東北網9月24日電 這個學期,對於哈爾濱師范附屬小學的同學們來說,上課學習不再是一件枯燥的事情了,因為他們的課堂上增加了許多新朋友——會動的小機器人。據了解,從今年9月份開始,哈市在全國率先推出機器人教學,並在10所中小學校試點開設《人工智能與機器人》課程。教育研究專家指出,哈爾濱市開設的『機器人課程』填補了我國教育的一個空白,在我國中小學信息技術教學領域引領了教育理念和實際應用的變革。機器人課講什麼、機器人課的教材什麼樣、學生該怎樣學……近日,記者對哈爾濱首創的『機器人課』進行了探訪。
大膽嘗試機器人進課堂
9月新學期開始,哈市第11中學學生孫強發現自己的課本中多了一項新課程——《人工智能與機器人》。孫強告訴記者,他以前只在電腦裡或電影裡看到過機器人,沒想到今後能在課堂上和機器人『零距離』接觸了。
據了解,機器人教學原是在我國研究生教育階段纔出現的課程,如今卻在哈市中小學生中推出,一時間,哈市的『機器人課程』轟動全國。
目前哈市的中小學機器人課程——《人工智能與機器人》作為信息技術教育的一部分已開始試點教學,省實驗中學、一中、三中、蕭紅中學、師范附小、兆麟小學等10所中小學校已正式開課。
負責哈市『機器人課程』研究的哈市教育研究院信息技術教研部主任楊青告訴記者,一般學校開設的信息課,講授的都是計算機的用法。但隨著家庭計算機普及程度的提高,許多學生早已在課外就掌握了上網、Word、各種語言命令等的應用,課堂上講授的重復知識,讓他們不感興趣。學生的計算機水平在不斷提高,教育部門就要有配套的新知識傳授。『所以我們大膽嘗試在中小學課堂開設「機器人課」。』
提起機器人,許多人會認為這是高科技項目,很神秘,日常生活中很難接觸到。可是哈市在中小學課堂開設如此『高難』的課程,孩子們能接受嗎?
『我們生活中不經常接觸,很多人從小沒見過,纔覺得機器人神秘,其實學起來一點兒都不難。哈市的「機器人課程」是由哈市教育研究院與哈爾濱工業大學深圳研究院、哈爾濱工業大學(深圳)機器人工程技術中心在今年1月初聯合開發的。在該課程啟動前,我們請工大的博士進行了演示,之所以稱為「機器人」,是因為它可以執行人類通過計算機編輯的各種命令。像我們生活中的聲控燈、吸塵器、感應水龍頭等都是機器人,只因為用途不同所以形狀各不同。只要學生掌握了一定計算機程序編輯的能力,就可以讓機器人「動」起來。在開設此課程之前,我們做過調研,現在哈市四年級以上的中小學生計算機水平是完全可以掌握機器人知識的,而學習機器人知識,也可讓中小學生的計算機知識得到應用。』楊青主任解釋說。
『機器人』教育讓學生信息技術達本科水平
記者在采訪中了解到,哈市的『機器人課程』是在今年初纔開始立項的,經過哈市教育研究院的教師和哈工大博士們的反復研究,直到7月份哈市的首本機器人教材纔正式出爐。哈市的機器人教材共分三冊,小學、初中、高中各一冊。
據參與編寫哈市機器人教材的哈工大博士鮑青山介紹,國際上機器人的研究,包括技術創新和後備人纔培養兩部分。但目前我國只有考上研究生的學生纔開始機器人入門學習,比起發達國家,我國後備人纔培養落後。現在隨著社會的發展,我們國家中小學生的計算機水平,完全有能力學習機器人知識,所以我們要提供硬件設備,在中小學生中普及機器人知識。
據了解,根據學生掌握計算機程度的不同,哈市在小學四年級以上的學年試點開設『機器人課』。鮑青山博士說:『中小學同時開設「機器人課」,起點是相同的,只是課本知識深淺不同。小學生強調掌握人工智能機器人在生活中的應用。中學生則要從各個角度了解機器人,不只是生活中的,還涉及機器人構造原理等。高中生計算機水平相對高些,從基礎構造到系統程序研究、邏輯思維的應用等都有體現。』
16日,記者走訪哈市幾家開設『機器人課程』的試點學校,看到不光有機器人教材,許多課堂上還『跑』起了真正的小機器人。
據了解,機器人進課堂要讓學生真正接觸機器人,所以哈市的機器人課堂上也配備了教育機器人。這種機器人是由哈工大為哈市課堂教學研發的服務型機器人,專門適用於中小學機器人的教育。課堂上學生通過程序可指揮機器人行動。
