基于机器人的高校图书馆未来学习中心建设研究.pdf

第 25 期2023 年 9 月江苏科技信息Jiangsu Science and Technology InformationNo.25Spetember,2023基金项目:江苏省高校哲学社会科学研究一般项目;项目名称:图书馆机器人智能服务模式与应用研究;项目编号:2021SJA1590。作者简介:董殿永(1984),男,江苏滨海人,馆员,硕士研究生;研究方向:智慧图书馆。基于机器人的高校图书馆未来学习中心建设研究董殿永(南通大学 图书馆,江苏 南通 226019)摘要:随着信息技术和人工智能的迅速发展,机器人技术在教育领域扮演着越来越重要的角色。高校图书馆作为知识资源的中心,面临着新的挑战和机遇。文章旨在探讨基于机器人的高校图书馆未来学习中心建设,以适应当代高等教育的发展需求。通过深入研究机器人技术在学习资源提供、学生互动与合作、学习环境打造和服务创新等方面的应用,提出可行的建设方案,以推动图书馆未来学习中心的创新发展。关键词:未来学习中心;图书馆;机器人;人工智能中图分类号:G25 文献标志码:A0 引言 当前,高等教育面临着新的挑战和机遇,学生对于学习方式和学习资源的需求也在不断变化。图书馆作为高校教育的重要组成部分,承载着为学生提供学习场所、学习资源、学习支持和创新服务的使命。为了适应时代发展和学生学习需求的多样化,高校图书馆必须积极拥抱先进技术,将机器人技术应用于未来学习中心的建设,提升学习体验和服务水平,进一步满足学生的学习需求。未来学习中心是指应用先进技术和创新理念,为学习者提供优质、个性化学习体验的先进学习场所。未来学习中心旨在打破传统学习方式的限制,创造更具活力和自适应性的学习环境,满足不断变化的学习需求。未来学习中心应融合前沿技术,如人工智能、虚拟现实、增强现实、自然语言处理等,为学习者提供更智能化、互动性更强的学习体验。未来学习中心注重个性化学习支持,根据每位学习者的学习需求和学习风格,提供个性化的学习资源和学习计划。未来学习中心的学习空间设计注重灵活性和多样性,允许学习者自由选择适合自己的学习环境,有助于提高学习效率和学习动力。未来学习中心促进学习者之间的互动合作,创造有利于学习交流和知识分享的学习氛围,培养学生的团队合作能力和创造力。未来学习中心鼓励学习者进行自主学习,并为他们提供导师式指导和学习支持,让学习者在学习中能够得到有效的辅导和指导。未来学习中心鼓励多学科的融合,提供跨学科学习资源和交叉学科研究机会,培养学习者的综合能力和创新思维。未来学习中心注重环保和可持续性,采用绿色建筑设计和节能技术,为学习者提供健康、环保的学习空间。未来学习中心的建设是一个持续发展的过程,需要不断地根据学习者的需求和社会变化进行优化及完善。通过创新技术应用和学习环境设计,未来学习中心将成为学习者实现个人发展和自我提升的重要场所。本研究的目的在于探讨基于机器人的图书馆未来学习中心建设,旨在提升高校图书馆的服务水平,满足当代高等教育的发展和学生多样化的学习需求。研究机器人技术在高校图书馆学习资源提供与管理中的应用。探讨如何利用机器人技术,提供个性化的学习资源推荐和检索服务,提升图书馆资源管理效率。研究机器人与学生的互动与合作实践。深入探讨机器人技术如何与学生进行有效的互动,包括学习辅助和任务指导,以及促进学生之间的协作学习和项目合作。研究机器人在学习环境打造和创新服务中的作用。探索如何利用机器人技术改善高校图书馆学习空间设计,提供个性化学习支持与反馈,创新服务模式,增强用户体验。通过研究,本文旨在为高校图书馆未来学习中心的建设提供建议,促进图书馆在新时代的创新发展。1 机器人技术在高校图书馆未来学习中心的应用概述1.1 机器人技术的发展与应用现状 机器人技术的发展与应用一直处于快速发展阶12第 25 期2023 年 9 月江苏科技信息 图书与档案No.25Spetember,2023段,涵盖了多个领域,包括制造业、医疗、农业、服务业和教育等1。在教育领域,机器人技术正逐渐成为教学、学习和科研的重要工具。机器人技术在教育领域的发展与应用主要包括:(1)学习辅助和资源提供。作为学生的辅助学习工具,通过互动、图像和声音等方式提供教学资源和学习材料。例如,在语言学习中,机器人可以通过互动对话和发音纠正等方式,帮助学生提高语言技能。(2)编程和创造性学习。机器人编程教育逐渐成为教育的重要组成部分。学生通过编程控制机器人的行为,培养他们的逻辑思维和解决问题的能力。(3)STEM 教育。机器人技术在科学、技术、工程和数学(STEM)教育中发挥着重要作用。学生通过机器人设计和建造,学习应用科学原理和工程技术。(4)个性化学习支持。机器人根据学生的学习风格和进度,提供个性化的学习支持和反馈。这有助于提高学生的学习动力和学习效果。(5)交互和社交支持。机器人可以与学生进行实时互动,通过情感表达和社交支持提升学习体验。