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小学机器人课程到底有啥用? 专家:钱景很好

2019-08-14 来源:

8月13日,作为第19届中国青少年机器人竞赛暨2019世界青少年机器人邀请赛重要活动之一,“人工智能背景下的机器人课程建设与人才培养”论坛在重庆南坪国际会展中心举行。

为何要开展机器人课程建设?这项课程能培养学生哪些能力?课目又该如何来设置?围绕这些问题,与会专家进行了一一解读。

为什么要开展机器人课程建设?

机器人产业有数百万人才缺口

发展人工智能和机器人产业,需要大量的人才支撑。北京航空航天大学机械学院教授刘荣表示,就机器人产业来说,目前将近有300到500万的人才缺口。

“人工智能领军人才大概需要几十万,其他的做开发的这些人才也需要好几百万。对于青少年来说,他们今后就学了人工智能以后,他可能会有比较好的一个就业的市场,而且这个就业市场是高端的就业,他的工资会很高的,因为这个是全世界现在都在抢这方面的人才。”

在刘荣看来,未来人工智能或机器人会进入到社会的方方面面,包括教育、生活、生产等等。“就好比如今不少老年人不会用智能手机生活不方便一样,那我们青少年以后如果不学习人工智能,可能就不能适应社会。”

机器人课程能培养学生哪些能力?

人工智能时代需培养计算思维能力

谈到机器人课程建设的作用,刘荣表示,机器人涉及的学科很多,学生能够从中学到更加宽泛的知识和技能,得到综合性的提升。同时,学生参与机器人的设计制作,都是要自己动手来做,既锻炼动手能力,也提升他们的学习知识的兴趣。

“机器人课程是一个开放式的项目,要发挥学生的创造性来解决这个问题,还能锻炼他们的创新性和互动性。”刘荣以机器人课程活动为例,“这种活动一般是小组性质的,这个小组性质的活动当中就需要培养他的团队协作的精神。”

北京理工大学远程教育学院教育技术研究所所长董宏建教授则表示,随着时代的发展,人类的能力是在不断的进行变化的。“人工智能时代到了,机器的能力越来越强大,那人才到底是什么样的?怎么去衡量这个人呢?他的素质到底是什么才能适应时代呢?”董宏建表示,人工智能时代下,编程技术、计算思维都是非常重要的能力。

机器人课程内容该如何来设置?

自动驾驶、VEX机器人都有课程

那么,人工智能课程该怎么设置?董宏建提出一些设想。

就小学课程来说,他认为大致可以分成两部分。

在1-3年级的时候,主要让学生进行一种基本的感知,让他们对人工智能有所感触了解,“比如给学生讲一些故事,讲一些通用软件的基本操作以及游戏化的体验为主。”董宏建说,到了4-6年级这个阶段,就可以使用不同的教具进行想象力创造,还有一些初步的团队合作和可视化的编程,以及初级的机器人编程和一些语言的学习。

对于初中的学生,董宏建建议可以进行自主设计创作一些初级的专业编程语言的学习。而高中学生已经具备了一定的抽象思维能力,这个时候就可以通过编程教育等相应的案例和项目进行实践,提高创造创新和计算思维能力。

中国人民大学附属中学信息教研组组长袁中果博士还提出了必修课和选修课的概念,在课程实施方面首先保证必修课,“比如高一把把数据与计算和信息系统与社会必修课修完,然后高二开始数据与数据结构等选修科修完。我们这些年开设的选修课大概19门,信息学奥赛、自动驾驶、VEX机器人、机器学习、自然语言处理等等内容。”

人工智能在教学中扮演什么角色?

既是学习目标同时也是重要教具

除了要学习人工智能技术外,这项技术本身也能服务于师生。刘荣表示,对于机器人课程来说,不但要学习相关人工智能的一些知识,另外一方面人工智能实际上也是一种工具。

“人工智能这个工具其实可以融入到每个学科里面。”刘荣举例称,前段时间有位专家跟他探讨做一个机器人来代替教师给学生上课。

“这个机器人肯定是智能的,因为老师和学生上课的时候大家是有交流的,并不是老师在上面一堂课讲完就完了。如果我们做一个机器人要给学生上课的话,这个机器人是不是也应该和学生有交流?这种交流就必须要用到人工智能,否则你没有办法和学生进行交流。”

刘荣透露,目前已有好几个学科的专家想做这方面的机器人,包括数学、物理这些学科当中也可以有人工智能的成份在里面,重要的是怎么去挖掘、利用好这项工具。

“人工智能的一些算法主要就是数学的理论,神经网络这些东西都是数学的方法,应该是可以很好的在这方面有融合的。”

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