鮑青山博士告訴記者,這種教育機器人在全國也是首創,以前研制的機器人為的是科學研究,但這種教育機器人是用來輔助教學,成為老師課堂教學的好助手。在老師講授完基本思路後,學生將自己的意願和想法編輯程序然後傳輸進機器人中,在課堂上機器人就可活動了,計算機的知識也得到應用。『看著書、再拿著機器人實踐,如果哈市各個年級的學生能完全掌握機器人課本的信息技術,他們的信息技術水平完全可以達到本科生程度。』
授課方式別出心裁 學生可自由『立項』
『同學們,機器人聰明嗎?』『不聰明,因為它是需要人的幫助,纔能變聰明』……這是16日哈爾濱師范附屬小學『機器人課』上的一幕。記者現場看到,『機器人課』的授課方式與傳統的教學形式有所不同,課堂上學生不再按課桌模式坐,而是三五個人分成一組圍坐在一起進行學習,遇到不懂的問題大家可以一起隨時討論。
『身穿綠衣、腳踩四輪……汽車型機器人來了』,課堂上老師拿著真實的機器人進行講解,機器人種類、構造……教師講解完基本的原理後,學生則按課本的不同項目,讓機器人執行不同的任務。
學生劉雷和同組同學選擇的項目是『教機器人唱生日歌』,在看懂了書上的生日歌樂譜後,他們進入計算機中的編程軟件主界面,在輸出模塊中選擇音樂模塊;然後將音階、音長輸入;程序編輯結束後,再通過兩條傳感器接到機器人身體裡,機器人就開始唱歌了。通過自己動手讓機器人唱歌了,學生們發出了歡呼。
『我的機器人可以躲避障礙、我們研究的機器人可以識別顏色……』45分鍾的課堂教學,學生們『制作』出功能各異的機器人。記者看到,機器人課堂講究的是研究式教學,學生分組試驗、自己討論,進行機器人功能的設計,教師則進行輔助輔導,機器人課讓學生真正實現了動手。
據了解,目前哈市開設的『機器人課』尚屬於入門教育階段,所以不設立考試制度和分數評比,每周規定授課兩課時。
明年哈市將全面開課
哈市在全國首開先河設立中小學生『機器人課』,學生面對的是新知識,對教師們來說,也是新課程。為了保證課程順利實施,在8月份,哈市教育部門對中小學校的100多名計算機教師進行了『機器人課程』的專門培訓。
哈爾濱師范附屬小學教師牛志剛說:『我們學校計算機教師從8月份一直到現在,每周都在進行機器人相關知識的學習。這個課程基本的教學思路是與信息技術知識相同的,但不同的是授課方式,更強調學生的主動性。』
記者了解到,開設只有一個月的『機器人課程』不但吸引了學生的興趣,也受到了家長的好評。哈市第三中學初中部田老師說,學生們對機器人課很有興趣,許多學生在課堂上籌備為家裡設計聲控門廳燈、報警器,想讓機器人走進自己的家庭生活。
『學校開設機器人課後,我的孩子業餘時間搞起了發明創造,要利用聲音控制家裡的燈,發出一聲響,燈就亮了,再出一聲就滅了。我這兩天想去為他買個教育機器人在家研究,這樣也讓他可以遠離網吧,機器人畢竟能帶給他更多有用的知識。』哈市蕭紅中學初三年級家長孟瑩對記者說。
『課餘之後,學生不進網吧,可以做什麼?』哈爾濱市教育研究院信息技術教研部主任楊青告訴記者,在中小學開設『機器人課』,開創了科技平臺,讓學生走進科學,業餘時間學生可以與機器人朋友一同進行科學創造發明,也對網吧的不良誘導進行了阻止,引導學生健康發展,同時也為我國機器人研究提供後備力量。
17日,剛從北京回哈的楊青主任和哈工大教授鮑青山告訴記者:『國家教育部相關部門對哈市中小學試點『機器人課程』進行了肯定,哈市編寫的《人工智能與機器人》教材也通過審定,成為國家課本教材。』
掩飾不住興奮之情的鮑青山教授還告訴記者說,哈市機器人教材的出版填補了該領域的中小學教學空白,16日,他們與國家教育科學出版社簽訂了出版發行協議,今年末哈市的機器人教材將全面上市,向全國各地發行出版,這也是我省目前通過國家審定出版的第一本『國家標准』版課本。
據了解,哈市『機器人課程』明年將會全面在哈市中小學校開課,市場上也將出售課堂用機器人。同時為了提高機器人教學質量,哈市還准備成立機器人教學的研究、培訓機構。