《中小學(xué)機(jī)器人教育研究（論文）11000字》

國(guó)內(nèi)中小學(xué)機(jī)器人教育現(xiàn)狀及優(yōu)化策略研究TOC\o"1-3"\h\u13093引言 引言隨著科技進(jìn)步和時(shí)代發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要，教育機(jī)器人受到越來越多學(xué)者的關(guān)注，成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)之一，并涌現(xiàn)了一批教育機(jī)器人的研究機(jī)構(gòu)，研究方向涉及機(jī)器人教學(xué)、人機(jī)互動(dòng)和自閉癥兒童教育等，并被應(yīng)用于STEAM教育、兒童娛樂教育同伴和遠(yuǎn)程控制機(jī)器人等方面。機(jī)器人教育是科學(xué)與技術(shù)教育的重要載體，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力有著重要意義。教育機(jī)器人是機(jī)器人應(yīng)用于教育領(lǐng)域的代表，是人工智能、語音識(shí)別和仿生技術(shù)在教育中應(yīng)用的典型，并以培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力為目標(biāo)。教育機(jī)器人具有廣闊的市場(chǎng)前景，但目前仍處于起步階段，在實(shí)踐過程中面臨著課程管理平臺(tái)、相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容和師資等缺乏的諸多困境，需要廣大研究者在理論與實(shí)踐方面進(jìn)行不斷探究。因此，論文從探析機(jī)器人教育的概念與意義出發(fā)，基于對(duì)國(guó)內(nèi)中小學(xué)機(jī)器人教育的目標(biāo)與內(nèi)容、開展途徑的現(xiàn)狀分析，探析當(dāng)前在我國(guó)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域推進(jìn)機(jī)器人教育過程中面臨的主要課題，包括優(yōu)化機(jī)器人教育目標(biāo)與內(nèi)容、改進(jìn)機(jī)器人教育環(huán)境、探索有效的機(jī)器人教育模式、加強(qiáng)機(jī)器人教育師資建設(shè)以及加強(qiáng)機(jī)器人教育現(xiàn)狀研究與對(duì)比研究。一、機(jī)器人教育的概念與意義機(jī)器人教育的概念機(jī)器人技術(shù)是一門新學(xué)科,可以使學(xué)生綜合了解現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)、電子工程、機(jī)械工程、運(yùn)動(dòng)力學(xué)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、智慧教育等諸多領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),并激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)和創(chuàng)造發(fā)明的潛能。關(guān)于機(jī)器人教育有專家預(yù)言,從信息產(chǎn)業(yè)的角度看,本世紀(jì)第一個(gè)十年將是智能機(jī)器人時(shí)代。隨著信息技術(shù)教育課程與教材改革的深入和智慧教育技術(shù)的發(fā)展在信息技術(shù)教育中滲透機(jī)器人學(xué)科知識(shí)與機(jī)器人應(yīng)用前景方面的教育已勢(shì)在必行。機(jī)器人最早只是在工廠里使用,現(xiàn)在已經(jīng)在娛樂、醫(yī)院和家庭等日常生活中使用。機(jī)器人教育也會(huì)越來越普及而且可以學(xué)到此計(jì)算機(jī)更全面的知識(shí)除了能夠?qū)W到編程語言、程序設(shè)計(jì)以外,同時(shí)還能學(xué)到機(jī)電方面的知識(shí),所以機(jī)器人進(jìn)入中小學(xué)教育是當(dāng)今科技發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。機(jī)器人教育的意義在中小學(xué)開展的機(jī)器人等教育具有重要的意義。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1促進(jìn)教育方式的變革,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力在機(jī)器人教育中,課堂以學(xué)生為中心,教師作為指導(dǎo)者提供學(xué)習(xí)材料和建議，學(xué)生必須自己去學(xué)習(xí)知識(shí)構(gòu)建知識(shí)體系提出自己的解決方案，從而有效培養(yǎng)了動(dòng)手能力、學(xué)生創(chuàng)新思維能力。按照馬丁機(jī)器人教育學(xué)院制定的培養(yǎng)方案機(jī)器人教育可以培養(yǎng)學(xué)生的時(shí)間管理、資源分配團(tuán)隊(duì)合作、信息采集、系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)工程等能力。2有效激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)機(jī)“寓教于樂”是我們教育追求的目標(biāo)。這也是當(dāng)前教育游戲成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)一個(gè)原因。學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生的學(xué)習(xí)成功重要因素。馬丁機(jī)器人教育可以通過比賽形式,得到周圍環(huán)境的認(rèn)可和贊賞能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)學(xué)生的斗志和拼博精神。