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本文来源:http://www.overapid.com  发布日期:2018-07-04 浏览数:539


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  罗伯特,是英文robot的音译,意为机器人。在信息技术飞速发展的今天,机器人早已摆脱了当年的仿人形象,根据不同领域的需要,造型各异。它集感知——判断——决策——行动于一身,即便完成一个简单的动作,也需要综合计算机、机械、电子、通讯、控制、声、光、电、磁等多个学科领域的知识和技能。它走进中小学课堂,会产生什么样的效果呢?  生活在哈尔滨的农民,不少人家里都有几亩大棚。寒冷的秋冬,为了棚内保持一定温度,需要在大棚外面盖上几层被子。太阳升起,被子卷起,夜幕降临,被子放下,农民们每天重复着这样的劳作。他们没有想到,三九天里自己汗流满面卷放被子的形象,已经刻在了子女们的心里。孩子们为此想出了一个点子,发明一个农业大棚管理机器人,来减轻父母的劳动强度。  不久前,在哈尔滨全市中小学机器人教学展示会上,来自26中这所郊区高中的学生,就拿出了这样一个设计,来回报自己的父母。虽然只是课堂上的模拟实验,但谁敢断定,不久的将来,他们不会真的制造出一个可以投入到农业生产上的大棚管理机器人呢?  在这个展示会上,智能清扫员、家庭小保姆、汽车自动避障器……一个个绝妙的创意让人叹服,而这些都是出自一群十几岁孩子之手。  寻找信息教育新载体  哈尔滨中小学生开展计算机教育在全国都算是比较早的,1999年就在全市中小学开设了信息技术教育课。这回,他们又一次走在了全国的前面,将机器人引进了课堂。  谈到为何要引进机器人教学,市教育研究院信息技术教研部主任杨青谈了他们在实践中的困惑。  由于哈尔滨信息技术教育开展得比较早,很多学生从小学开始就知道怎样利用互联网获取信息,并熟练掌握了文字处理、图表处理等工具软件的使用。制作电子报刊、设计动态网站、绘制电脑动画,借助这些作品来充分表达自己的创意,对于哈尔滨的中小学生来说,已经不在话下。知识与技能、过程与方法的重复,让孩子们觉得有些不解渴,很难在情感上激发和保持学生对信息技术的求知欲,很难让学生形成主动使用信息技术、参与信息活动的态度。  同时杨青还认为,中小学开设信息技术课一个很重要的思想,就是鼓励学生将学到的信息技术技能应用到其他学科的学习中,实现信息技术作为学习对象与学习工具的双重价值。而杨青发现,声光电磁这些对于中小学生很重要的知识,在学校已经开展的信息教育中,缺少融合的载体,能使其学习工具的作用得以充分发挥。  有没有一种载体,既能激发学生学习信息技术的兴趣,又能充分融合各学科所学的知识呢?杨青等人经过大量调研后,将目光投向了智能机器人。机器人的基本特征是感知——判断——决策——行动,即便完成一个简单的动作,也需要综合计算机、机械、电子、通讯、控制、声、光、电、磁等多个学科领域的知识和技能,这些对于学生所学的各学科知识是一种整合和构建。  杨青的想法,得到了教育局石永明局长和朱振德副局长的大力支持,教育局决定,选取试点学校开展教学实验。  构建课程教学平台  其实,机器人教育,在一些有着先进办学理念的学校中,早就走进了学生课外科技兴趣小组。在哈尔滨,这样的学校也不少,但是,把机器教育引入课堂,杨青等人还没有先例可循。  为了让机器人课程能顺利走进哈尔滨课堂,杨青想到了利用地缘优势,寻求哈尔滨工业大学的帮助,这所著名高等教育学府的机器人研究在全国都有着很大的名气。研究高精尖的大学府并没有拒绝中小学生的小需要,学校设在深圳的机器人研究中心和杨青所在的信息技术教研部密切合作,开始了机器人进课堂的准备工作。  首先是开发针对基础教育教学的智能机器人软硬件平台。经过双方的多次沟通,哈工大深圳机器人研究中心成功研制出了名为“诺宝”的教育机器人,完全适合在中小学开展教学使用。  