對(duì)深圳的中小學(xué)生來(lái)說(shuō),諸如3D打印、智能機(jī)器人等前沿科技對(duì)他們并不陌生。教育界對(duì)于科技創(chuàng)新日益重視,深圳不少學(xué)校已經(jīng)在嘗試或?qū)嵺`開(kāi)設(shè)3D打印課程,而你是否知道,深圳也是全國(guó)最早實(shí)行機(jī)器人進(jìn)課堂的城市之一。從2012年開(kāi)始,機(jī)器人就作為信息技術(shù)課程中的一個(gè)重要模塊,成為深圳中小學(xué)生的必修課。
不過(guò)也有業(yè)內(nèi)人士指出,盡管機(jī)器人教學(xué)深圳推動(dòng)很早,但受硬件設(shè)備、資金、重視程度不一等問(wèn)題制約,目前絕大多數(shù)學(xué)校仍處于仿真虛擬課堂階段,即只是進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、編寫,用電腦仿真運(yùn)行。而更深的硬件拼裝、程序下載到機(jī)器人大腦進(jìn)行真實(shí)運(yùn)行、調(diào)試等則只是少數(shù)學(xué)校才能做到。
“后一項(xiàng)工作更有意思和挑戰(zhàn)性,對(duì)孩子的鍛煉也更大。”業(yè)內(nèi)專家建議相關(guān)部門、學(xué)校要更重視機(jī)器人教育,在資金等多方面給予更大支持和推動(dòng)。市教科院相關(guān)人士向南方日?qǐng)?bào)記者透露,他們正在研究可行性的考評(píng)方案,看看能否通過(guò)合理的考核督促學(xué)校更好的推動(dòng)、保障機(jī)器人教育。
現(xiàn)狀
機(jī)器人必修課大多只是“軟件教學(xué)”
“可以說(shuō)深圳是最早推進(jìn)機(jī)器人進(jìn)課堂,并且課堂專業(yè)化做得比較好的城市之一。”深圳市信息技術(shù)教研員吳良輝介紹,從2007年7月,市教育局就出臺(tái)文件,就“人工智能與機(jī)器人”走進(jìn)中小學(xué)課堂項(xiàng)目制定了實(shí)施方案,確定了83所試點(diǎn)學(xué)校,實(shí)驗(yàn)?zāi)昙?jí)為初一和小學(xué)五年級(jí)。2012年后,機(jī)器人作為信息技術(shù)課程中的一個(gè)重要模塊,也成為深圳中小學(xué)的必修課。主要在小學(xué)五年級(jí)和初一開(kāi)設(shè),一學(xué)期大概18個(gè)課時(shí),而且使用的是深圳統(tǒng)一編寫的教材。
記者了解到,中小學(xué)機(jī)器人課知識(shí)深淺不同,小學(xué)生強(qiáng)調(diào)掌握人工智能機(jī)器人在生活中的應(yīng)用。中學(xué)生則要從各個(gè)角度了解機(jī)器人,不只是生活中的,還涉及機(jī)器人構(gòu)造原理等。深圳市教育局相關(guān)負(fù)責(zé)人此前也表示,機(jī)器人進(jìn)中小學(xué)課堂是一次醞釀已久的課堂改革,該課程將全面普及人工智能和機(jī)器人教育,探索中小學(xué)信息技術(shù)教育的新路子。
“機(jī)器人在整個(gè)信息技術(shù)課程中占的比重還是比較大的。”吳良輝告訴南方日?qǐng)?bào)記者,小學(xué)機(jī)器人課占整個(gè)信息技術(shù)課約1/8,而初中則為1/6。
除了必修課,一些學(xué)校還開(kāi)設(shè)了社團(tuán),對(duì)在機(jī)器人方面有天賦、有興趣的學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng),社團(tuán)往往也會(huì)參加各種各樣的比賽。比如深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)就曾在RoboCup青少年機(jī)器人世界杯中獲得多項(xiàng)大獎(jiǎng)。
