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      國際教育機器人研究現(xiàn)狀及啟示

      2019-09-10 07:22:44張堯王運武
      數(shù)字教育 2019年6期
      關(guān)鍵詞:可視化分析研究現(xiàn)狀

      張堯 王運武

      摘 要:教育機器人作為教育技術(shù)的新興研究方向,在智能教育方面逐漸占據(jù)重要地位,成為教育人工智能技術(shù)領(lǐng)域的熱點之一。本研究以Web of Science核心數(shù)據(jù)庫收錄2010-2018年的教育機器人相關(guān)文獻為研究對象,通過Citespace軟件進行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析。研究發(fā)現(xiàn):國際教育機器人研究主要集中在機器人學(xué)研究、教育機器人支持下的工具與環(huán)境研究、教育機器人應(yīng)用實踐研究三方面。并對國際教育機器人在學(xué)生發(fā)展、技術(shù)應(yīng)用、概念價值方面的未來發(fā)展趨勢進行了展望。同時,對我國教育機器人領(lǐng)域的人才培養(yǎng)、教育機器人科學(xué)研究、合作機制、教育機器人創(chuàng)新應(yīng)用具有啟示和借鑒作用。

      關(guān)鍵詞:教育機器人;研究現(xiàn)狀;可視化分析

      中圖分類號:G434 文獻標志碼:A 文章編號:2096-0069(2019)06-0072-08

      收稿日期:2019-06-18

      基金項目:2018年度江蘇高校哲學(xué)社會科學(xué)研究重點項目“人類命運共同體視野下‘一帶一路’國家信息化發(fā)展現(xiàn)狀及協(xié)同推進戰(zhàn)略研究”(2018SJZDI176);江蘇師范大學(xué)研究生創(chuàng)新實踐項目“教育機器人促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究”(2018YXJ694)

      作者簡介:張堯(1995— ),男,河南鄭州人,江蘇師范大學(xué)智慧教育學(xué)院碩士研究生,研究方向為教育機器人;王運武(1980— ),男,山東聊城人,江蘇省教育信息化工程技術(shù)研究中心副主任,副教授,碩士研究生導(dǎo)師,研究方向為智慧校園、教育信息化。

      一、前言

      2016年,谷歌AlphaGo戰(zhàn)勝人類圍棋頂尖選手李世石,再一次給世人普及了人工智能的概念,使得人們開始意識到人工智能時代即將到來。教育機器人作為人工智能的產(chǎn)物,已成為各國教育部門關(guān)注的重點。我國教育機器人研究起步較晚,因此,總結(jié)國際教育機器人研究現(xiàn)狀,有助于提高和完善國內(nèi)教育機器人研究水平。

      目前已有學(xué)者深入分析了國外教育機器人的研究現(xiàn)狀,黃榮懷等[1]通過對相關(guān)文獻的分析,提出全球排名前十的教育機器人研究機構(gòu)和目前教育機器人研究關(guān)注的七個研究方向,探討了十二類教育機器人產(chǎn)品、應(yīng)用情境和三大關(guān)鍵技術(shù),在此基礎(chǔ)上提出了教育機器人的十大核心觀點。周進等[2]收集國際上關(guān)于機器人教育研究的相關(guān)文獻,梳理了這一領(lǐng)域國際研究前沿與熱點主題。

      本研究將Web of Science核心數(shù)據(jù)庫2010-2018年公開發(fā)表的文獻作為研究對象,分析國際教育機器人的研究現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢。

      二、研究設(shè)計

      為全面分析國際教育機器人學(xué)術(shù)研究現(xiàn)狀,本研究主要根據(jù)國際權(quán)威科學(xué)網(wǎng)核心合集Web of Science為檢索源,以“教育”(education)、“教師”(teacher)、“兒童”(children)、“學(xué)生”(student)、“教室”(classroom)和“機器人”(robot)作為關(guān)鍵詞開展主題檢索,在高級檢索中生成式TS=(((education* AND robot*) or (teacher AND robot*) or (children AND robot*)or (student AND robot*) or (classroom AND robot*))),時間跨度為2010年至2018年,共得2217篇文獻。2010年至2018年研究數(shù)量的趨勢圖,如圖1所示。可以看出,國際教育機器人研究在近十年處于穩(wěn)步增長階段。

