論文關鍵詞:智能機器人師范院校教師教育師范模式

論文摘要:智能機器人教育在學校教育中的地位也越來越重要。無論國內還是國外，開展智能機器人教育活動已經非常普遍。由于沒有專門的機器人教育專業，使得我國基礎教育領域機器人方面的師資處于接近真空狀態。在師范類院校開展智能機器人教育，為基拙教育提供更好的師資力量，也為師范類院校在人才培養模式上帶來了新的思考。師范院校開展智能機器人要形成一種師范模式，重點在對學生進行機器人教育指導能力的訓練。

一、引言

20世紀90年代以來，隨著科技的進步，人工智能技術的發展，智能機器人在全世界范圍內掀起獷一股熱潮。隨著機器人技術理念的逐步完善和相關設備更新，人們也筍越來越重視智能機器人的教學和竟賽活動。正是因為看到了這一點，我國的高等教育以及中小學教育在這方面也都投人了巨大的熱情和精力，智能機器人教育在學校教育中的地位也越來越重要。筆者通過文獻檢索發現，智能機器人教育在國內外已不是少數學校的事。

1.國內外高校智能機器人教育開展現狀

無論國內還是國外，在高校開設智能機器人教育課程的現象已經非常普遍。但主要是一些綜合性大學。比如日本是世界上機器人教育和機器人文化普及最高的國家之一，在日本不僅每所大學具有高水平的機器人研究和教學內容，且每年舉行多種不同檔次的機器人設計和制作大賽，通過大賽培養了大批機器人技術研究和應用人才，使日本的機器人技術走到了世界前列。其他再比如一些歐美國家，亞太地區等都有該類項目的開設。

在國內，據不完全統計也有為數相當的高校有開設這項課程。其中有包括清華大學、北京大學、北京理工大學、西安理工大學等綜合型大學，也有北京師范大學、浙江師范大學等師范類大學，其他還有一些職業技術學院等等。可以說我們的教育界還是注意到了這門新興的學科，也在這塊領域投人了相當的支持和關注。

2.國內外中小學智能機器人教育開展現狀

國外青少年熱中于機器人基于他們的歷史文化環境:一是高新科技(尤其是IT的超速發展);二是漫畫、電影、電視、體育競賽、電子游戲以及互聯網的影響。也正是由于這些文化因素的影響，智能機器人教育在國外開展地如火如茶，發展也比較迅速。目前，各國都有舉辦不同級別、科目、門類的比賽:比如日本的ROBO-ONE比賽至今已經舉辦了7屆，還有“青少年機器人大賽”等，其主要參賽者都是年輕人。與此同時韓國的青少年也在掀起一股機器人熱潮，韓國政府和企業也正在投人大量資金開發機器人產業，并使之商品化。而在美、德、法等國家，機器人產業也正在受到重視，一般采取“官產學”形式。“官”即政府的支持和調節，“產”即產業界的自我分類的研究和開發，“學”即學校專門設置的課程，進行學校教育。在如此龐大的體系下，機器人產業在國外已占非常重要的地位，尤其在當今的信息技術時代。

我國的智能機器人教育現狀又如何呢?據不完全統計，在 2005年全國已有2. 5萬余所中小學、320余萬學生參與到智能機器人教育當中來。隨著這幾年經濟的快速發展，目前我國中小學參與到機器人教育這個項目當中的人遠遠超過了上述數據，而且還在不斷上升。特別是沿海發達地區，比如上海、廣東、浙江、江蘇等地區。目前的主要開設形式是校本課程或者興趣小組等，參與的學生也大多是出于個人興趣愛好。

3.中小學智能機器人教育的師資現狀

由于智能技術是信息技術的核心領域，智能機器人也成為了培養學生動手能力、創新能力、協作能力和邏輯思維能力，提高學 生綜合素質，開拓智力的平臺;同時，也是進行程序設計形象化、成果化教育的平臺。

