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教育机器人打造机器人教育新格局
--访北京通用依耐特技术开发有限公司的总经理吴松林
 
慧聪网   2005年11月7日10时58分   信息来源:慧聪网教育行业频道    

    谈起机器人,通常都会想到高科技的智能产物。而在秋季普教会上看到长春市政府举办的中小学机器人大赛后,才发现机器人已经进入到我们的学习生活中。通过了解,发现机器人教育已经成为现如今一个教育新的热点。而近几年来,我国中小学机器人课外教学和竞赛活动蓬勃发展,越来越多的青少年从对机器人懵懂的一知半解,到基本了解和掌握机器人的设计思想,操控机器人进行游戏和简单的工作,并在这个过程中锻炼了思维和动手能力,提高了创新精神和综合实践能力。为此,我们参访了全国中小学计算机教育研究中心研究员,中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会理事兼机器人学组负责人郭善渡教授和从事教育机器人制造的北京通用依耐特技术开发有限公司的总经理吴松林。

郭善渡教授和北京通用依耐特技术开发有限公司的总经理吴松林

郭善渡教授和北京通用依耐特技术开发有限公司的总经理吴松林

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慧聪:郭教授,您好!很感谢您接受慧聪网的采访,首先请您谈谈机器人教育的发展历程。

郭善渡:我国机器人的研究,是在20世纪70年代后期,开始进行了机器人的研究,但是这时的研究基本上还局限于理论的探讨阶段。

真正进行机器人研究的时候,是在七五到九五之间将近20年的发展。发展最迅速的时候是在1986年我们国家成立了863计划。这个计划就将机器人技术作为一个重要的发展主题,国家投入了将近几个亿的资金开始进行机器人的研究,使得我国在机器人这一领域得到迅速的发展。

从信息技术发展的角度来看,国际上公认上个世纪八十年代,为个人计算机(PC)的时代,九十年代则是Internet飞速发展的时代,而本世纪的第一个十年,将会是个人机器人(PR)的时代。所以,各地中小学正在开展的各类机器人活动,可以说恰逢其时,顺应了国际潮流,符合“教育要面向世界,面向未来,面向现代化”的指示精神。

  机器人的核心是智能技术,其外延则涵盖了机械、电子、通讯、控制等多个学科和技术领域。当前,信息技术、通用技术、综合实践等课程已经是我国中小学教育的重要组成部分,但在课程内容的选取上,明显缺乏前瞻性和有效培养学生创新精神和综合实践能力的针对性。例如,目前中小学各学段的信息技术课程,绝大部分内容是office等应用软件的使用。有人讥讽这是在为微软公司办培训班,背离了基础教育的宗旨。

智能技术是信息技术领域的一个学术前沿,智能机器人是全面培养学生信息素质提高其创新精神和综合实践能力的良好载体。随着智能机器人技术的迅猛发展和广泛普及应用,将智能机器人的基础知识和技能纳入中、小学的信息技术或综合实践等课程的必要性和可行性已经逐趋明朗和成熟。

慧聪:您认为中小学智能机器人课程的主要任务是什么?

郭善渡:我认为中小学智能机器人课程的主要任务是:培养学生对智能机器人的兴趣,让学生了解和掌握以智能机器人为载体的通用技术与信息技术的基本知识和技能,了解技术的发展及其应用对人类生活和科学的深刻影响。通过智能机器人课程培养学生良好的信息素质、创新精神和实践能力。教育学生正确认识和理解技术与文化、伦理和社会等问题,树立正确的技术观。

慧聪:您认为中小学智能机器人课程的主要特点是什么?

郭善渡:我认为智能机器人在中小学既不是一门学科也不是一门独立开设的课程。随着科学技术的发展和课程改革的深入,智能机器人的教学内容将渗透到越来越多的中小学的多门课程和课外科技活动中,成为这些课程或活动的重要组成部分。中小学智能机器人课程的主要特点是创新性和综合性。

创新性主要表现在以下几个方面:

