中小型城市下的機(jī)器人教育發(fā)展

張謙　于洪金　張?zhí)枴堅(jiān)≮w峰

摘 要：為匹配國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展需求和科技興國(guó)政策，各高校和企業(yè)相繼成立相關(guān)的專業(yè)課程或者培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，但是大部分覆蓋范圍是一二線城市以及南方地區(qū)。相對(duì)而言中小型城市以及北方城市的機(jī)器人教育落后。造成了相對(duì)不均等。先應(yīng)對(duì)中小型城市的機(jī)器人需求繼續(xù)加大機(jī)器人教育投入，需要政府，企業(yè)和相關(guān)科研院所的共同協(xié)作。

關(guān)鍵詞：中小型城市;機(jī)器人教育;政府;企業(yè);科院院所

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.192

1 引言

機(jī)器人的出現(xiàn)是現(xiàn)代社會(huì)科技發(fā)展的必然產(chǎn)物，迎合工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療以及航空業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)展需求的科技結(jié)晶。從國(guó)家層面，隨著全球老齡化社會(huì)的到來(lái)以及國(guó)內(nèi)人口紅利的逐漸消失，機(jī)器人替代人類繁重和重復(fù)性勞動(dòng)成為必然趨勢(shì)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)中國(guó)機(jī)器人行業(yè)得到迅猛發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人保有量逐年上升，服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人領(lǐng)域也得到長(zhǎng)足進(jìn)步。為迎合機(jī)器人的發(fā)展需求各個(gè)高校和科研機(jī)構(gòu)結(jié)合企業(yè)，政府相繼推出與之相關(guān)的機(jī)器人課程，來(lái)滿足機(jī)器人行業(yè)的人才需求。

2 中小城市的青少年機(jī)器人教育

青少年是國(guó)家未來(lái)的基石，也是中國(guó)科技復(fù)興的基石。加強(qiáng)青少年機(jī)器人教育對(duì)于國(guó)家科技強(qiáng)國(guó)政策有強(qiáng)大的推進(jìn)作用。目前，我國(guó)很多城市，學(xué)校和企業(yè)相機(jī)推出“智能機(jī)器人”活動(dòng)，形式呈現(xiàn)多樣化：在發(fā)達(dá)地區(qū)如北京、上海等一些學(xué)校已經(jīng)開設(shè)了相關(guān)課程和活動(dòng)。然而在一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)卻出現(xiàn)了發(fā)展慢，地域不均的問(wèn)題限制了青少年機(jī)器人教育的發(fā)展。中國(guó)人口分布中小型城市占據(jù)相當(dāng)比例，加強(qiáng)中小型城市的機(jī)器人教育是國(guó)家強(qiáng)國(guó)政策的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

2.1 青少年機(jī)器人教育的特殊性

青少年在生理成長(zhǎng)作為接受教育最快的階段，通過(guò)教育類型機(jī)器人和簡(jiǎn)單程序直接影響青少年的性格、興趣和愛(ài)好。機(jī)器人教育是一門綜合學(xué)科，設(shè)計(jì)機(jī)械，電子、力學(xué)、控制等等多種先進(jìn)技術(shù)，是一門理論和應(yīng)用相結(jié)合的課程，至今沒(méi)有哪項(xiàng)技術(shù)平臺(tái)能糅合這么多的課程。通過(guò)引進(jìn)機(jī)器人教育必將給信息技術(shù)課程帶來(lái)新的活力。同時(shí)也促成青少年對(duì)于科技或者說(shuō)是機(jī)器人的興趣，通過(guò)動(dòng)手動(dòng)腦操作也有利于青少年全面發(fā)展。

2.2 中小型城市青少年機(jī)器人教育問(wèn)題和現(xiàn)狀

制衡中小城市青少年機(jī)器人教育發(fā)展的主要問(wèn)題：

（1）經(jīng)費(fèi)問(wèn)題，現(xiàn)有青少年機(jī)器人教育處于初級(jí)發(fā)展階段，無(wú)論是設(shè)施成本還是教育人工成本都相對(duì)較高，一般中小型城市下的學(xué)校無(wú)法負(fù)擔(dān)完備的青少年機(jī)器人教育。師資力量的匱乏，在當(dāng)今機(jī)器人教育快速發(fā)展過(guò)程中，各學(xué)校尤其中小型城市的學(xué)校面臨著招不到合適的老師的狀況，師資資源青黃不接，經(jīng)驗(yàn)豐富的核心教師稀缺。器材方面、設(shè)施方面上機(jī)器人教育成本較高，采購(gòu)價(jià)格居高不下，每家學(xué)校采購(gòu)量小，與廠家協(xié)商的時(shí)候沒(méi)有議價(jià)能力，造成廠家無(wú)法批量生產(chǎn)，成本無(wú)法降低。

（2）缺少統(tǒng)一的課程標(biāo)準(zhǔn)和良好的教育資源：受到地域限制，中小型城市沒(méi)有良好的高校、科研機(jī)構(gòu)或者是相關(guān)的企業(yè)提供良好的教育基礎(chǔ)，同時(shí)沒(méi)有合適的溝通渠道，各學(xué)校課程、教育差距大，沒(méi)有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。課程內(nèi)容的不完整，缺少權(quán)威教材，缺少與時(shí)俱進(jìn)的內(nèi)容更新。各學(xué)校之間沒(méi)有同意教材，難有廣泛認(rèn)可的參考課程，同其他跆拳道、圍棋等其他課外課程相比，沒(méi)有形成模范化的教學(xué)方式。