具备了开展教学的机器人平台,还缺少开展教学的资源,首当其冲的就是教材。为了解决这一问题,双方遵循培养学生创新精神、提高学生综合素质这个基本原则,共同编写了《人工智能与机器人》小学版、初中版、高中版系列教材,交由教育科学出版社正式出版。教材实现了算法思想、生活实例与机器人的完美结合,特别强调了过程性学习,让学生在参与机器人项目的过程中掌握知识、形成能力、提高素质、完善人格。  一门课程的开展,必须借助课堂教学,而课堂教学成功与否关键在教师。基于这种认识,哈尔滨教育局把师资培训作为一项重要的前期工作,开展了卓有成效的系列培训。师资培训工作被分成了两个层面:一是普及培训,通过教研活动、专题讲座等形式,让尽可能多的信息技术教师了解人工智能和机器人的一些常识、应用和发展趋势;另一层面是提高培训,这个层面针对的是一些基础好、积极性高的教师,培训内容不但包含人工智能与机器人课程的系统知识与技能,还包含了开展此课程的教育教学知识与技能,有120多名教师参加了这个层面的培训,培训后绝大多数人具备了开展此课程教学的能力。  试点带来的巨大收获  一切准备就绪,2005年9月,哈尔滨在全市确定了41所学校进行试点。  为了使试点学校具有代表性,哈尔滨在试点学校的选取上考虑了不同层次的采样原则,这其中既有设备环境很好的学校,如师范附小、兆麟小学、继红小学、60中、省实验中学、三中等;也有教学条件居中的学校,如铁岭小学、大同小学、阿城胜利小学、49中等;还有硬件基础相对薄弱的学校,如康复小学、香坊二小、哈市近郊的26中等,甚至还有一所农村小学——阿城市平山镇中心小学。  试点刚开始时,承担实验的学校校长都是既兴奋又担忧,兴奋的是学校可以在这方面先行一步,但又担忧资金从哪儿来?机器人的教育会给学生带来什么?是否会影响学生的学习质量?实验能坚持多久……但校长的顾虑很快就在机器人教学课堂上打消了。  “我目睹了学生前所未有的兴奋状态,亲身感受了课堂上学生思维碰撞后所迸发出的千奇百怪的灵感,更难能可贵的是,这种令人耳目一新的课堂气氛不是教师预设的而是教学过程中生成的,这是过去普通信息技术课所无法达到的境界。”哈尔滨市第49中学校长冯华兴奋地谈到了自己的感受。  “通过学习,我明白了楼道的声控灯是利用光敏传感器、声音传感器制成的,我也明白了爸爸车上的倒车雷达是利用避障传感器制成的。我自己还发明了一个自动测距鞋,这样晚上摸黑下楼我就能准确踩到台阶,不怕摔倒了。”阿城继电小学三年三班学生邵锦处高兴地拿着她的小发明向记者展示。  经过一个多学期的教学工作,试点学校都有了很多收获和感悟。教师们发现,班级里的学生都变得爱积极思考了,面对问题时求解的思路变宽了。高中机器人的教学,使研究性学习的形式发生了改变,学生开始将研究题目设定为解决身边的生活问题,如发明快乐奔跑小闹钟,解决早晨上学赖床不起的问题;关注商场的滚梯,通过感应解决有人行无人停的问题等等。“不是我们的学生不爱学习,而是以前我们没有一个好的平台提供给学生,让他们展示自己的聪明才智。”杨青说。  机器人进入课堂给学生们带来的变化,坚定了哈尔滨教育局将试点进一步推广的决心,虽然还面临着资金和观念等各种各样的困难,但他们决心沿着这条路走下去,使更多的学生能通过机器人这一载体全面提升素质,成长为创新型人才。【专访】“大”学校牵手“小”教育  2005年,哈工大深圳研究院机器人中心与哈尔滨市教育研究院合作,在41所中小学开设了机器人课程,并共同编写出版了信息技术课系列教材。是什么让这所名牌大学与中小学教育牵手呢?记者为此次采访了此次合作的主要推动者——哈工大(深圳)机器人工程技术中心主任鲍青山。  记者:我们知道,哈工大机器人研究在我国一直处于前列,瞄准的都是高精尖的前沿课题,现在为何将眼光向下,开发青少年使用的教学机器人呢?  答:机器人作为技术革命的产物,已经越来越多地影响我们的生活,从一定程度来说,机器人研究水平也代表了一个国家的综合国力。