3培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力丁機(jī)器人教育中大多以小組形式開始,機(jī)器人的學(xué)習(xí)、競(jìng)賽實(shí)際上是-一個(gè)團(tuán)體學(xué)習(xí)的過程。它需要學(xué)習(xí)者團(tuán)結(jié)協(xié)作,包容小組其他成員的缺點(diǎn)和不足,能夠與他人進(jìn)行有效溝通與交流。在實(shí)踐鍛煉中提高自己的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,其效果比普通的教育方式、方法更加有效。4擴(kuò)大知識(shí)面,轉(zhuǎn)換思維方式在機(jī)器人的學(xué)習(xí)過程中，通過制作機(jī)器人過程中的實(shí)際問題解決可以學(xué)到模擬電路、力學(xué)等方面知識(shí)不但對(duì)物理學(xué)科、計(jì)算機(jī)學(xué)科的教學(xué)起到促進(jìn)作用,同時(shí)也擴(kuò)大、加深了學(xué)生科學(xué)知識(shí):通過完成任務(wù)和模擬項(xiàng)目使學(xué)生在為機(jī)器人擴(kuò)充接的過程中學(xué)習(xí)有關(guān)數(shù)字電路方面的知識(shí)通過為機(jī)器人編寫程序，不但學(xué)到計(jì)算機(jī)編程語言、算法等顯性知識(shí)更有意義的是通過為機(jī)器人編寫程序?qū)W到科學(xué)而高效的思維方式,邏輯判斷思維、系統(tǒng)思維等隱性知識(shí)。二、國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀分析(一)國(guó)內(nèi)中小學(xué)機(jī)器人教育的目標(biāo)與內(nèi)容國(guó)內(nèi)目前比較明確地規(guī)范中小學(xué)機(jī)器人教育目標(biāo)與內(nèi)容的有三個(gè)。--是《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的內(nèi)容;二是2004年12月中國(guó)教育學(xué)會(huì)中小學(xué)機(jī)器人教育專業(yè)委員成立的“中國(guó)教育學(xué)會(huì)中小學(xué)機(jī)器人教育專業(yè)委員會(huì)中小學(xué)機(jī)器人教學(xué)組”提出的“中小學(xué)智能機(jī)器人課程指導(dǎo)意見(參考)”;三是部分地區(qū)在本地區(qū)的技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)中有機(jī)器人教育的相關(guān)規(guī)定，其中比較典型的是江蘇省與哈爾濱市的機(jī)器人教育課程設(shè)置。其它地方多數(shù)是根據(jù)競(jìng)賽的需求，比較隨機(jī)地設(shè)置教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容，主要是根據(jù)某--個(gè)比賽當(dāng)年的比賽主題、比賽要求設(shè)置教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容。(二)國(guó)內(nèi)中小學(xué)機(jī)器人教育的開展途徑目前在中小學(xué)開展機(jī)器人教育有四種基本的途徑:一是在信息技術(shù)課程中設(shè)置機(jī)器人教育模塊;二是開設(shè)機(jī)器人教育校本課程;三是開展以課外活動(dòng)為主的機(jī)器人教育興趣活動(dòng);四是通過組織學(xué)生參加青少年機(jī)器人比賽開展機(jī)器人教育活動(dòng)。1.在技術(shù)課程內(nèi)設(shè)置機(jī)器人教育模塊機(jī)器人教育是面向21世紀(jì)基礎(chǔ)教育課程改革的一個(gè)重要內(nèi)容。2003年教育部把“智慧教育基礎(chǔ)"課程作為信息技術(shù)教學(xué)的技術(shù)選修模塊引人中小學(xué)選修課程中之后，我國(guó)的智慧教育教育在大眾化和普及化層面上進(jìn)入了個(gè)新的階段。2.以地方課程或校本課程為載體例如，在哈爾濱市，機(jī)器人教育課程已經(jīng)逐步成為中小學(xué)的一I]獨(dú)立的知識(shí)性與技能性相結(jié)合的基礎(chǔ)性學(xué)科，將為學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代信息社會(huì)中的學(xué)習(xí)、工作和生活方式打下必要的基礎(chǔ)。機(jī)器人教育課程將成為同數(shù)學(xué)、講文一樣的必修課。充分重視機(jī)器人教育課程在中小學(xué)課程設(shè)置中的地位和作用。校本課程是相對(duì)于國(guó)家課程、地方課程而言的。面向機(jī)器人教育的校本課程--般是基于學(xué)校立場(chǎng)，以本校教師為開發(fā)主體，是旨在滿足本校學(xué)生多樣化的興趣和發(fā)展需求的課程。3.課外興趣小組本著學(xué)生愛好與自愿相結(jié)合的原則，組成機(jī)器人學(xué)習(xí)小組，定時(shí)定點(diǎn)開展活動(dòng)，由專門的指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行活動(dòng)。同時(shí)，也會(huì)有組織地安排學(xué)生參觀機(jī)器人博覽會(huì)、觀看機(jī)器人比賽等。4.組織學(xué)生參加機(jī)器人比賽通過開展機(jī)器人的知識(shí)競(jìng)賽、游戲等活動(dòng)開展機(jī)器人教育。