智能機器人教育探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式
眾所周知的錢學森之問引發(fā)了自國家領導層面至眾多教育工作者以及全社會對當今中國教育改革與發(fā)展問題的整體思考。其中一個較為普遍的觀點是:我們缺少創(chuàng)新和將創(chuàng)新轉化為成果的實踐型人才,培養(yǎng)創(chuàng)新實踐型人才是解決錢學森之問的首要突破口之一。而如何培養(yǎng)又成為教育界的又一個重要命題。
近年來,教育信息化的新載體——智能機器人正在走進中小學課堂、走進基礎教育。在中小學推進智能機器人教育對提升中小學生的創(chuàng)新意識和實踐能力,具有重要的現實意義,對我國智能機器人領域的科技創(chuàng)新和發(fā)展,也具有重要的戰(zhàn)略意義。
智能機器人技術是一門跨學科的綜合性的科學技術。它涉及自動控制、計算機和網絡技術、傳感器、人工智能、微電子技術和機械工程等多個學科領域。智能機器人技術發(fā)展水平已經成為一個國家科技整體發(fā)展水平的重要標志。
面對未來的科技發(fā)展的外部競爭和現實的創(chuàng)新人才的培養(yǎng),在大力實施中小學信息技術教育戰(zhàn)略的進程中,抓住時機,在中小學引入智能機器人教育,提升中小學生對現代科技和信息技術的全面認識和理解,激發(fā)孩子們對創(chuàng)意和創(chuàng)新的興趣,并作為一種培養(yǎng)創(chuàng)意思維和創(chuàng)新人才的新載體,是十分必要、迫切和切實可行的。
隨著教育信息化的不斷深入,在基礎教育領域引入智能機器人教育,使中小學生對智能機器人的系統(tǒng)知識、基本概念和原理有初步的科學認識。目前,我們智能機器人教育引入基礎教育,可以進一步將中小學信息技術教育從文本處理、互聯網應用的初級階段擴展和完善到更廣闊和縱深的范疇。使青少年對于信息技術有科學的認識和較為完整的理解,更重要的是,可以全面提升中小學生信息素養(yǎng)。
2003年12月,胡錦濤總書記在全國人才工作會議上的講話中就指出:“實施人才強國戰(zhàn)略,就是努力造就數以億計的高素質勞動者、數以千萬計的專門人才和一大批拔尖創(chuàng)新人才?!毙畔r代下,無論是高素質勞動者、專門人才,還是拔尖創(chuàng)新人才,信息素養(yǎng)和創(chuàng)新思維都是不可或缺的基本要素。智能機器人引入到中小學教學活動,有利于培養(yǎng)青少年從小對機器人產生積極興趣并激發(fā)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造意識,從而積極實踐。山東濰坊一所學校的學生,**學校的組織參與了教育部開展的全國中小學電腦機器人活動,逐步了解并學習了聲光電傳感器和編程控制的基本知識和方法,并產生濃厚興趣。當他見到父母的蔬菜種植大棚需要每天根據日照時間和溫度變化適時開閉保溫草簾,便利用所學知識和技能,用簡單的智能控制方法制作了以光學和溫度傳感控制的自動簾布。這就是自動控制機器人教育帶給學生的創(chuàng)造性思維的成效。
在我國,全面普及中小學信息技術教育已經走過了十年歷程,也取得長足發(fā)展。回顧和反思這十年的歷程,信息技術的應用大多是在幫助教師完成傳統(tǒng)知識傳授的教學輔助工具,而沒有完成從視聽教育向信息技術教育的提升和跨越。如何使信息技術成為培養(yǎng)創(chuàng)新思維進而培養(yǎng)創(chuàng)新人才的工具、平臺、載體;如何**教育信息化帶動和實現教育現代化,在目前的教育教學實踐中還需要教育工作者更多地探索。例如,瑪雅軟件教學,我們的教師往往**反應認為這是一個高級動畫制作軟件,只有專業(yè)教育才用得到,即使引進到課程學習中,也只能是從技能角度教學生怎樣使用軟件。我曾在國外考察一所中學,**交流,發(fā)現他們將瑪雅軟件作為培養(yǎng)學生發(fā)散型思維、創(chuàng)造型思維等思維培養(yǎng)的方式,讓孩子們自主構思、設計,較好地實現創(chuàng)意與創(chuàng)新培養(yǎng)的理念。
智能機器人教育——目前仍需解決的問題