盡管深圳的機(jī)器人教育推動(dòng)得早,不過(guò)目前還多停留在軟件平臺(tái)教育、仿真虛擬課堂階段。“程序?qū)懞昧撕?,在仿真系統(tǒng)運(yùn)行一下就行,學(xué)生只需要了解程序,不需要拼裝。”羅湖區(qū)信息技術(shù)教研員陳前永告訴南方日?qǐng)?bào)記者,完整的機(jī)器人教育鏈條應(yīng)該是設(shè)計(jì)編寫程序、在電腦上仿真調(diào)控、硬件組裝、把調(diào)好的程序下載到機(jī)器人大腦,之后機(jī)器人在真實(shí)環(huán)境下運(yùn)行、調(diào)試。“因?yàn)闂l件不具備,70%左右的學(xué)校只能做到第一步。”在陳前永看來(lái),第二步的拼裝、調(diào)試更有意思,對(duì)學(xué)生的挑戰(zhàn)和鍛煉更大。
吳良輝也表示,目前深圳中小學(xué)在機(jī)器人“軟件教育”方面做得挺不錯(cuò),仿真課堂只是變通的方法,“有個(gè)直觀的物理實(shí)體搭建會(huì)比較好”。
在深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校資深科技老師劉海峰看來(lái),機(jī)器人教育最有助于培養(yǎng)學(xué)生的想象力、思考力、創(chuàng)新能力,因?yàn)樗w多種學(xué)科,“電腦信息技術(shù)、機(jī)械原理、電器控制原理,機(jī)電的一個(gè)結(jié)合,加上電腦的平臺(tái),形成智能化的機(jī)電產(chǎn)品。”而他也強(qiáng)調(diào),要真正培養(yǎng)好學(xué)生,不能只是實(shí)施其中的一環(huán),而應(yīng)該讓學(xué)生接觸整個(gè)過(guò)程。
福田區(qū)一學(xué)校六年級(jí)學(xué)生小睿告訴記者,5年級(jí)時(shí)他們每周要上一節(jié)機(jī)器人課,“老師會(huì)教我們編程,并且在電腦模擬投影,有時(shí)會(huì)拼裝下機(jī)器人。挺好玩的,我最喜歡自己動(dòng)手去拼裝和調(diào)控機(jī)器人啦。”
探因
多數(shù)學(xué)校資金不足硬件少
那么影響機(jī)器人教育情況參差不齊的原因是什么?怎樣才能不僅限于“軟件教學(xué)”?
“機(jī)器人教育跟其他的教育不一樣,需要更多背后的支撐,也要看學(xué)校是否重視。”一位科技教育專家稱,一些學(xué)校對(duì)信息技術(shù)課程的理解,就是電腦,對(duì)該課程的投入也僅限在電腦,“觀念上還沒(méi)有更新”。
陳前永介紹,達(dá)到教學(xué)需求,學(xué)校得購(gòu)進(jìn)四五十臺(tái)機(jī)器人,這些需要資金,而且機(jī)器人相關(guān)零件很容易損壞,“很多零件只有小指頭那么大,又有傳感器、電線這些東西,損壞率很高,后續(xù)的維護(hù)費(fèi)用也很大。比如你剛開(kāi)始投50萬(wàn),后續(xù)也需要每年不停地進(jìn)行資金投入。而現(xiàn)在的財(cái)務(wù)管理制度需要招標(biāo),后續(xù)投入可能會(huì)受到影響。損壞了沒(méi)再投錢,硬件教育這塊就比較困難”。
記者從業(yè)內(nèi)人士處了解到,深圳在2007年試點(diǎn)機(jī)器人進(jìn)課堂時(shí),曾為83所試點(diǎn)學(xué)校每所配備20套硬件設(shè)備,后來(lái)再?zèng)]有統(tǒng)一配備器材。“這些學(xué)校的硬件用了那么多年,很多機(jī)器人已經(jīng)損壞,一些學(xué)校也沒(méi)有去購(gòu)買配置,而且早期的機(jī)器人檔次比較低。所以很多學(xué)校都只能以軟件教學(xué)為主”。
劉海峰則認(rèn)為,機(jī)器人教育是一門綜合學(xué)科教育,對(duì)老師的挑戰(zhàn)性很大,目前師范院校培養(yǎng)的學(xué)生,與機(jī)器人課程無(wú)法匹配。老師需要不斷在崗學(xué)習(xí),進(jìn)行知識(shí)更新,才可能勝任。