经过20多年的发展,我国机器人研究取得了很大进展,但整体技术水平与发达国家相比还有相当的差距,主要原因是人才不足。人才从哪里来?必须植根于本土,从小培养。  然而,一直以来我们的教育过于注重应试,禁锢了学生创造力和想象力,而这恰恰是科技发展和创新的原动力。教育界现在已形成共识,就是要在广大青少年中开展素质教育,这一工作需要全社会的共同关注和参与。青少年素质教育,需要与他们年龄特点以及知识结构相吻合的载体,而高等院校集中了大量的科技精英,掌握着系统、超前的科技资源,在将科技普及化、开发实施素质教育所需载体方面具有得天独厚的优势,势必要在素质教育中发挥重要作用。  记者:你们在哈尔滨中小学教学中使用的机器人,可以成为开展素质教育的新载体吗?  答:完全可以。我想说的是,对待素质教育,一定要选择好切入点,要有符合青少年特点的载体,还要有真正的科技含量。我认为我们所开发出的诺宝教学机器人就符合这两点。  诺宝教学机器人采用了拼装的设计方式,学生们通过组装可以锻炼动手能力。同时机器人的设计结合了中小学课程的基础知识,并在此基础上有了延伸和扩展。有了这些小机器人作为教学载体,可以通过下载程序到机器人控制系统中,实现把抽象的程序变成形象的动作,使中小学生可以通过为机器人编写程序掌握科学而高效的思维方式,提高规划能力以及分析问题和解决问题的能力。更重要的是,当学生具备了逻辑思维能力和良好的动手能力之后,借助这些机器人平台,可以方便地进行新的设计,完成各种发明创造。  记者:教学机器人同一般机器人玩具相比,有哪些优点?同竞赛机器人相比,有哪些特点?  答:教学机器人的基本特征是感知——判断——决策——行动,即获取环境的直接信息,然后经过分析判断,进而做出反馈或行动,这一过程比单纯的玩具控制要复杂得多。以诺宝教育机器人为例,它具有着玩具机器人所不可能具备的优点:一是主控系统选用先进的具有在线烧写的AVR单片机系统,便于学生多次、反复进行程序下载。二是传感器制成分立式、独立的控制模块,利于启发学生进行科技发明和创新制作;三是在控制软件方面,将图形化、模块化与算法框图充分融为一体,将复杂的机器人控制变为所看、所说即所得,同时生成原始的标准C语言控制代码,更利于提高学生的创作能力;四是机械结构透明化,使原理与真实结构一一对应,有利于提高学生掌握和操作实际机器人结构的能力。  竞赛机器人所进行的相关培训和比赛都是围绕自身产品功能而进行的,而教学机器人是为更广大学生的科学普及和知识的综合而设计的,它是让每个学生都能真正地接触、了解机器人的相关知识,并在此基础上,学习一种创新思维及解决问题的方法。  记者:什么样的教学机器人才是学校真正所需要的?  答:一套完整的教学机器人必须有适合不同年龄层次的学生使用的教材,有符合学生基础教育需要的机器人教具及一套完整的教学方法,这样就可以实现下面的功能:一是使学生了解人工智能与机器人科学的基本概念、相关常识以及未来趋势;二是使学生掌握智能机器人的传感器模块、运算和控制模块以及驱动模块等硬件系统的作用和基本的调试、检测的方法;三是掌握智能机器人能够运行并进行工作的基本思路,并借助相应的软件平台,编写可以指挥智能机器人的程序。四是通过完成智能机器人项目,培养、训练、提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力;培养、训练、提高学生的规划能力、动手能力、协作能力和创造能力;锻炼学生的意志品质、心理承受能力等。  而现在有些机器人却不具备这样的功能。他们强调的是培养精英学生参加围绕实现产品功能的机器人大赛,培训只单纯围绕自身产品的功能讲授,没有系统教材,缺乏与生活实践的关联,无组装要求或只需积木式搭建,不能很好地提高学生的动手能力。此外编程界面不友善,操作复杂,很难在中小学生中普及。中小学信息教育迎来PR时代?  不久前,义务教育阶段信息技术课程标准由专家组起草完成。记者从专家组了解到这样一个信息——机器人的设计和制作首次被列入了小学和初中信息技术课程的选修内容。