机器人教育研究

高青松

（兰州大学教育学院，甘肃兰州 730000）

0 引言

目前大学的机器人教育已远远落后于国内中小校；大学目前的机器人教育不能仅停留于相关机器人的赛事上。必须像30年前抓计算机基础教育一样，才有可能实现中国机器人产业的跨越式发展。比尔·盖茨引用日本机器人协会的一项预测说：“到2025年，全球机器人产业的‘蛋糕’将达到每年500亿美元的规模”。在中国制造业蓬勃发展的今天，使用机器人劳作来替代人力劳作已经成为一种必然的趋势。中国最大的电子代加工企业——富士康科技集团董事长郭台铭目前对媒体表示，目前富士康在流水线的机器人已达到1万多台，明年将会增加到30万台，在3年后，将会形成以机器人为主体的劳作模式，彻底降低人工成本的同时，提高劳动效率，为企业赢得更大的市场竞争力。用机器人来取代工人，这在发达国家已经成为一种趋势，因为机器人只要设定预支的程序，它就会按照指令周而复始地重复劳作，不用休息，而且误差率极低，尤其是对于低技术含量的重复手工劳作，有着得天独厚的优势。在汽车制造业，用机器人来代替人工装订和拆卸，已是司空见惯的常事了。

1 未来机器人在中国产业的发展状况

（1）社会市场的技术优势明显，而科研院校的技术跟不上时代的步伐，受资金、体制等限制，科研院校都具有很深厚的科研实力，但却很少能够考虑到市场的实际应用，把研究重点放在高、精、尖等领域，不利于技术的转让和应用。并且在把技术引入市场的过程中，也会在原有体制中，受到各种打压和限制，极大地影响了技术走入生活。

（2）机器人的研发团队成员国有化明显。在近几年的机器人研发团队中，有不少从国外引入的高尖端人才加入了这场科技革命，为中国的机器人教育发展，起到了推波助澜的作用，并把机器人的应用领略拓展到了医疗、卫生、家庭、教育等行业，推动机器人应用的发展。

（3）国外的机器人将会是国内机器人最有力的竞争对手，为此，我国机器人开发团队，要结合中国本身自有特色，开发出适合国人的产品，才能在激烈的竞争中，处于不败之地。

2 机器人教育要坚持自主创新

我国的大学计算机基础教育曾经历过2个特殊的阶段。其一是国外的程序设计软件产品教育，如FORTRAN语言，COBOL 语言，Pascal语言，C/C++、TC、VC++、VB、VFP 等程序设计语言。其二是大规模的美国微软公司操作系统和办公应用软件的教育（Windows和套装软件Office的组件：Word、Excel、PowerPoint等），此举被国人讥讽为“给微软公司做义务培训和免费广告”［1］。

其实我们有自己很成熟的办公应用软件，如金山公司的WPS、红旗贰仟Office和永中Office等。但国人不给国产软件和民族产业任何机会，高校教师对国产软件进大学课堂既不主动倡导引进，也不积极鼓励支持，致使国产软件至今都无法在国内市场普及推广。这种状况我们真不希望在机器人教育中重演。所以，教学机器人的选型从一开始就要坚持国产化原则。

3 机器人正经历“PC式发展”之路

比尔·盖茨说：“我们站在时代的节点：一个崭新的产业即将崛起。”任何新生的事物从无到有，都需要一个漫长的过程，尤其是新技术的发展，需要制定共同的技术标准、应用手册等。目前在全球生产机器人的公司还寥寥无几，他们的主要订单都是来自汽车制造业等这些传统的劳动密集型企业，很少有来自科研院校或者大学的订单。不过也有一些公司开始立志于开发儿童游戏的小机器人和为发烧友提供高档的零配件。美国五角大楼对有望成为“微型间谍”的机器蝇极为重视，自1998年这项研究刚刚开始时就一直大力资助。美国加州大学伯克利分校展示的这只机器蝇名叫“黑寡妇”，重量只有100毫克，身高不到3厘米。它在100米上空飞行，人们用肉眼几乎发现不了它，而它却可以拍出极为清晰的照片传回。研究人员说，在未来的机器蝇身上，将安装许多传感器和微型摄像机，在各种复杂条件下完成拍照、摄影、取样等工作。

4 机器人教育之路

我国政府非常重视中小学的机器人教育。教育部2003年4月在正式颁布的《普通高中技术课程(实验)标准》中，首次在“通用技术”科目中设立了“简易机器人制作”模块，它是基于计算机技术的学习平台，将机械传动与单片机的应用有机组合的一个选修课程模块。现在，新的高中课程标准在“信息技术”科目中也已设立了“人工智能初步”选修模块，这是我国高中阶段开展人工智能教育迈出的第一步［2］。

而目前高校在机器人教育方面显然比高中要晚得多。尽管《大学计算机基础》《程序设计基础》《计算机网络》《多媒体技术及应用》等已经是我国大学计算机基础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。如目前《大学计算机基础》课程，绝大部分院校还是以MS-Office办公应用软件为主。

第一，从“教育要面向现代化”的方面看，让机器人教育进入学校，必须有个循序渐进的过程。要从国家层面有个顶层设计，到下面各个具体的学校，才能有行动指南，否则还是全国一盘散沙，各自为政。要积极开展机器人文化氛围教育，提高学生对机器人的兴趣和爱好，让广大教师也能跟上时代的步伐，不能固步自封，做井底之蛙，要积极进取，才能成为合格的教师。

第二，从“教育要面向世界”的角度来看。日本、美国等一些发达国家，高度重视机器人教育对高科技社会的作用和影响，已在信息技术课与课外科技活动中开设了有关机器人的课程内容。要赶超世界教育先进水平，机器人教育就必须紧追不放、迎头赶上。

第三，从“教育要面向未来”的角度来看。21世纪中期，人类社会将全面进入以智能机器人为代表的智能时代。在基础教育领域开展智能机器人教育，是为了让中国今天的学生能够有准备地迎接属于他们的明天——智能机器人时代的到来。

智能机器人的应用会顺理成章地带来创新，创新再也不会是不着边际的东西，因为“学生在学习知识过程中，要求他们不拘泥于书本，不迷信权威，不墨守成规，以已有的知识为基础，结合学习实践和对未来的设想，独立思考，大胆探索，积极寻求新思路、新问题、新设计、新方法，从而成为真正的学习主人。

［1］向泽锐，运动捕捉技术及其应用研究综述［J］.计算机应用研究，2013（8）.

［2］万右红.机器人教育与大学生创新能力培养的探索［J］.电气电子教学学报，2005（8）.