劉海峰還分析稱,如果進(jìn)行機(jī)器人實(shí)驗(yàn),不僅需要實(shí)驗(yàn)室、大量器材,而且需要老師維護(hù)。“老師又要講課,又要管理、維護(hù)器材,會(huì)忙不過(guò)來(lái),維護(hù)、維修跟不上去,很多機(jī)器人就沒(méi)法工作”。
對(duì)于老師的專業(yè)性問(wèn)題,吳良輝表示,教師學(xué)歷、所學(xué)專業(yè)與機(jī)器人課程不相稱,這是全國(guó)性的問(wèn)題,畢竟機(jī)器人屬于新生的學(xué)科。不過(guò)他介紹,深圳推進(jìn)機(jī)器人進(jìn)課堂后,進(jìn)行了很多次的專業(yè)培訓(xùn)以及小班培訓(xùn),如果老師愿意學(xué)習(xí),掌握教材內(nèi)容不會(huì)特別難,他還告訴記者,據(jù)他觀察以及外地人士考察反饋情況顯示,深圳信息技術(shù)教師比較年輕,學(xué)歷達(dá)標(biāo)率高,而且整體水平也相對(duì)較高。
求解
推動(dòng)機(jī)器人硬件進(jìn)入政府采購(gòu)目錄
盡管不少專家表示,深圳中小學(xué)機(jī)器人教育在“軟件教學(xué)”方面整體做得不錯(cuò),但如何才能“更上一層樓”,讓學(xué)生接觸完整鏈條的機(jī)器人教育。
對(duì)此,陳前永建議,首先要解決經(jīng)費(fèi)的問(wèn)題,希望機(jī)器人硬件配置進(jìn)入政府采購(gòu)目錄,這樣才能招標(biāo),學(xué)校才可以有權(quán)利在經(jīng)費(fèi)上予以投入。另外希望廠家研究生產(chǎn)一些更適合孩子用的、不易損壞的儀器設(shè)備,“如果很容易損壞,上一次課就有幾臺(tái)機(jī)器壞了,可持續(xù)性就會(huì)受影響”。
專家表示,各個(gè)學(xué)校機(jī)器人教育參差不齊,很大原因是學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)重視程度不同。重視的學(xué)校不但配備實(shí)驗(yàn)室、豐富器材、開(kāi)設(shè)社團(tuán),有的甚至在小學(xué)一年級(jí)就鼓勵(lì)學(xué)生接觸機(jī)器人,而不重視的學(xué)校即使有按要求開(kāi)課,但也是疲于應(yīng)付,形式大于內(nèi)容。個(gè)別學(xué)校也會(huì)出現(xiàn)機(jī)器人課偶爾被考試科目“擠占”的情況。
記者了解到,目前全市層面對(duì)于學(xué)校開(kāi)展機(jī)器人教育并無(wú)統(tǒng)一考核。對(duì)于有人士提出可否效仿有些地方,將機(jī)器人教育也納入考核考試。陳前永分析稱,考試對(duì)一個(gè)課程的促進(jìn)是一把“雙刃劍”,好處是讓學(xué)校重視起來(lái)了,但壞處是會(huì)加重學(xué)生的負(fù)擔(dān),而且一旦考試必然以考題、知識(shí)點(diǎn)出現(xiàn),對(duì)于更重視實(shí)操性的機(jī)器人教育來(lái)說(shuō),這會(huì)使它的活力受影響。而且也會(huì)影響學(xué)生對(duì)它的喜愛(ài)。
市教科院相關(guān)人士向記者透露,他們正在研究可行性的考評(píng)方案,看看能否通過(guò)合理的考核督促學(xué)校更好地推動(dòng)、保障機(jī)器人教育。
有專家也指出,在目前的情況下,加入考核,并且體現(xiàn)在中考、高考中,肯定以最快的速度促進(jìn)學(xué)校重視某項(xiàng)課程或教育,但這同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致很多負(fù)面效應(yīng),尤其對(duì)于機(jī)器人這樣的創(chuàng)新學(xué)科來(lái)說(shuō),負(fù)面影響可能會(huì)更大。
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