相對(duì)于大型城市擁有各種優(yōu)勢(shì)資源，中小城市的青少年機(jī)器人教育需要通過(guò)就近的相關(guān)高校或者科研機(jī)構(gòu)，并通過(guò)政府企業(yè)相互協(xié)作的方式建立起相應(yīng)的青少年教育平臺(tái)，完善經(jīng)費(fèi)和教育資源等問(wèn)題，統(tǒng)一策劃青少年機(jī)器人教育課程等。

目前國(guó)內(nèi)機(jī)器人教育形式主要以競(jìng)賽為主（課程也是為競(jìng)賽服務(wù)），但是競(jìng)賽形式單一。機(jī)器人將會(huì)構(gòu)建一個(gè)能真正體現(xiàn)學(xué)生實(shí)力和水平的比賽環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。研究低價(jià)實(shí)用的機(jī)器人教育產(chǎn)品，降低參賽門檻。設(shè)立更多體現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力和有教育意義的項(xiàng)目，進(jìn)行多元評(píng)價(jià)。明確比賽不是目的，而是為了普及和提高學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)新能力。

3 中小城市的成人機(jī)器人教育

成人是國(guó)家的科技發(fā)展的中堅(jiān)力量，然而國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)的出現(xiàn)較晚，造成成人無(wú)法完整的接受機(jī)器人教育。同時(shí)受中小城市的教育限制好企業(yè)資金限制，企業(yè)工作人員流動(dòng)性大等多種因素，造成沒(méi)有完備的成人機(jī)器人教育平臺(tái)。

3.1 成人機(jī)器人教育即工業(yè)機(jī)器人培訓(xùn)

成人機(jī)器人教育相對(duì)其他年齡層次教育，應(yīng)該以培養(yǎng)成人創(chuàng)造效益為主，既以實(shí)用形式為主，輔助開放程序單元。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有保有量最高機(jī)器人形式為工業(yè)機(jī)器人，各企業(yè)、工廠均使用工業(yè)性機(jī)器人進(jìn)行效益創(chuàng)造，針對(duì)性教育，成人機(jī)器人教育主要就是工業(yè)機(jī)器人培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)快速學(xué)習(xí)，快速上崗的目的。

成人工業(yè)機(jī)器人教育培訓(xùn)應(yīng)當(dāng)符合現(xiàn)代工廠企業(yè)需求，包括培養(yǎng)多掌握工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)基礎(chǔ)理論只是和操作技術(shù)。培養(yǎng)安裝、調(diào)試、維護(hù)工程師和系統(tǒng)集成開發(fā)工程師適應(yīng)市場(chǎng)需求。

3.2 工業(yè)機(jī)器人培訓(xùn)因?qū)ο蟮奶厥庑?/p>

工業(yè)機(jī)器人教育有其特殊的教育目的：（1）工程實(shí)踐能力。精通工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)全流程深刻理解。最大程度降低“試錯(cuò)”，提高設(shè)備的周轉(zhuǎn)率和加速項(xiàng)目實(shí)施速度。（2）團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用（系統(tǒng)集成）是典型的多學(xué)科交叉融合的行業(yè)，需要不同領(lǐng)域的人才通力合作完成。（3）技術(shù)創(chuàng)新能力。具有系統(tǒng)IE相關(guān)機(jī)能并能組織現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)。

3.3 工業(yè)機(jī)器人培訓(xùn)應(yīng)設(shè)置特殊的培訓(xùn)方案

（1）理論課程體系。具有工業(yè)機(jī)器人原理、操作、示教編程、重現(xiàn)與調(diào)試的知識(shí)。（2）本體廠家培訓(xùn)。參加有機(jī)器人本體廠家舉行的培訓(xùn)，獲得相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，由廠家頒發(fā)培訓(xùn)合格證書。（3）實(shí)踐課程體系。完成設(shè)定的案例學(xué)習(xí)，獲得電氣設(shè)計(jì)或軟件設(shè)計(jì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。

4 國(guó)內(nèi)機(jī)器人教育發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)目前正在開展新一輪教育課程的改革，正是在全球化浪潮和科技發(fā)展沖擊下進(jìn)行的一次巨大變革，是世界范圍內(nèi)課程改革的一部分，而機(jī)器人教育則在其中具有舉足輕重的低溫。因此我們有必要分析和借鑒國(guó)外機(jī)器人教育改革的經(jīng)驗(yàn)和成果，擴(kuò)展青少年機(jī)器人教育和成人機(jī)器人教育在中小城市的地位，以全球化的視野來(lái)全面促進(jìn)我們的相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展。

機(jī)器人是未來(lái)主流生產(chǎn)形勢(shì)，是未來(lái)世界的必然發(fā)展方向。在機(jī)器人教育培養(yǎng)下青少年可以鍛煉創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力，為國(guó)家科技事業(yè)的發(fā)展打好基石;成人可以擴(kuò)展就業(yè)范圍，增加就業(yè)機(jī)會(huì)，同時(shí)也解放了大量勞動(dòng)力，促進(jìn)了國(guó)家生產(chǎn)力。

作者簡(jiǎn)介：張謙（1991-），男，山東鄒城人，碩士研究生，研究方向：機(jī)器人教育。