智能機器人教育作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新模式,在目前的教育教學實踐中,應該說還處在“活動”層面,還沒有真正意義上進入“課程”層面。目前,智能機器人教育大多是以課外活動和各種興趣班、培訓班的模式開展。也的確有相當數量的中小學校能夠積極組織學生參加各類智能機器人活動或競賽。但還只有少數地區(qū)和學校將智能機器人教育教學納入課程教學。推動中小學機器人教育的發(fā)展仍面臨著幾個問題需要思考并解決。
首先,對于智能機器人教育的重視程度不夠,對引入教學實踐的理解還有偏差。開展智能機器人教育不應該是“形象工程”,也不僅僅是激發(fā)興趣的玩具,而是信息化技術教育的重要內容,是提升信息技術教育內涵的重要方面。對于從目前的教會孩子文本處理的信息化,到培養(yǎng)學生形成包含人工智能、建模思維、自動控制、自然信息采集處理、人工計算等較為全面的信息素養(yǎng),具有很好的促進作用。
其次,智能機器人教育的教學目標尚欠科學,缺乏教學目標的規(guī)劃和教學方法的設計。目前,智能機器人進入課程或者學科整合的經驗或案例還很少,相關的教研成果更是缺乏。對大多數中小學教師而言,它還是一種全新的事物,其課程內容、教學方法、學習評價等都還比較欠缺。智能機器人教育的“教材”質量還不成體系,大多數屬于產品說明書或用戶指南的形態(tài)。
再其次,普遍缺乏從信息技術教育的層面和視角給予重視和投入。即使一些經濟相對發(fā)達的地區(qū),在解決基本的教育投入之后,也還是忽視了教育內涵的提升。開展智能機器人教育的重視程度和投入問題,亟需給予充分關注、協(xié)調與引導。
智能機器人教育——期待多方協(xié)作共促發(fā)展
智能機器人教育是教育信息化的重要內容和發(fā)展方向,將智能機器人教育引入中小學教學,還需要多方協(xié)作,加強推動,共促發(fā)展:
整合與宣傳。目前,從事智能機器人教育的推廣力量較為分散,各自的出發(fā)點、側重點不同,也缺乏系統(tǒng)化教育教學的統(tǒng)籌思考。應該整合教育工作者和科普工作者的力量,加強宣傳和引導,提升對智能機器人教育的認識。開展宣傳和引導也不僅是針對智能機器人教育在培養(yǎng)和提升創(chuàng)新人才信息素養(yǎng)的重要性和意義上,更重要是在教學研究上,鼓勵教師們去實踐、去探究,怎樣將智能機器人作為一個信息技術的新載體并整合到教學過程中。
研討和培訓。組織教育科普工作者、一線教師、智能機器人領域的專家,針對智能機器人教育教學的基本模式和規(guī)律進行研討和探索。深入探討如何**把這種信息技術新載體滲透到教學環(huán)節(jié)中,以有效地激發(fā)和培養(yǎng)孩子們的創(chuàng)新興趣和創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識,積極探索相關的教學目標、教學方法、教學規(guī)律,并形成具有教學指導作用的文件。同時,還要積極組織相關信息技術教師的培訓,提高信息技術課程專任教師的指導水平。
標準和規(guī)范。智能機器人教育畢竟需要較大的經費投入,在教育經費投入還處在初級水準的情況下,依據國情,本著節(jié)儉精神,需要適時擬定相關標準,對引入教育教學活動或智能機器人競賽的機器人產品進行適當規(guī)范性引導,不能盲目追求“高(級)、新(穎)、尖(端)”的產品。
呼吁和期待。在思考基礎教育投入問題的時候,僅考慮保障傳統(tǒng)概念下的教育投入是遠遠不夠的。教育信息化是帶動教育現代化重要戰(zhàn)略和途徑,也只有依靠信息化才能實現我們的基礎教育跨越式發(fā)展的宏偉目標。
基礎教育的基本目標,不僅包括要實現“均衡化教育”,還要重視實現“世界一流的教育”和“個性化發(fā)展”的目標。在基本普及義務教育和高中教育的基礎上,為實現人力資源強國目標,有必要**智能機器人教育等在內的各種方式、載體和途徑,提升基礎教育的內涵,才能為培養(yǎng)杰出的創(chuàng)新人才奠定基礎。
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