对深圳的中小学生来说,诸如3D打印、智能机器人等前沿科技对他们并不陌生。教育界对于科技创新日益重视,深圳不少学校已经在尝试或实践开设3D打印课程(详见3月18日《南方日报河南癫痫病研究院·深圳观察》AⅡ04《校园3D打印 孩子妙想成真》),而你是否知道,深圳也是全国最早实行机器人进课堂的城市之一。从2012年开始,机器人就作为信息技术课程中的一个重要模块,成为深圳中小学生的必修课。
不过也有业内人士指出,尽管机器人教学深圳推动很早,但受硬件设备、资金、重视程度不一等问题制约,目武汉癫痫在哪个医院冶疗好前绝大多数学校仍处于仿真虚拟课堂阶段,即只是进行程序设计、编写,用电脑仿真运行。而更深的硬件拼装、程序下载到机器人大脑进行真实运行、调试等则只是少数学校才能做到。
“后一项工作更有意思和挑战性,对孩子的锻炼也更大。”业内专家建议相关部门、学校要更重视机器人教育,在资金等多方面给予更大支持和推动。市教科院相关人士向南方日报记者透露,他们正在研究可行性的考评方案,看看能否通过合理的考核督促学校更好的推动、保障机器人教育。
现状??
机器人必修课大多只是“软件教学”
“可以说深圳是最早推进机器人进课堂,并且课堂专业化做得比较好的城市之一。”深圳市信息技术教研员吴良辉介绍,从2007年7月,市教育局就出台文件,就“人工智能与机器人”走进中小学课堂项目制定了实施方案,确定了83所试点学校,实验年级为初一和小学五年级。2012年后,机器人作为信息技术课程中的一个重要模块,也成为深圳中小学的必修课。主要在小学五年级和初一开设,一学期大概18个课时,而且使用的是深圳统一编写的教材。
记者了解到,中小学机器人课知识深浅不同,小学生强调掌握人工智能机器人在生活中的应用。中学生则要从各个角度了解机器人,不只是生活中的,还涉及机器人构造原理等。深圳市教育局相关负责人此前也表示,机器人进中小学课堂是一次酝酿已久的课堂改革,该课程将全面普及人工智能和机器人教育,探索中小学信息技术教育的新路子。
“机器人在整个信息技术课程中占的比重还是比较大的。”吴良辉告诉南方日报记者,小学机器人课占整个信息技术课约1/8,而初中则为1/6。
除了必修课,一些学校还开设了社团,对在机器人方面有天赋、有兴趣的学生进行培养,社团往往也会参加各种各样的比赛。比如深圳实验学校的机器人团队就曾在RoboCup青少年机器人世界杯中获得多项大奖。
尽管深圳的机器人教育推动得早,不过目前还多停留在软件平台教育、仿真虚拟课堂阶段。“程序写好了后,在仿真系统运行一下就行,学生只需要了解程序,不需要拼装。”罗湖区信息技术教研员陈前永告诉南方日报记者,完整的机器人教育链条应该是设计编写程序、在电脑上仿真调控、硬件组装、把调好的程序下载到机器人大脑,之后机器人在真实环境下运行、调试癫痫病是会出现反复发作的吗。“因为条件不具备,70%左右的学校只能做到第一步。”在陈前永看来,第二步的拼装、调试更有意思,对学生的挑战和锻炼更大。
吴良辉也表示,目前深圳中小学在机器人“软件教育”方面做得挺不错,仿真课堂只是变通的方法,“有个直观的物理实体搭建会比较好”。
在深圳实验学校资深科技老师刘海峰看来,机器人教育最有助于培养学生的想象力、思考力、创新能力,因为它涵盖多种学科,“电脑信息技术、机械原理、电器控制原理,机电的一个结合,加上电脑的平台,形成智能化的机电产品。”而他也强调,要真正培养好学生,不能只是实施其中的一环,而应该让学生接触整个过程。
福田区一学校六年级学生小睿告诉记者,5年级时他们每周要上一节机器人课,“老师会教我们编程,并且在电脑模拟投影,有时会拼装下机器人。挺好玩的,我最喜欢自己动手去拼装和调控机器人啦。”
探因??