1、 智能机器人的研发与应用,虽然已有一段较长的历史,但其快速发展与较大范围的普及则是近几年的事情。

2、 智能机器人作为教学内容进入中小学,无论国内还是国外,目前都处于起步阶段。

3、 不能简单地把现有的工业机器人或玩具机器人引入中小学,研发制作具有良好适用性的中小学教学用机器人本身即具有创新性。

4、 中小学智能机器人教学的主要目标之一是培养学生的创新精神,其教学设计、教学模式、教学方法和教学评价也必须具备创新性。

5、 开展各种展示和竞赛活动是普及智能机器人的重要途径之一,智能机器人竞赛项目的内容、规则及评分办法等的创意设计都极富创造性和挑战性。

智能机器人课程的综合性是显而易见的。智能机器人集材料、机械制造、能源转换、生物仿真、信息技术之大成,是综合性很强的现代技术。以智能机器人为载体的教学,能够而且必须着眼于培训学生的综合实践能力。现在一些学校将智能机器人教学纳入综合实践课是很有道理的。

    此外,中小学智能机器人课程的主要特点还有开放性、发展性、实践性、探究性等等。

慧聪:那请您谈谈智能机器人教育在基础教育领域中起到的作用是什么呢?

郭善渡:智能机器人教育在基础教育领域中的作用主要体现在以下三个方面:

  1.使学生了解智能机器人的概念和工作方式,破除青少年对机器人的神秘感,为进一步学习机器人的有关知识和技能打下基础。

  2.使学生了解和掌握智能机器人一般用到的传感器和驱动装置的作用,理解体会程序是智能机器人的灵魂,了解机器人是怎样在人类的指挥下工作的,通过为机器人编写程序学到科学而高效的思维方式,提高逻辑思维能力、规划能力,提高学生分析问题和解决问题的能力。

3.通过组装机器人的过程培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。

慧聪:机器人教育在全国的开展情况如何?

郭善渡:从各地情况来看,较多的学校是以课外活动和各种兴趣班、培训班的模式开展机器人教学的。一般是由学校购买几套器材,科技老师带领几个学生熟悉一段时间后,去参加一些机器人竞赛。目前,只有少数地区和学校将机器人教学纳入了正规课堂教学。

慧聪:那您认为教育机器人应该符合哪几项要求呢?

郭善渡:首先就是教学适用性。产品再好,但不符合教学使用,我们也不会采用。其次就是性能价格比。用户群面对中小学就决定了它的价位一定不能过高。再次,就是它的开放性要好,我们是用作教学而不是用来作玩具,所以不要求外表华丽,要求能够让学生能够看到内部的构造。最后一点就是它的可扩展性,可以随意加上功能模块,进行自主创新。

慧聪:吴经理,请您给我们介绍北京市通用依耐特技术开发有限公司的情况。

吴松林:我们公司是面向教育领域进行产品开发,研制,生产的高新技术企业。公司自一九八五年成立以来,研发的产品已广泛应用于教育系统中的各个不同领域。其中机器人事业部拥有国内知名的机器人专家和专业的研发、设计和营销人员。公司开发研制的通用ROBOT教学用机器人系列产品,定向用于中小学信息技术课程教学、课外科普教育活动以及相关竞赛。该产品已通过中国教育学会中小学计算机教育专业委员会组织的专家鉴定,并作为该委员会的指定产品参加全国各类相关比赛,多次获得最高奖项。

慧聪:公司进入教育机器人市场是出于怎样的考虑?

吴松林: 在知识经济时代,一个国家的核心竞争力取决于它能否持续地生产出原创性的前沿知识和原创性的前沿技术。毋庸讳言,信息技术领域的原创性的前沿知识和原创性的前沿技术一直垄断在美国等发达国家及其企业手中,我国只是这个领域的消费国。信息技术更新换代的周期实际上成了美国等一些国家的企业的盈利周期。在这样严峻的形势下,我国教育部推出新技术课程标准,决定大力加强中小学的信息技术和通用技术教育。新课标指出,这“既是加强和改进基础教育中的技术教育、深入推进以创新精神和实践能力培养为重点的素质教育的需要,也是贯彻落实‘科教兴国’的战略决策、促进经济与社会可持续发展的需要”。

    一些专家指出,我国中小学信息技术课程(其前身为计算机课程),曾出现过一些误区。其中一个较严重的失误是从90年代中期开始,在许多地区淡化乃至取消了计算机语言和程序设计的教学内容,信息课程的主要内容仅是计算机应用软件(文字处理、表处理和图形处理等)的操作。有人讽刺说,这种课程简直就是微软公司的软件使用培训班。目前这一现象引起了教育部领导、专家和广大一线教师的重视,他们指出,必须将有助于开发学生智力潜能、培养他们创新精神和实践能力的计算机语言和程序设计教学纳入信息技术课程内容。鉴于国内外机器人技术的迅猛发展,而机器人技术比较全面的体现了信息技术的内容(感测技术、通信技术、控制技术、信息施用技术等),同时,学生编程指挥机器人做各种动作,使计算机语言和程序设计的教学变得更加直观、生动和富有趣味性。因此,智能机器人目前正在迅速进入我国中小学信息技术课程和综合实践课程。