目前就已開展智能機器人教育的學校來看，其主要的指導老師就是信息技術老師。智能機器人教育主要多個學科的知識，由于沒有專門的機器人教育專業，使得我國基礎教育領域機器人方面的師資處于接近真空狀態。可以看到中小學信息技術教育在師資方面還存在著諸多欠缺的地方。而計算機科學與技術、教育技術這兩類專業在培養目標和培養模式上都帶有局限性。比如計算機科學與技術專業，他們培養的人才往往有雙重性:一是培養具有教書育人的良好素質，能勝任中小學計算機教育的教師;二是可從事計算機行業的相關人才。而教育技術專業雖然把培養目標調整為“具有良好的信息素質，勝任中小學信息技術課程的教學工作”，但是，目前多數教育技術專業、計算機科學與技術專業的培養模式培養大批“勝任”智能機器人教育課程的教師顯然不切實際。

4.關于師范院校開展智能機器人教育的情況

在我們國家而言，智能機器人還屬于比較新興的項目，作為科研重要基地的大學起步也較晚，大家的水平差距相對較小。如果師范院校現在開設該項目，以時機來看，比較恰當。正因為大家處于同一起點，相互之間的差距不是很大，更加有競爭。師范類院校作為為社會培養人才的基地，更應該看到這一事實。目前師范類院校較綜合大學來實力上看處于劣勢狀態，但師范院校由于和基礎教育結合緊密，在發展機器人教育方面事實上具有先天優勢。為提高師范類院校的競爭地位，增強培養人才的實際能力，創造出師范特色的新的人才培養模式，都值得我們思考并加以實施。

二、師范院校開展智能機器人教育的價值

1師范類院校提高本身競爭力的需要

在師范類院校開設智能機器人教育正是順應了師范教育改革的潮流。不僅可以為基礎教育提供更好的師資力量，也為師范類院校在人才培養模式上帶來了新的思考。拓寬了師范生的就業渠道，增強了社會競爭力。

2.中小學智能機器人教育的需要

智能機器人教育引人中小學，不僅有利于信息技術的發展;有利于我們探索教育改革和人才培養的新途徑、新方法;有利于高素質人才的培養;同時，也將推動我國智能機器人知識和技術的普及;促進我國智能機器人事業的發展和專業人才的培養;促使新興的智能機器人產業的形成。因此智能機器人進人中小學已成為一種必然趨勢。我們可以通過智能機器人教育這個平臺挖掘學生的創造潛能培養造就創新人才。不久的將來，智能機器人教學必將進人我們的周圍，越來越多的人員便會參與到其中。如果師范類院校開設智能機器人教學，那么等到這些人員從事到中小學教育以后，他們發揮出來的作用將不可限量。

3.培養學生的諸多能力需要

智能機器人技術是世界強國重點發展的高技術，也是世界公認的打開21世紀大門的鑰匙。智能機器人融合了機械、電子、人工智能等技術。如果把它引人教育，不僅有利于信息技術教育的發展;有利于我們探索人才改革和人才培養的新途徑、新方法;有利于高素質人才的培養;同時將推動我國智能機器人知識和技術的普及;促進我國智能機器人事業的發展和專業人才的培養;促進新興產業的形成。實踐證明它不僅可以激發學生的想象力，培養學生的設計能力、創造能力、動手能力和跨專業的綜合應用能力而且還培養了學生的協作精神。把智能機器人引人師范教育，不僅培養了學生的諸多能力，同時又為師范類院校學生在就業競爭中提供了一項優勢，何樂不為? 4.師范性和專業性結合，培養更全面人才的需要

師范教育的根本目的不在于培養文學家、科學家，而是培養能培育文學家、科學家的教育家。在師范類院校開設智能機器人課程便是培養模式上的一種嘗試和創新。由于師范類院校其本身的特殊性，它主要為基礎教育培養師資力量，側重點在于培養教師而不是培養研究性人才。師范類院校要培養智能機器人教育的人才，勢必要調整培養目標和培養模式，把專業性和師范性更好到結合在一起，只有這樣才能優化人才，增加競爭力。師范類院校要看到自己的缺點的同時也注意發揮自己的優勢。目前中小學存在的問題就是專業教師的缺乏。為中小學智能機器人教育提供更優的師資，也為師范類院校學生提供更多的就業機會而言，在師范類院校開設智能機器人教育也就非常必要而且也很有利。

三、要研究智能機器人教育發展的師范模式

1.要總結開設智能機器人教育的做法和經驗

湖州師范學院于2004年開始智能機器人教育，目前擁有機器人儀器80臺，實驗室兩個。主要以學科競賽、興趣小組形式開展設，目前正在課程開設試驗。舉辦過六次機器人院級比賽，五次機器人校級比賽，舉辦過兩期暑期培訓，并代表學校參加過7次全國性的比賽，參與到這項教育活動的學生數大約有600人，獲得了全國一等獎多項，引起社會、其它學校的關注。

