我国机器人教育的发展现状与对策分析

摘 要：随着机器人教育逐步深入到基础教育中，其教育价值逐渐凸显，相关研究呈现出快速发展态势。通过分析我国机器人教育暴露出的重技术轻整合、学生学习兴趣不足、设备成本高昂等问题，本文提出了革新机器人教学模式、采用开源机器人教学设备等可行对策。

关键词：机器人教育;现状;对策

一、引言

2015年，习近平总书记在《致2015世界机器人大会贺信》中指出：“随着信息化、工业化不断融合，以机器人科技为代表的智能产业蓬勃兴起，成为现时代科技创新的一个重要标志”。近年来，随着机器人教育逐步深入到基础教育中，其教育价值逐渐凸显。

二、我国机器人教育发展现状

（一）我国机器人教育研究趋势

我国对机器人教育的研究虽起步较晚，但呈现出了良好的发展态势。在中国知网文献库中，从2000年至2019年的“机器人教育”文献分布情况如图1所示。

由图1可知，我国从2000至2019年的机器人教育研究可分为三阶段：2000～2004年为起步期，2005～2013年为发展期，2014～2019年为爆发期。随着机器人教育的愈发火热，越来越多的教育者认识到机器人教育的必要性。2015年，钟柏昌等[1]对参加全国中小学机器人教学展评活动的教师代表进行调查发现，83.8%的教师认为所有学生均有进行机器人课程学习的必要。

（二）我国机器人教育存在的问题

随着专委会于2012年将机器人课程纳入《基础教育信息技术课程标准（2012版）》，教育部于2018年将开源硬件、机器人等课程列入高中新课标选择性必修课，各所学校开始逐渐开设机器人课程。在此过程中，由于鲜有教师采用项目教学法，学生普遍缺乏设计和工程思想，往往知其然而不知其所以然。此外，目前机器人课程仍以模仿和再现现有机器人为教学目标，教学内容缺乏与相关学科知识的整合。虽然传统教学法便于巩固基础知识，但因以下三点，教学效果差强人意：

第一，机器人教学过程中缺乏与其他学科知识乃至学科思想的融合。机器人作为综合性很强的交叉学科，往往涉及到传统科目的有关知识。舍弃这层联系，过分强调对机器人本身的学习不利于学生建构完整的知识体系。

第二，传统的教学方法容易忽视学生的主体地位。学生在学习过程中的参与度不高，不利于培养学生对学习机器人的兴趣。

第三，机器人设备价格高昂。目前普遍采用的教育机器人主要由乐高、Makeblock等知名商家生产。高昂的价格，对学校和家长是一种现实的压力。

二、我国机器人教育对策分析

（一）革新机器人教学模式

针对机器人教学中重技术轻整合的困境，刘玮松等[2]从教学目标、教学内容、教学策略、教学评价等四个方面着手，探索STEAM教育理念与机器人教育的相互融合，为中小学机器人教育改革提供了一种思路。

相较于目前机器人课程常用的讲授演示法和封闭式任务驱动法，钟柏昌等[3]提出了一种趣味交互型教学法。它以开发有趣、好玩的机器人联机交互系统为主要任务，并通过与项目教学法的结合，形成了一套趣味交互型教学模式。这种寓教于乐的教学方式，尝试通过多种人机交互方式达到提高学生的课堂参与度、催生学生的学习兴趣的目的。韩蕾[4]将这种教学方式应用于实践中，在激发学习兴趣、增强学习信心等方面取得了一定的成果。

综上所述，以STEAM教育理念为导向，整合多学科知识内容构建机器人教育体系，辅之以学生为主体的项目式教学法进行教学设计与实施，可能是解决目前机器人教育困局的可行路径之一。

（二）采用开源机器人教学设备

对机器人教育普及化起限制作用的另一重要因素是机器人设备高昂的价格。而今，以arduino、stm32为代表的开源机器人有望解决这一问题。首先，开源产品的价格普遍在一百元左右，比乐高机器人动辄上千的价格有明显优势，利于学校和家长购置。其次，开源产品有着通用的技术标准和成熟的产业链，便于更广泛地推广。最后，“开源”体现的是共享精神，学习者可以通過论坛、网站等平台与他人分享代码和想法，达到互相学习、共同进步的目的，有利于培养团结协作精神。而随着“开源硬件项目设计”模块在2018年被纳入高中新课标的选择性必修课程中，开源机器人的教学也获得国家标准的支持，体现了信息技术的最新进展。

三、结束语

目前，我国机器人教育在高速发展的同时也表现出了重技术轻整合、学生学习兴趣不足、设备成本高昂等问题，而革新机器人教学模式、采用开源机器人教学设备等将有利于突破发展困境、推进机器人教育的普及。

参考文献：

[1]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）.

[2]刘玮松，刘海东，焦晓武，et al. 中学机器人教育与STEAM教育融合探索[J]. 中国教育技术装备，2017，No.422（20）：16-18.

[3]钟柏昌，韩蕾. 中小学机器人教育的核心理论研究——论趣味交互型教学模式[J]. 电化教育研究，2018，v.39;No.305（09）：90-97.

[4]韩蕾. GOMS在培养中学生开发趣味交互型机器人中的应用研究[D]. 2017.

作者简介：

夏扬（1990—），男（汉族），重庆人，硕士研究生，助教，研究方向为计算机教育