機(jī)器人比賽一般是通過舉辦一系列機(jī)器人競(jìng)賽來促進(jìn)機(jī)器人教育的普及和發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)比較有影響的機(jī)器人大賽包括:(1)中國(guó)青少年電腦機(jī)器人競(jìng)賽(由中國(guó)科協(xié)舉辦)，主要項(xiàng)目有“智能機(jī)器人單項(xiàng)競(jìng)技”、“機(jī)器人工程設(shè)計(jì)”、“機(jī)器人足球杯”、“FLL機(jī)器世錦賽中國(guó)區(qū)賽”等四個(gè)項(xiàng)目;(2)中小學(xué)電腦制作活動(dòng)(全國(guó)決賽由中央電教館舉辦)，主要項(xiàng)目分為"FLL機(jī)器人賽"、“機(jī)器人足球”和“機(jī)器人滅火”等三個(gè)項(xiàng)目;(3)中國(guó)機(jī)器人大賽昏Robocup中國(guó)選拔賽(由中科院自動(dòng)化學(xué)會(huì)主辦)，該項(xiàng)賽事涵蓋了大中小學(xué);(4)全國(guó)中小學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)(由教育部關(guān)心下-代工作委員會(huì)舉辦)，智能機(jī)器人是該項(xiàng)賽事的-一個(gè)主要項(xiàng)目。目前國(guó)內(nèi)中小學(xué)比較重視的國(guó)際青少年機(jī)器人比賽包括:(1)Robocup(機(jī)器人世界杯)，含電腦仿真比賽、小型機(jī)器人賽、中型機(jī)器人賽、SONY有腿機(jī)器賽;(2)FLL(FirstLeguLeague)比賽(由美國(guó)的FIRST和LEC0贊助舉辦);(3)FI-RA機(jī)器人足球賽(由國(guó)際機(jī)器人足球聯(lián)合會(huì)舉辦);(4)WRO(國(guó)際機(jī)器人奧林匹克競(jìng)賽)，由中國(guó)、日本、韓國(guó)等13個(gè)國(guó)家和地區(qū)的科普組織和機(jī)器人技術(shù)推廣組織共同發(fā)起的-一項(xiàng)國(guó)際青少年競(jìng)賽，包括機(jī)器人工程設(shè)計(jì)、機(jī)器人創(chuàng)意設(shè)計(jì)和機(jī)器人足球3個(gè)項(xiàng)目。三、機(jī)器人教育中的主要課題我國(guó)在中小學(xué)開展機(jī)器人教育勢(shì)在必行。參照國(guó)外經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，筆者認(rèn)為，目前我國(guó)中小學(xué)開展機(jī)器人教育的主要課題如下。(一)機(jī)器人教育內(nèi)容與教育目標(biāo)的優(yōu)化要確定科學(xué)的機(jī)器人教育內(nèi)容與日標(biāo)，除了與當(dāng)前社會(huì)發(fā)展與整體教育需要相關(guān)外，還要注意以下四點(diǎn)。第一是要緊跟機(jī)器人本身的發(fā)展。自20世紀(jì)60年代以來，隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的發(fā)展也經(jīng)過不同的階段:第--代示教再現(xiàn)型機(jī)器人(可以根據(jù)操作人員所編程序完成--些簡(jiǎn)單的重復(fù)性的工作，每一一步動(dòng)作都要需要操作人員發(fā)出指令)、第二代感知型機(jī)器人(帶有外部傳感器，可進(jìn)行離線編程，能在傳感系統(tǒng)支持下，具有不同程度感知環(huán)境并自行修正程序的功能)，以及第三代智能機(jī)器人(不僅具有感知功能，還具有一定的決策和規(guī)劃能力。能夠根據(jù)人的命令或按照所處的環(huán)境，自行做出決策，規(guī)劃動(dòng)作)。第二是要遵循機(jī)器人技術(shù)本身的知識(shí)與技術(shù)體系，關(guān)注機(jī)器人教育內(nèi)容的系統(tǒng)性、關(guān)聯(lián)性與實(shí)用性。機(jī)器人技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一門綜合學(xué)科一機(jī)器人學(xué)(robotics)*，包括:機(jī)器人基礎(chǔ)理論與方法，機(jī)器人設(shè)計(jì)理論與技術(shù)，機(jī)器人仿生學(xué)，，機(jī)器人系統(tǒng)理論與技術(shù)，微機(jī)器人學(xué)等。第三，對(duì)內(nèi)容的選擇與設(shè)計(jì)一定要符合學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)特點(diǎn)，以激發(fā)學(xué)生的興趣為途徑，以合適的教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向。不--定非要直接讓學(xué)生制作出智能機(jī)器人。第四，針對(duì)不同的教育形式，要開發(fā)出不同的適應(yīng)性較強(qiáng)的課程。比如，可以參考美國(guó)的“機(jī)器人競(jìng)賽課程開發(fā)框架"國(guó)，該框架結(jié)合國(guó)家科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)生涯標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家數(shù)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)等四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。(二)改進(jìn)機(jī)器人教育環(huán)境機(jī)器人教育環(huán)境的改進(jìn)是機(jī)器人教育發(fā)展的前提;同時(shí)，機(jī)器人教育環(huán)境的改進(jìn)又要考慮到我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和實(shí)際需要。