   教育行业是一块很大的市场,但是选择切入点就很重要。在和郭教授及一些专家的交流中,我们发现,机器人教育是一块很有潜力的市场。但是这块市场也很不好做,制约很多。就像郭教授前面提到的那几点,强调教学适用性、性能价格比、开放性及可扩展性。当时我们在进行技术开发时,专家和老师们就给我们提了很多建议,比如性能要求,价位要求,要求我们普通的类型要控制在500元以下等等。虽然要求很多,市场前期还需要很多的铺垫,但是我们也很有信心将这块市场作好。教育毕竟是利国利民的大事,半点都马虎不得。

   比如说,适宜中小学生学习并已经在中小学广泛应用的计算机程序设计语言Logo、QBasic原来只用于解决某些算法问题,在计算机输出设备(显示器打印机等)上呈现程序运行结果,不能直接用于智能机器人编程。另外,一些现有的进入中小学的智能机器人编程工具采用C语言、汇编语言和所谓的图形语言,教学实践证明,这些内容不宜中小学生学习,且不符合《信息技术课程标准》。正是在这样的背景下,我们研发了通用机器人多语言教学平台。

慧聪:那就请您能给我们介绍一下通用机器人多语言教学平台。

吴松林:我们的通用机器人多语言教学平台包括:多语言教学系统、仿真系统、通用教学机器人系列产品。

    1)多语言教学系统将中小学生易学易用的常用程序设计语言Logo、Basic改造成为机器人的编程语言。教学适用性强,适应小学、初中和高中技术类课程、综合实践活动和各种科技课外活动的需求。

   2)通用机器人仿真系统:可以创建和真实的通用机器人功能相当的虚拟能力的通用机器人,可以在不必涉及实体机器人的情况下进行编程,在计算机上完成对比赛场景的模拟和对所编写的命令和程序的演示,而这些命令和程序可直接下传到通用机器人上运行。  

  仿真系统可在计算机屏幕上创建虚拟机器人及场地环境,可实现虚拟机器人的在线比赛。可以在计算机上调试程序,可以观看到虚拟机器人的运行状况。该程序可直接下传到实体通用机器人,即可指挥实体通用机器人完成做与虚拟机器人相同的动作。

    3)通用教学机器人可实现机器人足球、机器人灭火、机器人走迷宫等多种功能,既可用于教学,又可用于竞赛。通用机器人多语言教学平台已在全国20多个省市数百所学校应用,并在全国各类相关竞赛中获得优异成绩。

    “通用机器人多语言教学平台”具有很强的教学适用性,性价比高,适宜在中小学和各类青少年课外活动机构普及推广。

   通用机器人多语言教学平台的使用对象是广大的中小学生。《信息技术》、《通用技术》和《综合实践》已正式列为中小学的必修课程。这个产品是符合我国中小学课程发展的需要,符合教育专家、一线教师在开设相关课程和活动时对本类产品期望的。通用机器人多语言教学平台V3.2版已通过中国教育学会中小学计算机教育专业委员会组织的专家鉴定就是很好的说明。

慧聪:你对于机器人的发展前景如何看待?

吴松林:目前,我们公司的产品已经用于全国300多所学校的机器人课堂教学,另有500多家学校采用我公司的产品开辟了机器人的课外科普活动。为推进机器人教育的发展,很多省市也陆续举办了各类机器人大赛。所以说,大环境是好的,中小学开展机器人的教育越来越普及,正在成为趋势。虽然我们研发的时间相对较晚,但也可以说是后来者居上,产品在教学适用性和性价比上极具竞争力。也因此我们获得了科技部创新基金的支持,产品被《世界经理人周刊》评为“2005年100最佳新产品”。因为公司的创新能力和高成长性,被新华社评价中心评为“中国最具竞争力高成长型创业企业500强”。因此我对教育机器人发展的前景还是满怀信心。

 
作者:申莉 
 
 
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