多数学校资金不足硬件少
那么影响机器人教育情况参差不齐的原因是什么?怎样才能不仅限于“软件教学”?
“机器人教育跟其他的教育不一样,需要更多背后的支撑,也要看学校是否重视。”一位科技教育专家称,一些学校对信息技术课程的理解,就是电脑,对该课程的投入也仅限在电脑,“观念上还没有更新”。
陈前永介绍,达到教学需求,学校得购进四五十台机器人,这些需要资金,而且机器人相关零件很容易损坏,“很多零件只有小指头那么大,又有传感器、电线这些东西,损坏率很高,后续的维护费用也很大。比如你刚开始投50万,后续也需要每年不停地进行资金投入。而现在的财务管理制度需要招标,后续投入可能会受到影响。损坏了没再投钱,硬件教育这块就比较困难”。
记者从业内人士处了解到,深圳在2007年试点机器人进课堂时,曾为83所试点学校每所配备20套硬件设备,后来再没有统一配备器材。“这些学校的硬件用了那么多年,很多机器人已经损坏,一些学校也没有去购买配置,而且早期的机器人档次比较低。所以很多学校都只能以软件教学为主”。
刘海峰则认为,机器人教育是一门综合学科教育,对老师的挑战性很大,目前师范院校培养的学生,与机器人课程无法匹配。老师需要不断在岗学习,进行知识更新,才可能胜任。
刘海峰还分析称,如果进行机器人实验,不仅需要实验室、大量器材,而且需要老师维护。“老师又要讲课,又要管理、维护器材,会忙不过来,维护、维修跟不上去,很多机器人就没法工作”。
对于老师的专业性问题,吴良辉表示,教师学历、所学专业与机器人课程不相称,这是全国性的问题,毕竟机器人属于新生的学科。不过他介绍,深圳推进机器人进课堂后,进行了很多次的专业培训以及小班培训,如果老师愿意学习,掌握教材内容不会特别难,他还告诉记者,据他观察以及外地人士考察反馈情况显示,深圳信息技术教师比较年轻,学历达标率高,而且整体水平也相对较高。
求解??
推动机器人硬件进入政府采购目录
尽管不少专家表示,深圳中小学机器人教育在“软件教学”方面整体做得不错,但如何才能“更上一层楼”,让学生接触完整链条的机器人教育。
对此,陈前永建议,首先要解决经费的问题,希望机器人硬件配置进入政府采购目录,这样才能招标,学校才可以有权利在经费上予以投入。另外希望厂家研究生产一些更适合孩子用的、不易损坏的仪器设备,“如果很容易损坏,上一次课就有几台机器坏了,可持续性就会受影响”。
专家表示,各个学校机器人教育参差不齐,很大原因是学校领导重视程度不同。重视的学校不但配备实验室、丰富器材、开设社团,有的甚至在小学一年级就鼓励学生接触机器人,而不重视的学校即使有按要求开课,但也是疲于应付,形式大于内容。个别学校也会出现机器人课偶尔被考试科目“挤占”的情况。
记者了解到,目前全市层面对于学校开展机器人教育并无统一考核。对于有人士提出可否效仿有些地方,将机器人教育也纳入考核考试。陈前永分析称,考试对一个课程的促进是一把“双刃剑”,好处是让学校重视起来了,但坏处是会加重学生的负担,而且一旦考试必然以考题、知识点出现,对于更重视实操性的机器人教育来说,这会使它的活力受影响。而且也会影响学生对它的喜爱。
市教科院相关人士向南方日报记者透露,他们正在研究可行性的考评方案,看看能否通过合理的考核督促学校更好地推动、保障机器人教育。
有专家也指出,在目前的情况下,加入考核,并且体现在中考、高考中,肯定以最快的速度促进学校重视某项课程或教育,但这同时也会导致很多负面效应,尤其对于机器人这样的创新学科来说,负面影响可能会更大。
策划统筹:刘丽
本版撰文:南方日报记者 孙颖
本版摄影:南方日报记者 朱洪波
(原标题:机器人课程如何不再“虚拟”作战)