      為了更精確地把握教育機器人的研究方向,本研究將重點關(guān)注計算機科學(xué)(Computer Science Oriented)、機器人學(xué)(Robotics Oriented)以及教育(Education Oriented)三大導(dǎo)向。文獻類型選擇“文獻”(Article)、“綜述”(Review)和“會議論文”(Proceedings Paper)。通過文獻篩選和精煉,在計算機科學(xué)導(dǎo)向中共涵蓋計算機科學(xué)人工智能(Computer Science Artificial Intelligence)、計算機科學(xué)跨學(xué)科應(yīng)用(Computer Science Interdisciplinary Applications)等共7個領(lǐng)域,252篇文獻;機器人導(dǎo)向只有機器人學(xué)(Robotics),文獻303篇;教育導(dǎo)向分為教育科學(xué)學(xué)科(Education Scientific Disciplines)和教育教學(xué)研究(Education Educational Research)兩個領(lǐng)域,共242篇文章。

      本研究采用Citespace V可視化分析軟件,探究教育機器人領(lǐng)域的研究熱點和最新發(fā)展動態(tài)。研究思路主要分為兩步:首先,通過使用Citespace V對獲取的三個導(dǎo)向的文獻進行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析,探索教育機器人領(lǐng)域的主題與熱點。關(guān)鍵詞能體現(xiàn)文章的研究價值與方向,是研究主題的高度概括與凝練,因此分析關(guān)鍵詞能有效探測某一研究領(lǐng)域的熱點問題[3];其次,對上述研究現(xiàn)狀進行歸納總結(jié),同時結(jié)合我國實際發(fā)展情況,歸納我國教育機器人研究實踐的啟示。

      三、國際教育機器人研究現(xiàn)狀分析

      教育機器人屬于跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的研究,其研究領(lǐng)域涵蓋計算機科學(xué)、工程學(xué)、機械、材料科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域。通過對國際教育機器人研究的三個領(lǐng)域進行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析,選擇節(jié)點類型為關(guān)鍵詞(Key word),時間區(qū)段設(shè)置為1年,并采用“pruning sliced network”路徑搜索算法,生成教育機器人在計算機科學(xué)方向、機器人學(xué)方向以及教育研究方向的知識圖譜。本研究將提取各知識圖譜前20位的高頻關(guān)鍵詞,并計算其中心度數(shù)值,如表1所示。

      通過分析國際教育機器人在計算機科學(xué)、機器人學(xué)以及教育領(lǐng)域研究熱點知識圖譜及關(guān)鍵詞頻次和中心度值,發(fā)現(xiàn)教育機器人的研究熱點表現(xiàn)在以下三個方面:

      (一)機器人學(xué)研究

      機器人學(xué)導(dǎo)向的高頻關(guān)鍵詞有“人機交互”(human-robot interaction)、“模仿”(imitation)、“行為”(behavior)、“設(shè)計”(design)、“模型”(model)、“系統(tǒng)”(system)等。機器人學(xué)研究涵蓋了機器人的設(shè)計、構(gòu)造、操作與應(yīng)用,包括計算機科學(xué)導(dǎo)向中的系統(tǒng)控制、感覺反饋和信息處理,目的在于研究開發(fā)機器以代替人類從事某些工作[4]。從高頻關(guān)鍵詞的頻次及中心度值來看,目前教育機器人領(lǐng)域中機器人學(xué)方向研究較為分散,其中針對兒童的機器人外形及功能探討是突出的熱點。有研究者對教育機器人所涉及的學(xué)習(xí)活動領(lǐng)域和主題進行調(diào)查發(fā)現(xiàn),存在技術(shù)教育和非技術(shù)教育這兩個主要且廣泛的類別[5]。其中技術(shù)教育一般是介紹計算機科學(xué)和機器人編程,然后學(xué)生通過使他們的機器人工作來實際運用他們的知識[6]。而非技術(shù)教育則以非機器人學(xué)科知識為主,強調(diào)將機器人與課內(nèi)外學(xué)習(xí)生活相結(jié)合。例如有研究者通過機器人向兒童傳授英語知識[7][8],通過Bee-bot可編程機器人的路徑軌跡,使孩子們能夠參與解釋角度和幾何問題等[9]。在醫(yī)院、學(xué)校和家庭中,社交機器人可以專注于通過社交而非物理互動幫助兒童[10]。與此同時,社交機器人還能吸引并激勵患有自閉癥譜系?。ˋutism Spectrum Disorder)的孩子進行互動[11]。約安努等[12]利用Nao人形機器人培養(yǎng)自閉癥兒童的溝通交流技能,研究表明社交機器人在自閉癥兒童教育上具有潛在價值。與此同時,機器人外觀研究影響著人機互動的效果和層次。最著名的就是“恐怖谷理論”。當前,社交機器人普遍具有人形特征,例如頭部、眼睛、嘴巴、手臂、腿部等,設(shè)定的目的是提升機器人的社交參與能力,探尋用戶感知和機器人物理屬性之間的關(guān)系,如面部特征、機器人大小、體型和運動等[13][14]。