在学习合作中,还可以担任协调者和中介者的角色。(6)学习评估。机器人技术可以用于学生学习过程的评估,例如收集学习数据和行为分析,为教师提供更全面的学生学习情况。(7)教师培训和支持。机器人技术不仅可以用于学生,还可以用于教师培训和支持。教师可以通过与机器人合作,学习教学技能和教学创新。1.2 机器人在高校图书馆未来学习中心的潜在应用领域 机器人在高校图书馆未来学习中心具有广泛的应用领域,一些可能的应用场景包括:(1)导览服务。作为导览员,引导读者在图书馆中快速找到所需的书籍、学习资源和服务设施2。(2)学习资源检索与推荐。根据学生的需求和兴趣,智能推荐适合的学习资源,提高学习效率。(3)图书资源管理。协助馆员进行书籍整理、归还和上架等工作,提高图书资源的管理效率。(4)学习环境监测。机器人可以搭载多种传感器,监测图书馆内的环境参数,如温度、湿度、亮度和噪声,以便及时调节和改善学习环境。(5)语音交互与学习指导。通过语音交互与学生进行互动,提供学习指导和学术咨询服务。(6)移动书车服务。通过 AGV 移动书车进行图书馆服务,例如自动书车、送书服务等,为学生提供便捷的图书借阅和归还体验3。(7)学习活动推广。机器人在图书馆内宣传和推广学术讲座、学习活动等,提高学生参与度。(8)人机互动学习。机器人可以参与学生的学习过程,通过协作学习和角色扮演等方式,促进学生的主动参与和深度学习。2 机器人在学习资源提供与管理中的应用2.1 机器人在图书资源管理与检索中的应用 机器人在图书资源管理与检索中的应用可以提高图书馆的效率和服务水平,为学生提供更便捷的图书资源获取体验。以下是机器人在该应用领域的一些应用场景:(1)自动化书籍整理与上架。机器人配备视觉传感器和机械臂,在图书馆内自动收集散乱的书籍,并将它们整理归类,然后自动上架到指定位置4。(2)自动图书检索服务。机器人可以为学生提供自动图书检索服务。学生通过与机器人的互动,告诉机器人所需的书籍或学习资源信息,机器人可以迅速定位并引导学生前往指定书架位置找到所需图书。(3)快速图书借还服务。机器人搭载自动图书借还设备,为学生提供快速的自助借还服务。学生只需将图书放置在指定位置,机器人会自动完成借还手续,节省学生借还图书的时间。(4)图书资源调配。机器人根据图书馆的借还情况和学生需求,智能地调配图书资源。例如,根据图书热度和需求,将热门书籍调拨到更易被找到的位置,提高图书借阅率。(5)数据统计与分析。机器人收集学生对图书资源使用的数据,例如借还记录和检索频率,这些数据可以用于图书馆资源管理的统计和分析,帮助图书馆更好地了解学生的学习需求。机器人的自动化和智能化特性能够提高图书馆资源的利用率,确保图书馆资源得到最有效的利用。机器人可以为图书馆提供自动化服务,减轻图书馆员的工作压力,让他们能够更专注于更高级别的服务。通过机器人的帮助,学生可以更快捷地找到所需资源,提高了图书馆的服务效率,增强了用户的满意度。机器人收集的数据可以帮助图书馆了解学生的学习需求和使用行为,为图书馆资源管理和服务提供决策依据。2.2 机器人辅助学习资源获取与推荐 机器人辅助学习资源获取与推荐是机器人在高校图书馆未来学习中心中的重要应用之一。通过智能化的算法和学习系统,机器人可以帮助学生更高效地获取所需的学习资源,并根据学生的兴趣和学习需求进行个性化的资源推荐。该应用领域主要包括:(1)智能图书搜索。通过内置的搜索引擎和数据分析技术,快速检索图书馆的资源数据库。学生可以通过与机器人的交互,提供关键词或主题,机器人将根据学生的需求找到相应的学习资源。(2)个性化资源推荐。通过分析学生的学习历史、学习习惯和兴趣偏好,推荐相关的学习资源。(3)学习资源分类和整理。帮助学生对学习资源进行分类和整理,将相关资22第 25 期2023 年 9 月江苏科技信息 图书与档案No.25Spetember,2023源进行汇总,并按照主题或知识点进行组织,方便学生查找和访问。(4)学习资源评估与质量筛选。根据学习资源的使用情况和反馈,进行资源的评估和质量筛选。(5)学习历史记录和学习分析。记录学生的学习历史,包括学习过程、学习时间和学习进度等信息。通过分析,机器人可以为学生提供学习建议和改进方案。2.3 机器人技术在数字资源展示与访问中的作用 机器人技术在数字化学习资源展示与访问中发挥着重要的作用,为学生提供更加智能和个性化的学习体验。主要包括:(1)互动式学习资源导览。通过屏幕或投影展示数字化学习资源的目录和内容,通过语音和图像交互,引导学生浏览和选择所需学习资源。学生可以通过与机器人互动,直接获取所需资源信息。(2)学习资源智能推荐。根据学生的学习习惯、兴趣爱好和学习历史,智能化地推荐适合他们的数字资源。(3)学习资源多维度展示。通过 3D 模型或虚拟现实技术,将学习资源以更加直观和生动的方式展示给学生。例如,将历史事件以虚拟场景呈现,让学生身临其境,增强学习体验。