國(guó)家、地方相關(guān)部分，尤其是教臺(tái)部門與科技部[]可以出臺(tái)相關(guān)政策與指導(dǎo)意見，對(duì)機(jī)器人教育進(jìn)行統(tǒng)--的規(guī)劃，有相關(guān)的政策與項(xiàng)目支持。這一點(diǎn)可以借鑒美國(guó)與日本的經(jīng)驗(yàn):比如，日本文部科學(xué)省與經(jīng)產(chǎn)省共同出臺(tái)政策支持機(jī)器人教育;我國(guó)可以結(jié)合我國(guó)的“2049科學(xué)索養(yǎng)發(fā)展"規(guī)劃來對(duì)中小學(xué)的機(jī)器人教育進(jìn)行統(tǒng)一.規(guī)劃。另一方面，教育部門要出面引導(dǎo)機(jī)器人大賽的發(fā)展(正確導(dǎo)向)，讓競(jìng)賽真正為機(jī)器人教育服務(wù)，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力服務(wù)，而不是為機(jī)器人產(chǎn)品作廣告。在軟硬件環(huán)境建設(shè)方面，要適當(dāng)加大投入。同時(shí),要鼓勵(lì)企業(yè)的無償投人。（三）更新機(jī)器人教育理念，探索有效的機(jī)器人教育模式，加強(qiáng)機(jī)器人教育實(shí)證研究開展機(jī)器人教育，不但在教育觀念上要有新的突破，更重要的是必須有效定位機(jī)器人教育的內(nèi)容與目標(biāo)，改革教學(xué)內(nèi)容和課程體系，優(yōu)化培養(yǎng)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段,探索出有效的機(jī)器人教育模式。要確定機(jī)器人教育研究實(shí)踐基地，積極開展機(jī)器人教育的實(shí)踐研究，探索適合我國(guó)社會(huì)發(fā)展需要與學(xué)生發(fā)展特點(diǎn)的機(jī)器人教育的模式。在更新機(jī)器人教育理念、構(gòu)建機(jī)器人教育模式方面可以借鑒國(guó)際上比較重視的STS(Science、Technology、Sociely)教育。STS教育是科學(xué)教育改革中興起的一-種新的科學(xué)教育構(gòu)想，其宗旨是培養(yǎng)具有科學(xué)素質(zhì)的公民。它要求面向公眾，面向全體;強(qiáng)調(diào)理解科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)三者的關(guān)系;重視科學(xué)、技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)、人們生活中的應(yīng)用;重視科學(xué)的價(jià)值取向，要求人們?cè)趶氖氯魏慰茖W(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造時(shí)，都要考慮社會(huì)效果，并能為科技發(fā)展帶來的不良后果承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。(四)建立機(jī)器人教育的教師培訓(xùn)體系筆者認(rèn)為，可以把“機(jī)器人教育”作為機(jī)器人師資職前培養(yǎng)階段的必修課，并在其中充實(shí)與機(jī)器人教育素質(zhì)相關(guān)的內(nèi)容。另一方面，逐步對(duì)現(xiàn)職教師進(jìn)行包括提高機(jī)器人教育素質(zhì)在內(nèi)的現(xiàn)代教育技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的培訓(xùn)，并且形成體系。在高師院校教育技術(shù)學(xué)專業(yè)或計(jì)算機(jī)專業(yè)開展機(jī)器人教育的專業(yè)課程，教育技術(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生不但具有信息技術(shù)知識(shí)，而且具有專業(yè)的教育教學(xué)知識(shí)，所以可以更好地勝任機(jī)器人教育任務(wù)。作為教育技術(shù)學(xué)的內(nèi)容之--的教學(xué)技術(shù)可以分為教授技術(shù)和學(xué)習(xí)技術(shù)。從教學(xué)的本質(zhì)來說，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)是根本。正如信息技術(shù)教育是教育技術(shù)學(xué)研究的重要內(nèi)容一樣，可以將機(jī)器人教育視作教育技術(shù)學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。(五)加強(qiáng)現(xiàn)狀研究與對(duì)比研究系統(tǒng)的、科學(xué)的研究可以有效發(fā)現(xiàn)、分析、解決當(dāng)前我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育開展中存在問題，尤其是加強(qiáng)機(jī)器人教育的現(xiàn)狀研究與應(yīng)用研究對(duì)于中小學(xué)機(jī)器人教育有效教育模式的構(gòu)建與改善有著重要意義。“加強(qiáng)現(xiàn)狀研究"，旨在深入了解當(dāng)前我國(guó)中小學(xué)機(jī)器人教育開展中存在的主要問題，為機(jī)器人教育體系的構(gòu)建與改善提供最直接的依據(jù)與現(xiàn)實(shí)支持?，F(xiàn)狀研究包括:通過文獻(xiàn)檢索與調(diào)查研究，了解國(guó)內(nèi)中小學(xué)機(jī)器人教育課程設(shè)置、資源建設(shè)、培養(yǎng)模式、課時(shí)安排、培養(yǎng)效果、存在的問題等基本情況。“加強(qiáng)對(duì)比研究”包括三個(gè)方面的含義:---是在加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外機(jī)器人教育的比較研究;一是國(guó)內(nèi)不同區(qū)域的中小學(xué)的機(jī)器人教育比較研究;三是加強(qiáng)不同領(lǐng)域的機(jī)器人教育，比如高等教育領(lǐng)域、職業(yè)技術(shù)教育領(lǐng)域與基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的機(jī)器人教育比較研究。