      機器人的選擇通常取決于實際考慮因素以及學(xué)習(xí)者是否在機器人周圍感覺舒適[15]。人機交互致力于理解,設(shè)計和評估機器人系統(tǒng)以供人類使用或與人類一起使用。關(guān)于人機互動的研究與以前和正在進行的遙控機器人、智能車輛系統(tǒng)、人與計算機的交互等領(lǐng)域的工作密切相關(guān)[16]。在教育領(lǐng)域,人機交互、人工智能等技術(shù)作為關(guān)鍵技術(shù),旨在促進人與機器人發(fā)生更多類似于人類之間的互動。

      隨著機器人學(xué)研究的逐步深入,研究者對機器人應(yīng)用功能和結(jié)構(gòu)的理解更多地是將其作為教育機器人(涵蓋部分社交機器人和移動機器人),輔助正常兒童的教學(xué)和滿足特殊教育的需要。需要說明的是,并非所有的教育機器人都需要社交互動[17]。因此,相關(guān)研究的開展,有利于明確教育機器人的自身結(jié)構(gòu)與優(yōu)勢,避免機器人學(xué)研究領(lǐng)域的泛化,促進機器人功能體系化發(fā)展和應(yīng)用模式創(chuàng)新。

      (二)教育機器人支持下的工具與環(huán)境研究

      從“社交機器人”(social robot)、“通訊”(communication)、“教育機器人”(educational robotics)等高頻關(guān)鍵詞得知,教育機器人研究種類豐富,且與教學(xué)環(huán)境和相關(guān)學(xué)習(xí)工具密不可分,應(yīng)繼續(xù)關(guān)注教育機器人支持下的工具與教學(xué)環(huán)境研究。

      為利用現(xiàn)代信息技術(shù)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗,西班牙奧維耶多大學(xué)麗貝卡等[18]通過改編HolograFX游戲,開發(fā)了一個新的移動應(yīng)用程序“3D全息機器人”充當虛擬的教師角色,幫助西班牙兒童練習(xí)英語發(fā)音。與此同時,AR技術(shù)和VR技術(shù)也逐漸應(yīng)用于各教育領(lǐng)域。余晶秀等[19]探索將增強現(xiàn)實和機器人技術(shù)與教學(xué)模型相結(jié)合,開發(fā)了互動學(xué)習(xí)環(huán)境,并將其應(yīng)用于課堂教學(xué)。研究結(jié)果表明,學(xué)生可以通過結(jié)合機器人和增強現(xiàn)實的互動學(xué)習(xí)經(jīng)驗來提高他們的創(chuàng)造力。納撒內(nèi)爾等[20]開發(fā)和評估了支持工業(yè)機器人在線編程培訓(xùn)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。結(jié)果表明,嵌入在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的認知/感知輔助對所有任務(wù)性能度量以及真實機器人上的參與者的結(jié)果的一致性具有積極影響。

      教育機器人按照物質(zhì)形態(tài)進行劃分,共分為虛擬教育機器人和實體教育機器人兩大類。虛擬學(xué)習(xí)平臺在提升遠程教學(xué)的真實性和互動性方面具有強大的優(yōu)勢,也是目前教育機器人工具和環(huán)境研究的趨勢。博雷羅等[21]提出了基于增強現(xiàn)實的開發(fā)實驗室系統(tǒng)(增強遠程實驗室),使教授和學(xué)生能夠在當前的課堂實驗室中遠程工作,并與真實實驗室交互的虛擬元素。通過對電子工程學(xué)科的大學(xué)生進行實驗,發(fā)現(xiàn)增強遠程實驗室顯著改善了當前虛擬實驗室和遠程實驗室的可能性。波克康亞克等[22]通過創(chuàng)建機器人虛擬實驗室,旨在提升學(xué)習(xí)者遠程學(xué)習(xí)體驗。