而记者此前在《普通高中技术课程标准(实验稿)》中发现,在通用技术选修模块中,机器人也赫然在列。  上世纪八十年代曾被人们称为PC(个人计算机)时代,九十年代则被命名为Internet时代,有专家预言,本世纪第一个十年,将会成为一个PR(个人机器人)时代。此次新课标所透露出的信息,莫非真的印证了专家的预言,中小学信息教育将迎来PR时代?  昔日堂前燕,今落百姓家  相信很多出生于上世纪七八十年代喜欢科幻小说的读者,记忆里都对美国作家阿西莫夫的科幻小说存留着记忆:罗比、斯皮迪、库蒂……一个个生动有趣的机器人形象,深深地刻在成长中青少年的脑海中,而《铁臂阿童木》、《机器猫》、《变型金刚》等动画片的播放,更使无数青少年燃起了对机器人的向往和热情。不过,那时候,青少年对机器人的印象还仅停留在文学和影视作品中,并没有真实的体验。  机器人在我国出现于上世纪七十年代后期,“863”计划出台后,机器人研究开始迅速发展,由此也带动了机器人教育的开展。全国信息技术课程标准专家组组长、南京师范大学教育技术学院副院长李艺向记者回忆了我国机器人教育的开展情况。  据他介绍,上世纪八十年代中期,北京、上海等地区的青少年科技馆、少年宫等科普机构结合单片机和传感器的开发制作与应用,即已开始了简易机器人的教学活动。九十年代以来,随着人工智能技术的迅猛发展,全世界范围内掀起了一股智能机器人竞赛的热潮。  青少年机器人竞赛活动推动了机器人进入中小学的进程。国内许多有条件的中小学校纷纷将智能机器人引入校园,开展了一系列丰富多彩、形式各样的机器人教学活动。目前,我国中小学开展机器人教学活动的形式主要有:课外科技小组、选修课、综合实践活动课、信息技术课等。北京、上海、广东、山东、湖北、黑龙江等省市已经开展了较大规模的机器人教学实验。这说明,我国青少年的机器人普及教育正在迎来一个快速发展的新时期。  随着机器人技术的发展和广泛应用,将机器人知识纳入中小学信息技术或综合实践等课程的必要性和可行性已逐趋明朗和成熟。此次“新课标”将机器人写入选修内容,可以说是顺应了时代的发展和学校的实践,将使越来越多的青少年有机会接触、了解和学习这一高科技产物。  机器人何以获得师生青睐  记者在学校采访时看到,那些被用于教学的机器人,其实只是盒子里一堆散乱的电子元器件,完全不是想象中“人”的样子。国家“863”计划机器人专家、哈尔滨工业大学教授吴林告诉记者:“我们在电影或书本里看到的外形酷似人类的机器人,只是机器人的一种表现形式。事实上,机器人的形状各式各样,早已脱离了最初的仿人型,而是更符合不同应用领域的特殊要求,功能可以很简单,也可以很复杂。”  可记者不解,这些元器件到底有什么魔力,能受到学校的追捧,获得学生的青睐呢?  全国信息技术教材审定专家组组长、华东师大教授王吉庆从一名课程设计者的角度给记者以回答。他认为,机器人之所以能走进课堂,受到师生的欢迎,主要下四方面的原因:  一是使学生的信息素养更加全面。机器人科学发展到今天,已成为一种相当普及和大众化的先进技术,了解和掌握机器人的相关知识和技术,是构成中小学生信息素养的重要组成部分。“培养学生的信息素养正是中小学开设信息技术课程的主要目标。”王教授进而解释说。  二是可以使信息技术课程更全面地体现信息技术的内涵。王教授说,信息技术主要包括计算技术、控制技术和通信技术三个方面,在过去的中小学信息技术课程中,计算技术和通信技术占据了主要的地位,而控制技术很少涉及。机器人技术不仅涵盖了信息技术的三个方面,而且特别侧重于计算技术和控制技术,刚好可以弥补以往信息技术教育的不足,充实了信息技术教学的内容。  三是成为学生了解信息技术价值的新载体。程序设计是中小学校信息技术教育的重要内容,对于初学程序设计的中小学生来说,兴趣是学习的动力,而以往的程序设计媒介则很难使初学者看到程序设计应用的效果。“机器人这一新载体,能够将学生所学知识立刻呈现和验证,使学生体验到成功的乐趣,从而激发起学习信息技术的兴趣。”