比較研究旨在借鑒重在發(fā)展。四、智慧教育對(duì)中小學(xué)機(jī)器人教育的推動(dòng)(一)推動(dòng)了教育理念的變革智慧教育是信息化教育發(fā)展的高級(jí)階段，也是對(duì)未來教育發(fā)展的一種預(yù)期。通過智慧教育使得教育活動(dòng)跨越了傳統(tǒng)教育模式中的各種制度與形式的邊界，從而形成一種新型的教育形態(tài)，促進(jìn)教育與技術(shù)的智能化融合。這種智能化的融合使得智慧教育在教育領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用，在計(jì)算機(jī)教學(xué)中通過人工智能的各種技術(shù)能夠打通學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段的壁壘，能夠在空間上將家庭教育、社會(huì)教育、學(xué)習(xí)教育融為一體，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人教育的“大觀念”間。通過智慧教育所建立起的智慧校園連接起學(xué)習(xí)社區(qū)和學(xué)生的個(gè)人空間，從而使得學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)知識(shí)技能的學(xué)習(xí)不再是依賴于學(xué)校這唯一的場(chǎng)所，從而建立起終身式的學(xué)習(xí)體系。智慧教育所體現(xiàn)出的新人本教育理念，基于智慧教育的充分應(yīng)用給中小學(xué)生推送個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源，從而使得機(jī)器人教育真正實(shí)現(xiàn)因材施教。(二)推動(dòng)了教學(xué)內(nèi)容的變革智慧時(shí)代下的智慧教育在推動(dòng)技術(shù)算計(jì)教學(xué)內(nèi)容變革具體表現(xiàn)在:首先，學(xué)習(xí)能夠建立起智慧教育輔助教學(xué)系統(tǒng)對(duì)中小學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)技能的情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并將統(tǒng)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行有效分析后反饋教師，教師將其作為下一步教學(xué)的依據(jù)，通過對(duì)中小學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱之處進(jìn)行更具有針對(duì)性的教學(xué)，從而實(shí)現(xiàn)因材施教。其次，智慧教育輔助教學(xué)系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)技能知識(shí)學(xué)習(xí)的需求為學(xué)建立起具有針對(duì)性的學(xué)習(xí)平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)師生之間能夠?qū)崿F(xiàn)有效的交流和溝通，學(xué)生對(duì)于自己在課堂上沒有學(xué)懂的知識(shí)點(diǎn)可以通過這個(gè)平臺(tái)向老師提問，老師在進(jìn)行解答之后，根據(jù)中小學(xué)生所提出的不同問題來安排自己的后續(xù)教學(xué)工作回。除此之外，智慧教育輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠通過對(duì)學(xué)生日常學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析從而得出其相應(yīng)的行為模式，以此為依據(jù)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)課程的進(jìn)度，并為學(xué)生指明今后的學(xué)習(xí)方向。再次，智慧教育輔助教學(xué)系統(tǒng)能夠通過深度學(xué)習(xí)和自然語言來生成計(jì)算機(jī)教學(xué)中的特定內(nèi)容，與真人編寫的計(jì)算機(jī)教材能夠相媲美"”。(三)讓教師從繁瑣的工作中解脫出來在智慧教育時(shí)代背景下，智慧教育在教育領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用中的一個(gè)主要益出是能夠?qū)⒔處煆姆爆嵉墓ぷ髦薪饷摮鰜恚軌驅(qū)⒏嗟木蜁r(shí)間應(yīng)用到教學(xué)實(shí)際中。在機(jī)器人教育中，教師承擔(dān)了來自各方面的壓力,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)指導(dǎo)工作并不能夠做到細(xì)致入微，而智慧教育技術(shù)的應(yīng)用能夠使得計(jì)算機(jī)教學(xué)變得更加快捷，其為教師替代了許多重復(fù)性的工作，讓他們能夠擁有更多的時(shí)間來投身于關(guān)注計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的.前沿知識(shí)，更新其知識(shí)結(jié)構(gòu)。例如，計(jì)算機(jī)教師可以通過智慧教育進(jìn)行批改作業(yè)，當(dāng)前智慧教育技術(shù)的批改作業(yè)能力已經(jīng)非常接近真正的老師，其已經(jīng)能夠作為一種相當(dāng)可靠的技術(shù)來替代人工以及傳統(tǒng)測(cè)評(píng)軟件。