      開源硬件Arduino和LEGO機器人,具有低成本、模塊化、可拓展等特點,已經(jīng)成為目前國際上通用教育機器人的重要載體之一。戈梅斯·德加布瑞爾等[23]針對高年級本科工程專業(yè)學(xué)生,采用LEGO? Mindstorms NXT套件和標準LabVIEW的實驗室,通過真實硬件和代表性軟件來激發(fā)設(shè)計和實驗。加西亞·紹拉等[24]利用開源3D 打印機(Printbots)和開源硬件結(jié)合的方式定制教育機器人。該教育機器人有豐富的功能,可以針對不同教育水平的使用者,同時具有非常低的成本。值得注意的是,面向各個年齡階段學(xué)生的教育機器人比賽越來越受到全世界的歡迎,從而引發(fā)對教育機器人越來越多的關(guān)注[25]。維爾欽斯基[26]介紹了FIRST機器人競賽將高中學(xué)生與教育、工程、商業(yè)和民間社區(qū)的志愿者緊密聯(lián)系在一起,探討FIRST機器人競賽提供的四門課程模型,以說明以FIRST機器人競賽為中心的本科課程的發(fā)展順序。

      當前教育機器人支持下的工具與環(huán)境研究主要關(guān)注設(shè)計開發(fā)、應(yīng)用與評價,對于教育機器人工具和環(huán)境的理論基礎(chǔ)以及如何長期、高效地應(yīng)用有待進一步探索。一方面,研究教育機器人支持下的工具與教學(xué)環(huán)境是發(fā)展教育機器人的有效途徑之一,可供后續(xù)研究者參考和借鑒。另一方面,通用人工智能技術(shù)和專用人工智能技術(shù)的發(fā)展,凸顯了使用教育機器人作為教育工具的巨大潛力[27],智能時代的工具和環(huán)境應(yīng)滿足學(xué)生智能素養(yǎng)發(fā)展的需求,教育機器人將成為未來教育中不可或缺的一部分。

      (三)教育機器人應(yīng)用實踐研究

      從“科學(xué)”(science)、“機電一體化”(mechatronics)、“工程教育”(engineering education)、“基于項目的學(xué)習(xí)”(project-based learning)、“技能”(skill)等高頻關(guān)鍵詞可以看出,教育機器人應(yīng)用實踐研究包括機器人課程設(shè)計、教育機器人教學(xué)設(shè)計與實踐等,同時對教育機器人在教育領(lǐng)域的應(yīng)用與效果評價研究仍在探索之中。其中,關(guān)鍵詞“技能”有較高的中心度,說明技能培養(yǎng)是大多數(shù)研究內(nèi)容的目標和方向。

      伊拉等[28]為高中生設(shè)計了為期七周的機器人入門實踐課程——Robotic Autonomy,課程涵蓋機械、電子學(xué)、機器人行為、導(dǎo)航和遠程操作。并結(jié)合機器人和課程設(shè)計,評估機器人自治的教育效能。結(jié)果表明,機器人對學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極影響,遠遠超出了機器人學(xué)中特定技術(shù)概念的界限。耶爾馬茲等[29]介紹了基于實驗室和面向設(shè)計的機器人教育模型兩門課程,長期的評估得出課程期間具有一致的功效,表明該機器人教育模式可以成功拓展。在教學(xué)理論和教學(xué)策略方面,研究者已開始對教育機器人領(lǐng)域普遍的教學(xué)理論進行研究和探索。阿爾通和佩戴斯特[30]在對已發(fā)表的文獻進行定性分析的基礎(chǔ)上,得出協(xié)作學(xué)習(xí)、基于問題的學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、基于項目的學(xué)習(xí)、基于競賽的學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)等教學(xué)方法常用于包含教育機器人課程。卡里姆和穆賓[31][32]認為教育機器人領(lǐng)域符合現(xiàn)代教育理論中的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、設(shè)計學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)原則和社會建構(gòu)主義。需要說明的是,目前教育機器人領(lǐng)域的教學(xué)理論和策略雖然已有一定的研究成果,但創(chuàng)新性以及如何滿足學(xué)生智能時代的發(fā)展需要是當前關(guān)注的主要問題之一。

      教育機器人在教育領(lǐng)域中開始進行無縫整合的過程,這種影響對學(xué)習(xí)者而言更為重要,機器人可以促進學(xué)生的發(fā)展和能力提升。教育機器人在教育活動中主要的角色是作為學(xué)習(xí)的工具,但是角色的不斷延伸和功能的逐步擴展將極大地發(fā)揮教育機器人的潛在價值。