王教授说。  四是成为学生创新能力培养的综合平台。学生通过亲手组装机器人、调整传感器、编制控制程序等工作,可以使动手能力、逻辑思维能力、综合应用能力、创新能力等都得到全方位的训练和提升,对培养创新型人才具有十分重要的作用。  机器人全面进课堂,路有多远  机器人出现在中小学信息技术课程中,给信息技术教育带来了新的内容和活力。  作为国家“863”计划机器人专家,东北林业大学教授陆怀民非常希望中小学信息技术课程和综合实践课程中能够引入机器人的相关内容,因为他知道,一个国家机器人水平的高低,从某种意义上讲,代表了一个国家的综合实力,正因为如此,机器人技术现在已经成为了世界各国科技经济的必争之地。而在我国,机器人研究人才相当缺乏,从小培养学生对机器人的兴趣,了解和掌握以机器人为载体的通用技术与信息技术的基本知识和技能,无疑对机器人研究人才的培养会产生深刻影响。  然而考虑到我国的国情,王吉庆对记者说:“在一定时期内,机器人课程的地位可能还会是选修。”  王吉庆认为,这取决于人们对机器人的认识。在参与教材编写过程中,王吉庆发现很多人对开设机器人课程存在偏见。由于机器人课程强调的是情感和价值观的培养——通过学习和体验人工智能技术的应用,感受其对人类生活的影响,从而激发学生学习新技术的兴趣,培养学生的创新精神。但这种教育的效果通常是隐性的,难以评价,也很不容易得到社会的认可,因此推广起来会面临阻力。此外,投入、师资、教材等开展机器人教学所需的各类资源缺乏等都是阻碍机器人进课堂的“坎”。  “以上种种情况的存在,使机器人教学在现阶段只能以选修形式存在,从一些大中城市学校突破,逐渐实现普及,至少在目前,我们还看不到机器人全面走进课堂的时间表和路线图。”王吉庆表达了自己的观点。  而李艺却对机器人全面走进课堂有着十分乐观的看法。他说在刚开始搞计算机教学实验时,也曾听到不少风言风语,一些人指责是“哗众取宠”、“赶时髦”,当时没有多少人能预见到20年来计算机和网络会有如此迅猛的发展,会对教育产生如此深刻的影响。“试想,如果大家都不敢为天下先,都不做时代的弄潮儿,计算机的发展与普及绝不会达到现在的规模与程度。”  他预测,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。“如同上世纪80年代计算机课程刚进入中小学一样,机器人课程也将以必修课、必选课、选修课以及课外科技活动等多种形态共存一段时期。展望未来,机器人全面进入中小学课堂将成为不可逆转的潮流。”李艺十分肯定地回答。  《中国教育报》2006年6月10日第3版

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9日,吃过午饭的田文静老师拿着抹布去擦车,到车棚却发现,自行车已光亮如新。“这是五一班孩子给擦的,说是当作教师节礼物。”传达室的大爷笑着说。

答:这种社会现象的确是存在的,培训机构要盈利,是投家长所好,很多人也确实认为“超前的学习”给孩子带来超常的发挥。但有时仅仅是让孩子获得短暂的领先。

方案提供的资料显示,拥有本科以上学历的人在所有办理了居住证的人员中占到79.24,其中研究生学历的占8.84,本科学历的占70.40,而这批人显然是上海未来发展的中坚力量之一。

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离开父母呵护的章韩,什么事情都要靠自己。从来没做过饭的她,硬着头皮上街买了一套锅碗瓢盆,然后开始亲自下厨。起初,连买菜都不知该买什么的章韩,只好买回来一堆土豆和面包,一连吃了一个多月的油煎土豆片。心情烦躁的章韩好几次拿起电话,想向父母诉苦,但后来还是忍住了。经过两个月独立生活的磨练,章韩竟然学会了买菜、做饭和洗衣服,这让她很有成就感。

 

 
 
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