因此，將其應(yīng)用于計(jì)算機(jī)教學(xué)中，可以有效減少批改作業(yè)這種繁瑣的工作占用教師大量的時(shí)間。(四)改變了傳統(tǒng)的授課方式在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)中，都是教師根據(jù)教材和教學(xué)進(jìn)度等編寫教案，然后在課堂上為學(xué)生傳授知識(shí)。但是，在計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中，通過對(duì)智慧教育的應(yīng)用,.能夠建立起交互式的教學(xué)系統(tǒng)。如此一來，中小學(xué)生就能夠通過系統(tǒng)作為，結(jié)合自身的學(xué)習(xí)需求，索取想要的知識(shí)。這就使上課方式由老師教轉(zhuǎn)變?yōu)榱藢W(xué)生，更有利于學(xué)生獲得想要的知識(shí)"五、機(jī)器人教育模式的方案策略（一）建立完善的中小學(xué)機(jī)器人教育的生態(tài)系統(tǒng)1.從教育管理層面進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)在中小學(xué)開展機(jī)器人教育，從機(jī)器人教育整體性方面，需要國(guó)家教育部門給予相關(guān)的政策支持;從國(guó)家、省、市、縣區(qū)分層次推進(jìn)機(jī)器人教育活動(dòng)的開展。從橫向發(fā)展分析，在機(jī)器人教育推進(jìn)方面，需要國(guó)家教育部門給予相關(guān)的政策支持和資金投入，結(jié)合教育部門，地方高校和企業(yè)公司進(jìn)行合作，以點(diǎn)帶面，以賽促制，進(jìn)行指導(dǎo)中小學(xué)機(jī)器人教育順利的開展。從縱向發(fā)展分析，在中小學(xué)階段，注重培養(yǎng)學(xué)生的編程思想、創(chuàng)新意識(shí)，普及機(jī)器人知識(shí)，同時(shí)要注重學(xué)生身心發(fā)展的順序性;在大學(xué)階段，則應(yīng)注重機(jī)器人學(xué)科的建設(shè)、學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。2.從科研層面進(jìn)行理論指導(dǎo)在中小學(xué)目前缺少系統(tǒng)成熟的理論支撐和實(shí)踐成果。在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀方面可以了解到目前對(duì)于機(jī)器人教育的理論研究以高校為主。所以，各中小學(xué)?？梢越Y(jié)合地方高校，進(jìn)行機(jī)器人教育理論的深入研究，理論指導(dǎo)實(shí)踐。研究理論是影響機(jī)器人教育發(fā)展的重要因素。3.從實(shí)踐層面進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)只有頂層的規(guī)劃和理論依據(jù),依然是撐不起機(jī)器人教育的發(fā)展，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，中小學(xué)的機(jī)器人教育主要是動(dòng)手操作為主。所以，機(jī)器人教育的實(shí)踐操作和實(shí)踐成果是推動(dòng)機(jī)器人教育發(fā)展的基本動(dòng)力。但是，目前，中小學(xué)機(jī)器人教師普遍缺少。所以，可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)需求，與企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，從實(shí)踐層面對(duì)學(xué)生和老師進(jìn)行技術(shù)的指導(dǎo)，以促進(jìn)學(xué)生和老師的快速成長(zhǎng)。熟的實(shí)踐能力。（二）加快機(jī)器人教育師資隊(duì)伍建設(shè)教師是教育發(fā)展的第一資源，高素養(yǎng)的教師隊(duì)伍是保證機(jī)器人教育順利開展的強(qiáng)大動(dòng)力和保障，加強(qiáng)專業(yè)化，創(chuàng)新型師資隊(duì)伍的建設(shè)是非常必要的。但是現(xiàn)實(shí)情況是在中小學(xué)專業(yè)從事機(jī)器教育的教師是斷層的，很多都是由其他學(xué)科的老師兼任的，比例最大的就是由信息技術(shù)教師擔(dān)任，信息技術(shù)課程中有機(jī)器人相關(guān)的知識(shí)，內(nèi)容包含或涉及一定的機(jī)械裝置、電子電路、傳感器、程序設(shè)計(jì)知識(shí)等”。信息技術(shù)教師具有一定的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行機(jī)器人方面的知識(shí)培訓(xùn)，短時(shí)間內(nèi)可以有效解決師資短缺的問題。但是機(jī)器人教育作為當(dāng)下發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力的重要途徑，并且提升到國(guó)家戰(zhàn)略層.面，建設(shè)--支專業(yè)化的機(jī)器人教師是非常必要和及時(shí)的。1.從政策層面加大支持機(jī)器人教師不足的主要原因就在于政策支持力度不夠，應(yīng)該從國(guó)家層面出發(fā)，制定有關(guān)機(jī)器人教師的保障制度，確保機(jī)器人教師不管是從數(shù)量還是質(zhì)量上都能夠滿相應(yīng)的需求。比如在2018年教育部《關(guān)于開展智慧教育助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動(dòng)試點(diǎn)工作的通知》，開啟智慧教育教師的籌建工作，開展教師的培訓(xùn)，寧夏與北京外國(guó)語大學(xué)分別作為示范點(diǎn)。