
近年来,机器人教育作为发展素质教育及推动人工智能发展的有效载体受到人们的热捧,国家也颁布相应政策鼓励广大中小学在校内开展机器人相关课程。
2016年6月教育部印发《教育信息化“十三五”规划 》通知,鼓励中小学阶段积极探索开展STEAM教育及创客教育,将信息化教学能力列入中小学办学水平评估、校长考评的指标体系;2017年7月8号国务院印发《新一代人工智能发展规划》要求广泛开展人工智能科普活动,实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广;2017 年 9 月教育部印发《中小学综合实践活动课程指导纲要》,要求中小学阶段加强培养学生动手实践的综合学习能力;2018年4月教育部印发《教育信息化2.0行动计划》指出,完善课程方案和课程标准,充实适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容。推动落实各级各类学校的信息技术课程,并将信息技术纳入初、高中学业水平考试;2019年1月教育部在北京举行的《中小学人工智能教育》项目成果发布会上指出北京、广州、深圳、武汉、西安5个城市作为第一批试点落地城市,3-8年级的学生将全面试点学习人工智能与编程的课程。
二、开展机器人编程教育的意义
于学生,培养学生对于人工智能的认知,编程的兴趣。通过人工智能编程教育能够让学生真正掌握计算机编程和电子技术的基础知识,培养学生对人工智能编程的兴趣。根据教育部新规定,目前高校对于自主招生“报名条件”作出重大调整,将只保留“学科特长”和“创新潜质”两个类别。如今机器人特长生在很多省内重点高中被列为特长生,享受与音乐、美术特长生一样的录取优惠,在高考自主招生中也发挥着举足轻重的作用。国家大力发展人工智能的大趋势势必使高校的自主招生更侧重对孩子的科技综合素质的考量。北京大学、清华大学、复旦大学等70多所高校均在自招中对在科技方面有突出表现的学生有所测量。
于学校,通过在校内增加开展机器人编程教育编程相关课程可利于打造科技特色学校,提高学校知名度,同时利于提升中小学办学水平评估指标。
于地区,可打造人工智能编程教育特色区,为本地区建立专业创客教师师资管理信息库,进行体系化培训、考核、认证,遴选优秀创客教师并重点培养。可通过地区组织师资培训、科技节及相关赛事组织指导,提高地区科技特色知名度。
三、目前国内机器人教育现状
随着国家基础教育课程改革的不断深入实施,机器人教育的价值已逐步获得社会认可,我国中小学机器人教育也有了较快发展,但各地区机器人教育的推广参差不齐,学校在校内的推广也遇到以下困境:
课程:内容不完整、缺乏教材
师资:师资力量匮乏,没有专业机器人教师
器材:价格昂贵
学生:缺少展示的平台和空间
四、实施模式
以地、市、州、盟为单位统一申报(申报表见附件),配套捐赠小盖茨机器人教材、教学编程软件。每个学校可免费配套10 套(价值38400元)机器人基础套装,支持创客教育的发展,完善当地学校硬件设施水平,提升学生信息技术素养,促进学生的全面发展。配套捐赠不低于40000元图书,用于该校图书馆(室)的补充。(部分薄弱学校可单独申报5一10万元)
1.申报学校要求如下:
(1)校长理念新颖,紧跟时代发展;重视创新教育,有开展机器人教育、创客教育活动的强烈意愿。能先从机器人兴趣小组做起,为将来开展普及机器人、创客教育到校做准备。
(2)有较强的师资后备力量,包括信息技术、科学、数学、物理等学科骨干教师,愿意通过培训兼任机器人和创客教育教学活动。
(3)有适合开展机器人小组活动的场地。如:科学实验室、物理实验验室、微机教室、科学探究实验室、创客实验室、通用技术实验室等。
五、捐赠后期技术服务
1.师资培训
对学校老师进行专业的机器人教学技能、实操、编程培训;每年两次,每次2-3天,共两年;每校2名教师参加培训。培训合格后颁发相关资格证书。
2.永久教学课件
提供机器人教学的教材;每堂课的课件、详案、教学视频等;有关教学和最新研发成果资料。
3.线上、线下服务示范课
24 小时线上解答,不定期线下交流服务,定期教研会等活动;帮助学校启动至少每校 100 人的创客教育小组全校普及班。
4.指导参赛
校际比赛组织和方案,区级比赛组织和方案,市级比赛组织和方案,指导参加全国赛事或国际赛事。