      機器人在教學(xué)活動中,扮演輔助教師或?qū)W生上課學(xué)習(xí)的工具[33],并逐漸成為學(xué)習(xí)計算機、機電、工程、科學(xué)和語言的有趣平臺??唆斊澋萚34]擴展了現(xiàn)有的使用LEGO Mindstorms NXT機器人作為培訓(xùn)平臺的替代方案,將其用于數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)工程和實時系統(tǒng)本科課程的教學(xué)。馬奎茲[35]等提出通過虛擬儀器控制物理系統(tǒng)遠程訪問實驗室的設(shè)計模式,并在此基礎(chǔ)之上,研究探索機器人電子學(xué)習(xí)實驗室(LER)項目,該實驗室專注于物理自動化教學(xué)。伯斯[36]通過TangibleK機器人計劃,將適合發(fā)展的計算機編程和機器人工具與建構(gòu)主義課程相結(jié)合,旨在讓幼兒園兒童學(xué)習(xí)計算思維、機器人、編程和解決問題。

      在職業(yè)教育中,教育機器人可作為虛擬教學(xué)的平臺和環(huán)境。洛佩茲-羅德里格斯[37]基于Android和Arduino的開放式教育低成本模塊化和可擴展移動機器人的設(shè)計,用于通信技術(shù)(ICT)職業(yè)培訓(xùn)、工程課程以及在線學(xué)習(xí)或大規(guī)模開放在線課程(MOOC)、虛擬實驗室等。曼蘇爾等[38]以6自由度(DOF)系列機械臂為中心,提出了一個用于學(xué)術(shù)、職業(yè)和培訓(xùn)目的的自主機器人平臺。特殊教育領(lǐng)域,教育機器人在幫助自閉癥譜系障礙(ASD)和語言障礙等治療過程中具有許多優(yōu)勢。例如,許仁年等[39]以專業(yè)人士為對象,確定治療機器人KASPAR對自閉癥譜系障礙兒童的治療和/或教育目標的潛在貢獻??怂沟萚40]旨在通過非人工機器人與兒童之間的非語言交流和基于模仿的互動游戲,幫助聽障兒童的手語(Sign Language)學(xué)習(xí)。國內(nèi)外的機器人競賽在教育領(lǐng)域占據(jù)著一定的主導(dǎo)地位[41],教育機器人作為參加機器人競賽的直接工具,受到廣泛的關(guān)注。

      機器人在教學(xué)活動中,扮演學(xué)習(xí)者或同伴的角色,作為學(xué)習(xí)者,或陪伴其他學(xué)習(xí)者共同學(xué)習(xí)。例如,張志偉等[42]使用混合現(xiàn)實技術(shù)和機器人設(shè)計了一個具有真實場景的系統(tǒng)RoboStage,機器人被設(shè)計為在任務(wù)中扮演真正的互動角色。結(jié)果表明,RoboStage顯著提高了任務(wù)的真實性,也對學(xué)習(xí)動機產(chǎn)生了積極影響。

      機器人在教學(xué)活動中,作為教師或是專家指導(dǎo)者,傳授知識與經(jīng)驗。奧貝德等[43]以移情概念為背景,描述了機器人導(dǎo)師技術(shù)架構(gòu)及其組件,并為機器人導(dǎo)師設(shè)計教學(xué)和移情策略。通過研究發(fā)現(xiàn),在對照條件下,測試條件下的兒童確實認為機器人比兒童更具共情性。羅斯等[44]探索讓機器人扮演教師的角色,引導(dǎo)孩子通過幾個舞蹈動作來學(xué)習(xí)舞蹈短語。國際機器人教師和人工智能教師的研究已處于探索期,機器人教師作為教育機器人在教育領(lǐng)域應(yīng)用的高級階段,相關(guān)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究擁有巨大發(fā)展?jié)摿?。需要說明的是,教育機器人在教學(xué)活動中,不僅可以扮演以上三種角色之一,還可以同時扮演兩種以上不同的角色,而這也是未來教育機器人發(fā)展的方向和趨勢。

      隨著教育機器人的普及和研究者的增多,應(yīng)用范圍涵蓋了K12教育、高等教育、成人教育、職業(yè)教育以及特殊教育,學(xué)科領(lǐng)域橫跨信息技術(shù)、機電、工程、科學(xué)和語言學(xué)等。教育機器人作為教育技術(shù)的子集,將逐步用于促進學(xué)習(xí)和提高學(xué)生的教育表現(xiàn)。