(4)智能筛选与分类。通过数据分析技术,对数字化学习资源进行智能筛选和分类,确保学生能够获取高质量和有用的学习资源。这有助于提高学习效率,避免学生浪费时间浏览不相关的资源。3 机器人与学生互动与合作的实践应用3.1 机器人辅助学习与任务指导 通过智能化的算法和交互系统,机器人可以作为学习伴侣,为学生提供个性化的学习辅助和任务指导。主要包括:(1)个性化学习辅助。根据学生的学习习惯、知识水平和学习进度,提供个性化的学习辅助。例如,根据学生的学习历史,机器人可以智能推荐适合学生水平的学习资料或教学视频。(2)学习任务提醒与管理。帮助学生管理学习任务和作业,通过提醒和定时提醒功能,帮助学生合理规划学习时间,提高学习效率。(3)学习计划制定。机器人与学生合作,制定学习计划和学习目标。根据学生的学习目标和时间安排,机器人可以帮助学生规划学习进度和学习内容。(4)学习进度监测。机器人可以实时监测学生的学习进度和学习情况。通过学习数据的分析,可以为学生提供学习进度的反馈和改进建议。(5)学习任务指导。机器人可以对学生的学习任务进行指导和解答。例如,在学生遇到问题或困难时,可以通过语音交互或屏幕显示,提供问题的解答和学习方法的指导。3.2 机器人与学生的语言交流和对话 与学生的语言交流和对话是机器人在高校图书馆未来学习中心中的关键能力。通过自然语言处理和人机交互技术,机器人可以与学生进行智能化的语言交流和对话。主要包括以下几个重要方面:(1)语音识别与语音合成。通过语音识别技术理解学生的口头指令和问题,然后通过语音合成技术用自然语言回应学生。这种语音交流让学生能够与机器人进行实时对话。(2)文本交互。通过屏幕或键盘与学生进行文本交互。学生可以在屏幕上输入问题或指令,机器人通过文本理解技术作出回应。(3)问答交互。机器人可以回答学生的问题,并提供学习辅助和学习指导。机器人可以利用内置的知识库和学习资源,为学生提供准确和及时的回答。(4)自然语言理解。通过自然语言处理技术,可以理解学生的语言表达,包括语义理解和情感分析。这使得机器人能够更好地适应学生的语言习惯和表达方式。(5)上下文感知。在对话中保持对上下文的感知,从而更好地理解学生的问题和回答。这有助于提高对话的连贯性和流畅性。(6)个性化对话。根据学生的学习历史和个性化需求,进行个性化的对话。例如,机器人可以根据学生的兴趣和水平,提供相应的学习资源和学习建议。3.3 机器人在协作学习与项目合作中的角色 机器人在协作学习与项目合作中可以扮演多种角色,为学生和团队提供支持。主要包括以下一些角色:(1)信息协调者。在团队项目中充当信息协调者的角色。机器人可以帮助收集、整理和展示团队成员的信息和观点,确保每个成员都了解项目的进展和其他成员的贡献。(2)时间管理者。帮助团队成员管理时间,提醒任务截止日期和会议时间,并协助规划项目进度,确保团队按时完成任务。(3)冲突解决者。在协作学习或项目合作中,团队成员之间可能出现意见分歧或冲突。机器人可以作为中立的冲突解决者,帮助促进沟通,协调各方的观点,助力团队达成共识。(4)学习导师。在协作学习中扮演学习导师的角色。机器人可以为学生提供学习资源、知识解答和学习指导,促进学生之间的互动和知识分享。(5)智能助手。机器人可以成为团队成员的智能助手,通过语音或文本交互提供信息搜索、任务提醒、文件管理等支持,提高团队工作效率。(6)项目协调员。在项目合作中,机器人可以担任项目协调员的角色。它可以协助团队制定项目计划、分配任务,并监测项目进展,确保项目按计划进行。(7)知识管理与分享。机器人帮助团队进行知识管理和分享,收集和整理项目相关的资料和经验,并在需要时为团队成员提供相关知识和信息。4 机器人在学习环境打造与创新服务中的作用 4.1 机器人在高校图书馆学习空间设计与布局中的应用 机器人在高校图书馆学习空间设计与布局中的32第 25 期2023 年 9 月江苏科技信息 图书与档案No.25Spetember,2023应用,可以提升学习环境的智能化和互动性,增强学生学习体验。以下是一些具体应用场景:(1)空间导览与定位。机器人作为导览员,帮助学生导航图书馆的学习空间。学生可以与机器人交互,告诉它想要去的地方,机器人将提供路线指引和定位服务,帮助学生快速找到目的地。(2)学习空间布局优化。机器人配备多种传感器,监测学习空间的使用情况和人流量。根据学习空间的实时情况,机器人可以向图书馆管理员提供建议,优化学习空间的布局和资源分配。(3)智能照明和温控。机器人可以控制学习空间的照明和温度。例如,当学习空间没有人时,可以自动关闭灯光和空调。(4)语音交互与学习支持。通过语音交互与学生进行互动。学生可以向机器人提出问题,寻求学习支持和指导。机器人将根据学生的需求,提供相应的学习资源和答疑服务。(5)学习空间的互动装饰。机器人可以搭载多媒体装置,为学习空间增添趣味和互动性。