括创客展览、创客论坛等活动。主办方希望展出更多的台湾创客作品，传播创客精神和文化，给予创客文化可以发挥的空间和合理的社会环境，提高台湾创客文化知名度。

同时，在全球创业潮流下，台湾希望借创客运动的推广汇聚台湾创业青年，驱动台湾未来产业发展。从2014年开始，台湾鼓励各行各业的创客进驻创业基地，政府方面需要从政策、资源等方面支持创客产业、普及创客文化、推动创客产品的市场化。许多政府资源相继释放，包括闲置的空军总部旧址启用为“TAF空总创新基地”，已近10年未使用的金华官邸修缮成为社企聚落创业基地等。目前，各县市政府，如台北、台中、台南、高雄等均已陆续成立创业基地，并以优惠措施辅导创客创业，产生具有市场价值的创意，带动智慧产业发展。

创客教育推进

创客教育是一种重在培养学生创造与创新能力的新型教育方式。创客教育提倡真实情境下学生对自己的学习任务、路径与资源选择的自主权，带着问题学习的同时又解决问题，在深入学习的过程之中更容易生成新的创意。学生因此不但发展了发现问题、分析问题与解决问题的能力，而且更容易保持学习的激情、增强学习的信心。“vMaker行动计划”推行的同时也有助于大学、高中、“国中”或职训中心学生创客素养的培育。因此，学校在创客教育中扮演着重要的角色，中小学及大学都在着力建构开放学习的创客环境，让源源不断的创意成为驱动学生未来竞争力提升的核心力量。

台湾中小学的创客教育以社团参与形式为主。2014年，一些教师开始将创客教育带入学校，让学生在午休时间用3D打印机、激光切割机等数字化设备进行DIY活动。比如，新北市实验小学的“创客小学堂”中，教师利用简单易上手的Tinker在线3D建模平台引导学生进行3D打印学习;水源小学的食农创客营教导农艺、厨艺、工艺三种技能，教师借由有趣的实作课程，让学生们体验DIY的创客精神。但是，在台湾中小学推行创客教育也是一件比较困难的事情，因为目前中小学的教育仍旧以升学为导向，很多学生会因为升学压力而放弃创客创造。

台湾高校在推行创客教育方面主要通过建设创客空间为学生提供设备空间，尝试让不同科系的学生一起工作、修课。学校创客空间一般偏向FabLab模式，因为FabLab本身来自麻省理工学院的计划，提供了系统建置和完整的在线课程Fab Academy，可参照性和利用性强。此外，各高校也开设各种创客学程以推动创客教育。例如，2008年，台湾大学设立了创意创业学程(简称创意学程)，旨在打造创业情境下的专业学习的平台，使学生以跨领域多元学习整合行动实践，展现多元创意和不怕失败的创业精神。每期期末，学程会举办课程联合成果发表展，让学生完成团队合作专案。比较多的模式还有产学合作、育成中心等，也是目前台湾高校推行创客教育的方法。

在创客教育推进方面，也出现了一些值得思考的共性问题。第一，创客空间是创客教育得以实施的基本依托。创客空间不仅是一个物理空间或工具空间，还是基于人际互联的社区，具有一定的教育目标指向——让创客能够主动、积极、有效地设计、建模、创造作品，为创客提供接入创造设备、工具与资源的机会。由于对于创客的刻板印象，大部分创客空间的建置开始都偏好采购激光切割机、3D打印机、CNC等数字制造工具。但是，真正的创客空间的工具应该具有多样性，而不是仅局限在数字工具上，创客空间的工具应该是为成员所需而建置的工具与资源。而且，学校创客空间管理与使用方面还是比较偏向保守与安全地运作，甚至将其当作贵重财产来看待，导致学生进入空间不易，以及创客空间实际内容的规划与执行效率较低。创客空间应扮演创新交流平台的角色，着重构建开放分享的氛围，建构开放自由的协同合作环境，进而蓄积出强大的创新能量。

第二，由于创客教育的非制式，若像其他学科一样进行课程化，那么必然会产生新的评价机制，成果导向的方针容易让创客教育流于过去的工艺课或科学实验课形式，无法传达创客教育的真正内涵。教育系统中本来就存在与创客相关的课程，大致上与考试升学无关，比如美术、音乐、生活科技等，但是在升学以及社会主流价值观的影响下，这些课程被边缘化。因此，要推行创客教育应该从课程正常化方面去解决根本的问题，而不是舍近求远，用新工具与新名词来解决已经存在的动手实作不足的问题。

两岸创客运动发展与互动

在“大众创业、万众创新”的政策推动下，大陆创客运动已经显现出蓬勃发展的势头，两岸由于各自地域环境的差异，形成了不同的特点。相对而言，台湾创客相比较于大陆创客存在以下三点优势。一是台湾开放程度较高，创客更具国际化视野，同时在创客产品的市场化、国际化实践方面相对更占优势;二是台湾的教育条件相对优越，台湾创客教育层次较高，因此台湾地区创客总体在受教育背景、素质方面有所优势;三是从台湾众筹平台上的募资项目可看出，台湾创客创作通常较有人文精神，创客作品中文创作品比例较大。

由于地域因素，台湾地区创客发展也存在一些不足。第一，台湾创客相比较于大陆创客，缺乏移动互联网思维，而且投资人偏向于注重金融、航运、通讯、房地产等传统行业，对新兴的移动互联网公司关注度不高。第二，台湾年轻人基本上成长于较为优渥的环境中，能够受到良好的教育，生活在比较开放的环境中，寻求变动的意愿比较低。第三，台湾相对大陆而言缺乏创业氛围，创业环境比较落后。