同時(shí)，設(shè)置相應(yīng)的認(rèn)證機(jī)構(gòu)，比如，中國(guó)電子學(xué)會(huì)和國(guó)家教育信息化聯(lián)盟中心頒發(fā)的全國(guó)青少年機(jī)器人創(chuàng)客教師資格證，目前分為八級(jí)，每?jī)杉?jí)的考試通過，就會(huì)頒發(fā)相應(yīng)的等級(jí)證書，很好的激勵(lì)了機(jī)器人教師的學(xué)習(xí)積極性，也讓老師們感受到了從專業(yè)層面的認(rèn)可度。2.從培訓(xùn)層面加大力度在理念意識(shí)層面:教育部門應(yīng)加大對(duì)機(jī)器人教育的支持和宣傳力度，讓老師們意識(shí)到機(jī)器人教育的意義和價(jià)值，能夠積極參與到機(jī)器人教育中，學(xué)習(xí)機(jī)器人有關(guān)的知識(shí)。在理論知識(shí)層面:作為一-名機(jī)器人教師，應(yīng)該要掌握機(jī)器人的綜合知識(shí)。比如，機(jī)器人硬件平臺(tái)，軟件編程,機(jī)器人各部分器件的功能，包括機(jī)器人電子器件，編程方法,機(jī)械結(jié)構(gòu)等;同時(shí)，在教學(xué)時(shí)能夠確定教學(xué)目標(biāo)，使用合適的教學(xué)策略以及評(píng)價(jià)方法，具備一定的科研能力。在實(shí)際操作層面:教師應(yīng)該熟練使用機(jī)器人器材搭建機(jī)器人，能夠自行進(jìn)行編寫和設(shè)計(jì)程序，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行日常的診斷與維護(hù)。學(xué)生興趣方面:機(jī)器人教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，應(yīng)該以學(xué)生為主體，注重學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)，進(jìn)行教學(xué)，注重配養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人的興趣，在機(jī)器人的教學(xué)過程中盡量做到實(shí)用性、科學(xué)性與趣味性相結(jié)合。在機(jī)器人教師的認(rèn)可方面，應(yīng)該在每次的培訓(xùn)中設(shè)置上課課時(shí)，教師在完成培訓(xùn)課程后，取得相應(yīng)學(xué)分，合格的教師獲得相應(yīng)的證書，讓機(jī)器人教師獲得職業(yè)的價(jià)值感和存在感。（三）注重教學(xué)資源的開發(fā)1.注重機(jī)器人教材的開發(fā)教材是教師在進(jìn)行傳授知識(shí)時(shí)參考的理論依據(jù)，對(duì)機(jī)器人教育有著至關(guān)重要的作用，到目前為止，中小學(xué)的機(jī)器人教育還沒有普遍通用的教材，大部分都是機(jī)器人商家所推薦的機(jī)器人器材配套的使用說明書不具備通用性。所以，在中小學(xué)，普及機(jī)器人教學(xué)教材是急需解決的問題，可以進(jìn)行區(qū)域性的校本教材開發(fā)，教材在編制時(shí)應(yīng)根據(jù)不同年齡階段的學(xué)生進(jìn)行合理的編排，符合學(xué)生的心理和認(rèn)知特征，在小學(xué)階段，應(yīng)注重機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)的普及，和基本的搭建;在中學(xué)階段，應(yīng)該進(jìn)行物理、機(jī)械、數(shù)學(xué)等方面知識(shí)的綜合性，將編程知識(shí)，智慧教育知識(shí)等納入課本教材中。2.在中小學(xué)設(shè)置相關(guān)課程目前在中小學(xué)機(jī)器人教育在中小學(xué)主要的開展形式大致可分為三種，第一種是依托信息技術(shù)課程進(jìn)行教學(xué);第二種是在課外實(shí)踐活動(dòng)中或社團(tuán)活動(dòng)中進(jìn)行;第三種是根據(jù)機(jī)器人比賽主題而進(jìn)行的機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)。但是把機(jī)器人教育作為常規(guī)課程引入課堂的學(xué)校很少，比如，漢中市北關(guān)小學(xué)的機(jī)器人教育活動(dòng)主要是以社團(tuán)為主，兩到三人一-組進(jìn)行學(xué)習(xí)，并沒有正式的相關(guān)課程學(xué)習(xí)。所以有必要在中小學(xué)設(shè)置相關(guān)課程，使得機(jī)器人教育能夠得以重視并且常規(guī)化。（四）構(gòu)建科學(xué)的機(jī)器人教育評(píng)價(jià)體系教育評(píng)價(jià)是根據(jù)教育活動(dòng)中的現(xiàn)象按照--定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)，系統(tǒng)的判斷的過程。在教育教學(xué)過程中，有效的教育評(píng)價(jià)體系是為了更好地促進(jìn)教師的教與學(xué)生的學(xué)?？茖W(xué)完善的中小學(xué)機(jī)器人教育評(píng)價(jià)體系更能凸顯機(jī)器人教育倡導(dǎo)的創(chuàng)新、實(shí)踐與合作，是中小學(xué)機(jī)器人教育最基本的機(jī)制保障，能夠有效地促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升，同時(shí)也能夠激勵(lì)廣大的教師和學(xué)生積極參與到機(jī)器人教育教學(xué)活動(dòng)中，以保障機(jī)器人教育活動(dòng)的順，利開展。教育評(píng)價(jià)可以從評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)方式、評(píng)價(jià)對(duì)象不同的三個(gè)層面進(jìn)行分析。1.