5.活动方案
参加各大赛事,打造特色校帮学校定制科技文化节方案并提供相关支持;打造特色校园文化;免费提供校园科技文化节活动课方案及操作实施流程;校园科技文化节策划指导及辅助;机器人展示活动策划指导及辅助。
6.各级赛事
全国中小学信息技术创新与实践活动(NOC)(小、初、高“智能工程任务挑战赛”)全国中小学教育机器人大赛丝绸之路国际青少年机器人大赛(马来西亚丝绸之路国际赛)美国斯坦福国际机器人交流赛(智能机器人工程任务挑战赛)
7.技术服务
系列产品使用及操作指导;新研发产品成果培训;系列产品程序更新及升级; 易损件及常见故障检测与维修;各类机器人竞赛技术指导及支持。
第一阶段 |
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序号 |
名称 |
内容 |
1 |
创客教育理论及机器人教育 |
创客教育及STEAM理论分析、机器人教育类型及重要性、国内机器人教育现状、如何做一名合格、专业的创客教师。 |
2 |
机器人科学知识 |
机器人起源和发展等历史、机器人基本原理及应用、机器人基本结构及功能、机器人编程软件和基本命令。 |
3 |
实操训练 |
熟练组装搭建不同类型机器人、机器人教学套件的组装和搭建中的重难点、基本组装原件功能和作用、不同种类机器人结构差异和组装搭建技巧。 |
4 |
机器人课程教学技能 |
社团课与班课的不同教学方法和注意事项、如何灵活有效地把控机器人教学课堂、机器人课堂教学五部曲。 |
5 |
课堂观摩和实训 |
优秀机器人课程教师公开课观摩、实训评价提升体系。 |
6 |
比赛、活动、等级评价体系 |
如何通过科技活动全面推动学校机器人科技 氛围营造、参赛项目及赛前培训、机器人等级评价标准。 |
7 |
研讨、答疑 |
结合师资培训教学内容,针对教学、理论、实践中的疑问进行咨询、答疑。 |
第二阶段 |
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1 |
创客教育深入探究 |
国内外机器人教育教学研究、创客教育的意义和价值、如何有效进行创客教育、机器人教育教学方法。 |
2 |
机器人科学 |
机器人科学知识、机器人的智能化发展、机器人元器件深入分析和理解。 |
3 |
机器人课程设计 |
机器人课堂环节处理和经验分享、国内外创客教育理念和方法、如何把创客教育法应用于机器人课堂理论、组装搭建等环节。 |
4 |
机器人编程 |
编程教育意义、不同年级如何实施和开展编程教学、编程案例分析和应用、编程课堂模拟教学。 |
5 |
国内外机器人竞赛了解和等级考试大纲、题库解读 |
分享机器人教学成果并对如何参赛和获奖以及等级考试大纲和题库进行深入解读。 |
6 |
教学探讨和疑难问题解答 |
针对第一阶段教学进行教学研讨、解决和提升教师实际课堂教学水平。 |
首次培训内容 |
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序号 |
大纲 |
具体内容 |
1 |
创客教育科学知识 |
人工智能起源和发展等历史、人工智能基本原理及应用、机器人基本结构及功能、机器人编程软件和基本命令。 |
2 |
实操训练 |
熟练组装搭建不同类型机器人、机器人教学套件的组装和搭建中的重难点、基本组装原件功能和作用、不同种类机器人结构差异和组装搭建技巧。 |
3 |
创客教育教学技能 |
社团课与班课的不同教学方法和注意事项、如何灵活有效地把控机器人教学课堂、机器人课堂教学五部曲。 |
4 |
机器人编程 |
编程教育意义、不同年级如何实施和开展编程教学、编程案例分析和应用、编程课堂模拟教学。 |
5 |
课堂观摩和实训 |
优秀创客教育课程教师公开课观摩、实训评价提升体系。 |
6 |
比赛、活动、等级评价体系 |
如何通过科技活动全面推动学校创客教育科技氛围营造、参赛项目及赛前培训、等级评价标准。 |
7 |
国内外机器人竞赛了解和等级考试大纲、题库解读 |
分享创客教育教学成果并对如何参赛和获奖以及等级考试大纲和题库进行深入解读。 |
8 |
研讨、答疑 |
结合师资培训教学内容,针对教学、理论、实践中的疑问进行咨询、答疑。 |