      四、國際教育機器人未來發(fā)展趨勢及對我國的啟示

      (一)國際教育機器人未來發(fā)展趨勢

      通過對上述國際教育機器人三個導(dǎo)向研究文獻中高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)的分析與解讀可知,目前教育機器人研究數(shù)量和應(yīng)用范圍不斷擴大,處于快速增長階段,但總體上教育機器人理論基礎(chǔ)、教學(xué)應(yīng)用和評估研究仍處于探索發(fā)展階段,研究較為分散,沒有形成統(tǒng)一的體系和框架。未來國際教育機器人研究將聯(lián)合全球研究者、頂尖技術(shù)和研發(fā)力量,在宏觀戰(zhàn)略規(guī)劃的指引下,有條不紊地改善教學(xué),培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的智能素養(yǎng)和21世紀技能。

      概念價值方面,隨著研究的開展和深入,教育機器人的定義與特征逐漸清晰明確,在人工智能技術(shù)發(fā)展的道路上,研究者將更多地把教育機器人作為教育教學(xué)的輔助和支持手段,教育機器人在明確的范疇和邊界內(nèi)發(fā)揮最大功能,實現(xiàn)教育機器人研究的價值。

      技術(shù)應(yīng)用方面,教育研究與相關(guān)教學(xué)工具和學(xué)習(xí)環(huán)境密不可分[45]。在教育機器人與科學(xué)技術(shù)融合的科學(xué)依據(jù)下,教育機器人以工具和教學(xué)平臺環(huán)境作為發(fā)展核心,擴大機器人教育應(yīng)用場景的多元化,有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)體驗。

      學(xué)生發(fā)展方面,教育機器人更加符合智能時代的教育需求,為學(xué)習(xí)者提供更加真實、豐富的智能化學(xué)習(xí)環(huán)境。教育機器人在未來將更加關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力、編程思維和21世紀技能的發(fā)展。與此同時,教育機器人對教師的影響也是不容忽視的,科技不會取代教師,但使用科技的教師定會取代不使用科技的教師。

      (二)對我國教育機器人未來發(fā)展的啟示

      目前,國內(nèi)教育機器人尚處于起步期,為了更好地推動教育機器人在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,需要學(xué)習(xí)和借鑒國際研究經(jīng)驗和成果。因此,本研究通過國際教育機器人研究現(xiàn)狀的分析和解讀,對我國當下教育機器人的研究與實踐主要帶來以下啟示:

      人才培養(yǎng)是基礎(chǔ)。在發(fā)展教育機器人和人工智能技術(shù)的過程中,大力關(guān)注人工智能實用人才和研發(fā)人才的培養(yǎng)。針對不同的人才,采用不同的培養(yǎng)方案和技術(shù)手段。保障教育機器人產(chǎn)品的研發(fā)力度以及教育機器人產(chǎn)品的應(yīng)用效率,為教育機器人的良性、持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

      科學(xué)研究是途徑。教育機器人的研究不應(yīng)局限于具體的應(yīng)用研究,而應(yīng)注重基礎(chǔ)理論研究與應(yīng)用研究并行,在跨學(xué)科融合的背景下探討基于教育機器人的教學(xué)模式與策略,并逐步推廣,讓教育機器人真正成為智能時代教育教學(xué)中的必需品。值得注意的是,有關(guān)教育機器人的倫理和道德問題仍需管控和研究。

      合作機制是保障。教育機器人的研發(fā)和應(yīng)用需要形成“政府—企業(yè)—學(xué)?!芯繖C構(gòu)”協(xié)同創(chuàng)新結(jié)構(gòu)。政府加強教育人工智能的政策引導(dǎo)和標準制訂與資金支持[46]。企業(yè)和研究機構(gòu)在共同研發(fā)的基礎(chǔ)之上,提供長期、穩(wěn)定的人工智能開放平臺。學(xué)校和企業(yè)則通過實踐不斷拓展教育機器人的應(yīng)用場景和領(lǐng)域,推動教育機器人的全面應(yīng)用。

      創(chuàng)新應(yīng)用是目標。教育機器人的應(yīng)用空間不止局限于正式教育,還應(yīng)向非正式教育發(fā)展。機器人競賽、課外興趣班等也是提升學(xué)生智能素養(yǎng)的重要方式之一,理應(yīng)讓教育機器人應(yīng)用關(guān)注學(xué)校,更關(guān)注生活,構(gòu)建和諧的“人機協(xié)同”新生態(tài)。

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      (責任編輯 王策)

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