例如,通过屏幕展示学术讲座信息、学生作品等,增强学习空间的活力和吸引力。4.2 机器人提供的个性化学习支持与反馈 个性化学习支持与反馈是指机器人通过智能化技术,根据学生的个性化需求和学习情况,为学生量身定制学习支持和反馈。以下是一些具体方法:(1)个性化学习建议。根据学生的学习历史、学习进度和学习成绩,提供个性化的学习建议。例如,根据学生的学习情况,机器人可以推荐适合其水平的学习资源和学习计划。(2)学习进度跟踪与提醒。监测学生的学习进度,提醒学生完成学习任务和作业。同时,机器人还可以根据学习进度的情况,为学生提供进一步的学习指导和反馈。(3)学习策略和方法推荐。根据学生的学习情况和学习风格,推荐适合他的学习策略和方法。这有助于学生更高效地学习和掌握知识。(4)答疑与问题解答。回答学生的问题,并提供即时的学习支持。这样学生不仅可以在学习过程中及时解决问题,还能够不断地积累知识。(5)学习能力评估与反馈。根据学生的学习表现和学习成绩,对学生的学习能力进行评估,并提供个性化的学习反馈。4.3 机器人技术在创新服务与用户体验提升中的应用 机器人技术在创新服务与用户体验提升中发挥着越来越重要的作用。以下是机器人技术在此方面的一些应用:(1)智能问答与咨询。通过自然语言处理和人工智能技术,实现智能问答与咨询服务。用户可以通过语音或文本与机器人交互,咨询问题或寻求帮助,机器人将根据问题提供准确、及时的回答和解决方案。(2)个性化推荐。根据用户的历史行为和偏好,进行个性化的内容推荐。无论是图书、视频、音乐还是其他学习资源,机器人都能根据用户的兴趣推送相关内容,提高用户体验。(3)学习和任务指导。机器人可以为用户提供学习和任务指导,根据用户的学习进度和能力,提供相应的学习资源和学习计划,辅助用户更高效地学习和工作。(4)智能导览。机器人在图书馆充当导览员的角色,带用户参观,提供导览信息,让用户更加便捷地了解图书馆场所的内容。(5)虚拟现实体验。结合虚拟现实技术,机器人可以为用户提供更加沉浸式的体验。例如,在虚拟现实图书馆中浏览图书、参观图书馆,为用户带来全新的学习和娱乐体验。(6)情感交流。机器人通过情感识别技术,分析学习者的情感,作出相应的回应和互动,提升用户与机器人的情感连接和交流体验。5 结语 图书馆未来学习中心是智慧图书馆发展的新形态,也是图书馆未来多年主要的发展内容。图书馆未来学习中心的建设离不开人工智能技术,也离不开机器人技术。本文探讨了基于机器人的图书馆未来学习中心的建设,包括:机器人技术在高校图书馆学习中心的应用概述、机器人在学习资源提供与管理中的应用、机器人与学生互动合作的实践应用、机器人在学习环境打造与创新服务中的作用。机器人技术在图书馆未来学习中心建设中会面临一些挑战,包括技术复杂性和成本问题、用户接受度和适应性、隐私和安全问题、技术限制和局限性、与传统服务融合问题、用户体验和情感交流问题、社会接受度和道德考量。通过综合考量这些挑战,并采取相应的对策,机器人技术在图书馆未来学习中心的建设中将能够更好地发挥作用,提供更优质的学习支持和服务。参考文献1杨扬,郑玄.机器人技术与图书馆服务创新的融合研究:进展、问题和前景J.国家图书馆学刊,2021(6):78-87.2李宇,马波,鲁超,等.我国图书馆机器人服务策略研究及前景展望J.图书馆工作与研究,2021(12):70-78.3樊慧丽,邵波.智能机器人图书盘点创新实践与思考:以南京大学图书馆为例J.图书馆,2018(9):96-100.4李宇,石磊,姚天泓,等.国际视野下图书馆机器人应用现状及其机遇与挑战J.图书馆,2021(9):34-41.(编辑 何 琳)(下转第 35 页)42第 25 期2023 年 9 月江苏科技信息 科教研究No.25Spetember,2023Issues and practical research on talent cultivation in national strategic emerging industries from the perspective of industry-education integration taking national pilot college Soochow University College of Nano Science&Technology as an exampleYang Yang College of Nano Science&Technology Soochow University Suzhou 215123 China Abstract Industry-education integration is the integration of talent training scientific research and scientific and technological services