制定科學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要指從國(guó)家層面、教育部門等進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定;包括對(duì)整個(gè)機(jī)器人教育系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括各級(jí)政府教育管理、教育管理體制、教育投入、師資建設(shè)、學(xué)校辦學(xué)水平等;政府、教育等部門應(yīng)該重視機(jī)器人教育學(xué)科的建設(shè)，構(gòu)建科學(xué),可信度高的評(píng)價(jià)規(guī)則，確保機(jī)器人教育健康發(fā)展，削弱其功利性的一面;并且實(shí)行除了學(xué)校、教育主管部門以外的社會(huì)第三方參與的評(píng)價(jià)方法。我們可以借助網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)建立機(jī)器人教育數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)平臺(tái)，基于大數(shù)據(jù)的精確分析，從而使得相關(guān)部門做出科學(xué)的決.策，進(jìn)一步制定出相應(yīng)的評(píng)價(jià)機(jī)制。2.采取多樣的評(píng)價(jià)方式盡管在機(jī)器人教育的實(shí)施過程中還存在許多問題，但是由于機(jī)器人教育在中小學(xué)正處于普及階段，我們應(yīng)該積極鼓勵(lì)與機(jī)器人教育有關(guān)的活動(dòng)，在評(píng)價(jià)方式上應(yīng)該允許其多樣性。目前對(duì)于中小學(xué)機(jī)器人教育的評(píng)價(jià)方式主要有競(jìng)賽活動(dòng)的評(píng)價(jià)和全國(guó)青少年機(jī)器人等級(jí)考試的評(píng)價(jià)。機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)中，主辦方的不同，給予的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不同。全國(guó)青少年機(jī)器人等級(jí)考試分為理論和實(shí)操兩部分，與其對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也不相同。3.定位不同的評(píng)價(jià)對(duì)象評(píng)價(jià)對(duì)象主要從學(xué)生、教師、教學(xué)內(nèi)容、和教學(xué)媒體等方面進(jìn)行①。在教學(xué)前，應(yīng)該對(duì)學(xué)生進(jìn)行診斷性評(píng)價(jià)，由于機(jī)器人教育是理論和實(shí)踐相結(jié)合的過程，更加注重學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。最為有效的評(píng)價(jià)就學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)建構(gòu)情況做出合適的評(píng)價(jià)。在教師層面，加強(qiáng)教師的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)效果方面的評(píng)價(jià);在教學(xué)方面，教學(xué)評(píng)價(jià)是教育評(píng)價(jià)中重要的環(huán)節(jié)，是對(duì)教師和學(xué)生的教學(xué)活進(jìn)行價(jià)值判斷的過程。在機(jī)器人教育教學(xué)過程中，對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)應(yīng)該以學(xué)生學(xué)習(xí)之后是否可以獨(dú)立的完成某項(xiàng)任務(wù)為基本標(biāo)準(zhǔn);在課程和教材評(píng)價(jià)方面，可以借鑒“網(wǎng)絡(luò)課程和各類電子教材評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”的標(biāo)準(zhǔn)，分別制定想應(yīng)的一級(jí)指標(biāo)、二級(jí)指標(biāo)、三級(jí)指標(biāo)，并細(xì)化每級(jí)指標(biāo)的具體內(nèi)容。比如，教學(xué)內(nèi)容的適應(yīng)性符合本學(xué)科或者課程要求，教學(xué)目標(biāo)明確，取材合適，深度適宜，分量適度;認(rèn)知規(guī)律性要符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律邏輯性強(qiáng)，富有啟發(fā)性，便于學(xué)生學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生能力培養(yǎng);結(jié)構(gòu)合理性要求教學(xué)內(nèi)容組織及其結(jié)構(gòu)合理，學(xué)習(xí)路徑明確，知識(shí)關(guān)聯(lián)清晰;以及生動(dòng)趣味性要求表述知識(shí)生動(dòng)趣味，能引起和保持學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和注意力等。（五）注重機(jī)器人教育的倫理性，樹立正確的價(jià)值觀目前在中小學(xué)進(jìn)行基礎(chǔ)的和簡(jiǎn)單的機(jī)器人教育活動(dòng)，主要是基本的機(jī)器人結(jié)構(gòu)的搭建和圖形化編程的學(xué)習(xí)，由于學(xué)生的認(rèn)知水平和接受能力，沒有涉及過于復(fù)雜的有關(guān)機(jī)器人方面的知識(shí)，但是并不意味著學(xué)生們認(rèn)為機(jī)器人就是一堆機(jī)器零件搭建而成的冷冰冰的塑料或者金屬結(jié)構(gòu)，