作為師范院校，開展智能機器人教育的主要目的是為突出專業特色，增強社會競爭力。雖然我們開展的時間并不是很長，但無論是自己舉辦活動還是參加大規模的比賽，我們的師生都認真努力，收獲頗多。在教學實踐和理論方面都有了很大的提高，積累了一定的經驗。

從筆者的走訪來看，無論是參與到其中的教師還是學生，都得到了一定的鍛煉。一些同學甚至還受到了一些中小學的邀請，去擔任他們的興趣小組指導教練，參加省級比賽，也取得了不錯的成績。智能機器人教育開闊了學生的視野，培養了學生的能力，同時打造了學校品牌，為學生就業提供了多一條的途徑。

但同時在教育對象、課程設置、實驗室管理等方面也都還存在著一定的問題。比如智能機器人是融合了多種技術的綜合性課程，開設培訓課程以前，需要學生有一定理論基礎。所以需要開設一定的前序課程。由于受到實驗室、師資等問題的限制，目前我們學院開設的項目還比較少，學生參與面還不夠寬等等。

2.要明確培養目標，更好地開展機器人教育，形成師范模式

就師范類院校開展智能機器人教育而言，筆者認為我們要按師范專業的特點開展一系列智能機器人教育課程、活動，形成一種師范模式，更好地普及機器人教育，為基礎教育培養優秀人才。

(1)在師范專業開設一些信息技術課，培養學生信息素養

當今時代，對學生的信息技術素養要求越來越高。根據我院實際經驗，學生在參與到機器人活動中時需要一定的信息技術基礎，比如C語言編程，而我們師范生缺少的就是這方面的知識。如果師范院校在這方面能開設一些系列課程，使學生的理論知識水平有所積累，對于我們開展機器人教育必將有極大的幫助。我們在從小學教育專業、教育技術專業本科生中開展智能機器人教育，就十分重視學生信息技術課程知識的補充，因此師范生在智能機器人教育的一系列活動、選修課程中理解能力、動手能力就迅速提升。

(2)建立配套完備的機器人教育實驗室

智能機器人是技術的前沿之一，集成了數學、物理、化學、生物、機械、電子、材料、能源、計算機硬件、軟件等眾多領域的科學和技術知識，沒有一種技術平臺比智能機器人更綜合。所以為了使現在的師范生能夠更適應未來信息時代的要求，在教學實驗環節中及時地增加教學實驗內容是非常有必要和可行的。況且，機器人教學需要有實際的場地設備等要求，機器人教育實驗室的創辦非常需要。加強機器人教育實驗室建設，重點在對學生進行機器人教育指導能力的訓練，同時要注意實驗室的專業完備程度，規范管理等，并提高機器人實驗室的軟件建設、社會服務能力。

(3)成立大學生機器人教育協會，組織機器人學科競賽

機器人比賽是一項很好的科技創新活動，不僅易于激發興趣，而且還可以培養學生的多種能力。學生們在研討爭論中，逐漸提高了語言表達能力;在策略方案分析中，鍛煉了思考、分析問題和解決的能力;在具體設計和安裝調試中，綜合運用各門課程知識，提高了工程設計和工程實施的安裝能力。我們目前建立大學生機器人教育協會，吸引學生參加這方面的活動，學習機器人原理，掌握機器人制作、編程、操作技能，活動形式主要是開展機器人學科競賽。這樣既可以檢驗我們學生學到的實際的知識以及獲得的能力，也能贏得更多的榮譽，得到學校領導的重視，擴大師范院校在機器人競賽的影響，更重要的是從親身實踐中學會和發展智能機器人教育活動的組織能力。

(4)開展機器人教育的課題研究

我們知道機器人項目是信息技術的核心領域，關于此項目還有很大的可開發空間。高校作為一個國家科研的重要陣地，必然要進行開發研究。隨著師范院校專業水平的提高，也能進行這方面的課題研究，但是師范院校重點研究開展機器人教育的規律。如果把機器人教育實踐和課題研究結合起來，和機器人企業、政府機關合作，形成產一學一研緊密結合的格局，這將為機器人教育在中小學普及、未來的機器人技術發展做出更大的貢獻。