which is a close cooperation between education and society and a training mode for universities to improve the quality of talent training and cultivate applied innovative talents.The industry-education integration closely connect talent training to the industrial chain reasonably integrate high-quality resources of universities and enterprises realize resource complementation and sharing and ultimately achieve mutual benefit and win-win situation and collaborate to cultivate high-quality applied talents who are united in knowledge and action and to improve the quality of innovative talent training.The article analyzes the current development situation of the industry-education integration at home and abroad and takes the first batch of national pilot colleges-College of Nanoscience&Technology of Soochow University as an example elaborating the problems and practices of the training of talents for national strategic emerging industries.Key words industry-education integration national strategic emerging industry nanomaterial(上接第 24 页)Research on the construction of future learning centerin university library based on robotDong Dianyong Library Nantong University Nantong 226019 China Abstract With the rapid development of information technology and artificial intelligence technology robotics is playing an increasingly important role in the field of education.As the center of knowledge resources university libraries are facing new challenges and opportunities.This study aims to explore the construction of future learning centers in university libraries based on robots to meet the development needs of contemporary higher education.Through in-depth research on the application of robot technology in the provision of learning resources student interaction and cooperation learning environment creation and service innovation this paper aims to propose a feasible construction plan to promote the innovative development of the future learning center of the library.Key words future learning center library robot artificial intelligence53