机器人教育及其意义(课堂PPT).ppt

机器人教育的意义,机器人的判定,机器人的判定,背景知识：,1954,年，电子学家,德沃尔,获得了一项“可编程序机械手”的专利。,1959,年，,英格伯格,和,德沃尔,设计出了世界上第一台真正实用的工业机器人，名叫“尤尼梅特”。,1961,年，英格伯格和德沃尔筹办了世界上第一家专门生产机器人的工厂,“,尤尼梅特”公司。,1961,年，英格伯格也被人们誉为“工业机器人之父”。,Robot,的由来,背景知识：,乔治,德沃尔，美国人，机械手臂发明人。,英格伯格，美国人，发明家，“工业机器人之父”。,机器人由来,世界上第一台真正的实用工业机器人,“,尤尼梅特,”，意思是“,万能自动,”,。,机器人的定义,国际标准化组织（,ISO,）对机器人的描述,（,1,）机器人的动作机构具有类似于,人或其他生物体,的某些器官（肢体，感官等）的功能。,（,2,）机器人具有,通用性,，工作种类多样，动作程序灵活多样。,（,3,）机器人具有不同程度的,智能性,，如,记忆,，,感知,，,推理,，,决策,，,学习,等。,（,4,）机器人具有,独立性,，完整的,机器人系统,，在工作中可以不依赖于,人的干预,。,机器人的三原则,一,.,机器人不得伤害人类，也不得看见人类受到伤害时袖手旁观。,二,.,机器人应服从人的一切命令，但不得违反第一原则。,三,.,机器人应保护自身的安全，但不得违反第一、第二原则。,机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则，阿西莫夫因此被称为“机器人学之父”。,1940,年美国科幻作家,埃萨克,阿西莫夫,在他的科幻小说,I,，,Robot,中首次使用了“,Robotics”,，即“机器人学”。并提出了“机器人三原则”。,机器人的发展,第,1,代：,示教再现型,机器人，但不具备反馈能力。,第,2,代：有,感觉,的机器人，不仅具有,内部传感器,，而且具有,外部传感器,，能获得外部环境信息。,第,3,代：,智能,机器人。定义为“可,自动控制,的装置，能,理解,指示命令，,感知,环境，,识别,对象，,规划,自身操作程序来完成任务”。,机器人涉及的领域,机械技术,电子技术,自动控制,通信技术,传感技术,计算机技术,机器人技术是,前沿,和,尖端,的领域，它涉及的领域包括：,机器人的分类,按用途划分,弧焊机器人,点焊机器人,搬运机器人,装配机器人,喷涂机器人,抛光机器人,（,1,）工业机器人,机器人的种类很多。可以按,驱动形式,、,用途,、,结构,和,智能水平,等观点划分,机器人的分类,（,2,）特种机器人,空间机器人,水下机器人,军用机器人,教学机器人,服务机器人,医用机器人,排险救灾机器人,固定式,移动式,轮式,履带式,足式,蛇行,教育机器人,智能技术,是信息技术领域的一个学术前沿，智能机器人的开发与应用全面涉及,感测技术,、,通信技术,、,智能技术,和,控制技术,，是进行,信息技术,教育的最佳载体，也是全面培养学生,信息素质,提高其创新精神和综合实践能力的良好平台。,教育机器人,1.,教学,适用性,，符合教学使用的相关需求；,2,.,有良好的,性能价格比,，特定的教学用户群决定了其价位不能过高；,3.,具有,开放性,和,可扩展性,，可以根据需要方便地增、减功能模块，进行自主创新；,4.,应当有友好的,人机交互界面,，通俗易懂，方便年龄较小的学生学习。,教育机器人,则是一类应用于,教育领域,的机器人，它一般具备以下特点：,什么是机器人教育？,机器人的,发明,、,研究,及,应用实践,是以,科学研究,和,社会生产,为需求的，进入到,教育,是其领域的,扩大,与,发展,。,但是，由于它所涉及知识的,广泛性，,和涉及技术的,综合性,，这都使的机器人对,教育,而言具有更多的,价值,。,机器人教育是指通过,组装、搭建、运行,机器人，激发学生,学习兴趣,、培养学生,综合能力,的,教学过程,。,机器人教育的分类,一，机器人学科教学,机器人学科教学，是指把,机器人学,看成是一门科学，以,专门课程,的方式，使所有学生普遍掌握关于机器人学的,基本知识,与,基本技能,。,机器人教育的分类,其教学目标如下。,（,1,）,知识目标：,了解,机器人学科,的知识。,（,2,）,技能目标：,能进行机器人,程序设计,与,编写,，能拼装多种具有,实用功能,的机器人，能,自主开发,软件控制机器人。,（,3,）,情感目标：,培养对,人工智能技术,的兴趣，真正认识到智能机器人对,社会进步,与,经济发展,的作用。,机器人教育成为,学科课程,，尤其对中小学而言,师资、器材、场地,及,活动经费,、,教学经验,等都具有很大的挑战。,一，机器人学科教学,四，机器人,主持,教学（,Robot Directed Instruction,，简称,RDI,）,机器人教育的分类,三，机器人,管理,教学（,Robot Managed Instruction,，简称,RMI,）,二，机器人,辅助,教学（,Robot Assisted Instruction,，简称,RAI,）,机器人教育,机器人技术融合了众多先进技术，为学生能力、素质的培养承载着新的使命。,机器人教育的重要性,机器人教育,1,、让学生,了解,机器人的发展和应用现状，,理解,机器人的概念和工作方式，为进一步学习机器人技术的有关知识打下基础。,2,、让学生,了解,机器人各个传感器的功能，,学习编写,简单的机器人控制程序，提高学生,分析问题,和,解决问题,的能力。,3,、通过机器人竞赛和完成各项任务，使学生在搭建机器人和编制程序的过程中培养,动手能力、协作能力,和,创造能力,。培养学生的创新精神和实践能力。,4,、充分体现了学生的主体地位和老师的主导作用，有目的的培养学生的,科学素养,。,机器人教育在教学中体现了以下几个方面的作用：,教育的理念,S,：,S,cience,科学,STEM,+,ART,M,：,M,athematics,数学,T,：,T,echnology,技术,E,：,E,ngineering,工程,结束,谢谢,！,