机器人教育详细资料大全

机器人教育是指通过设计、组装、编程、运行机器人，激发学生学习兴趣、培养学生综合能力。技术融合了机械原理、电子感测器、计算机软硬体及人工智慧等众多先进技术，为学生能力、素质的培养承载着新的使命。

机器人技术综合了多学科的发展成果，代表了高技术的发展前沿，机器人涉及到信息技术的多个领域，它融合了多种先进技术，引入教育机器人的教学将给中国小的信息技术课程增添新的活力，成为培养中小学生综合能力、信息素养的优秀平台。

基本介绍 中文名 ：机器人教育 外文名 ：STEAM Education 目的 ：培养学生综合能力 类型 ：科技类综合学科教育 重要性 ：提高学生分析问题解决问题的能力 教育类型,重要性,局限性,教育机器人,教育状况,国内机器人,国外机器人,竞赛,国内机器人,国际机器人, 教育类型 机器人的发明、研究及套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，这都使得机器人对教育而言具有更多的价值。根据有关机器人教育专家的研究与实践，机器人教育的套用可以分为五种类型。 第一种方式 机器人学科教学（RobotSubjectInstruction，简称RSI） 机器人学科教学，是指把机器人学看成是一门科学，在各级各类教育中，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。其教学目标如下。 （1）知识目标：了解机器人软体工程、硬体结构、功能与套用等方面的基本知识。 （2）技能目标：能进行机器人程式设计与编写，能拼装多种具有实用功能的机器人，能进行机器人及智慧型家电的使用维护，能自主开发软体控制机器人。 （3）情感目标：培养对人工智慧技术的兴趣，真正认识到智慧型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，尤其对中国小而言师资、器材、场地及活动经费、教学经验等都具有很大的挑战。 第二种方式 机器人辅助教学（Robot-AssistedInstruction，简称RAI） 机器人辅助教学是指师生以机器人为主要教学媒体和工具所进行的教与学活动。与机器人辅助教学概念相近的还有机器人辅助学习（Robot-AssistedLearning，简称RAL），机器人辅助训练（Robot-AssistedTraining，简称RAT），机器人辅助教育（Robot-AssistedEducation，简称RAE），以及基于机器人的教育（Robot-BasedEducation，简称RBE）。与机器人课程比较起来，机器人辅助于教学的特点是它不是教学的主体，是一种辅助。即充当助手、学伴、环境或者智慧型化的器材，起到一个普通的教具所不能有的智慧型性作用。 第三种方式 机器人管理教学（Robot-ManagedInstruction，简称RMI） 机器人管理教学是指机器人在课堂教学、教务、财务、人事、设备等教学管理活动中所发挥的计画、组织、协调、指挥与控制作用。机器人管理是从组织形式、组织效率等进行发挥其自动化、智慧型性的特点，即属于一种辅助管理的功能。 第四种方式 机器人代理（师生）事务（Robot-RepresentedRoutine，简称RRR） 机器人具有人的智慧和人的部分功能，完全能代替师生处理一些课堂教学之外的其他事务。比如机器人代为借书，代为作笔记，或者代为订餐、打饭等。利用机器人的代理事务功能，目的是提高与学习相关的，能够促进学习效率、质量的提高。 第五种方式 机器人主持教学（Robot-DirectedInstruction，简称RDI） 机器人主持教学（RDI）是机器人在教育中套用的最高层次。在这一层次中，机器人在许多方面不再是配角，而是成为教学组织、实施与管理的主人。机器人成为我们学习的对象，这好像是遥不可及的事，但是人工智慧结合虚拟现实技术、多媒体技术等让它成为实现并非太难，只是如何要越来越符合教育的发展才是更重要的。 纵观机器人进入教育的五大方式，很多功能也是相互辅助、相互关联、相互融合的，我们不易完全的把它们割裂开来。 重要性 技术融合了机械原理、电子感测器、计算机软硬体及人工智慧等众多先进技术，为学生能力、素质的培养承载着新的使命。机器人教育在教学中体现了以下几个方面的作用： 1、让学生了解机器人的发展和套用现状，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感测器的功能，学习编写简单的机器人控制程式，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。 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。 5、实现与国际接轨的需要。日本、美国等一些已开发国家高度重视机器人学科教育对高科技社会的作用和影响，已在信息技术课与课外科技活动开设了有关机器人的课程内容。我国要赶超世界教育先进水平，必须大力加强机器人教育。 6、迎接机器人时代的需要。机器人的广泛套用将极大促进社会生产力的发展与产业结构的调整。开展机器人教育，有助于使我们在机器人时代走向世界前列 局限性 机器人已经成为呼声很高的创新教育平台，并且正在大踏步地走向基础教育。教育机器人在国内处在起步阶段，随着各地中国小机器人实验室的迅速建设，它作为课程，一些不成熟的表现也越发明显，并且遇到了诸多方面的制约： 1、教育机器人产品缺乏规范性。国内外机器人制造商开发的教育机器人品牌十分繁杂，且自成体系，互不兼容，开放度较低。 2、资金严重缺乏，配套组件及设施不够，给普及增加了难度。 3、机器人教育缺乏科学规划。机器人教学所使用的“教材”质量不高，大多属于“产品说明书”或“用户指南”等，缺少课程与教学专家的参与和指导，且每个学校要独立开发各自的校本教材，难度较高。 4、竞赛活动商业化严重，教育发展方向偏移。机器人竞赛的组织形式，大部分是由某些机器人制造商独立或联合举办，教育行政部门的监管力度不够，在竞赛规则、裁判确定、奖励办法等方面存在较大差异。 5、教育行政部门不够重视，缺少从教育视角进行的研究。当前中国小机器人教育 的开展，在一定程度上是由教育机器人企业在推动。虽然企业在初期所为此作出的贡献应当予以肯定，但是随着机器人教育的逐渐深入与普及，亟需教育行政部门、教学研究机构给以充分的关注、协调与引导。 6、师资队伍的良莠不齐。在机器人教育产业化的发展过程中，只有不断培养大量懂得多学科知识的优秀人才，才能跟上机器人时代的发展步伐。 教育机器人 机器人技术综合了多学科的发展成果，代表了高技术的发展前沿，机器人涉及到信息技术的多个领域，它融合了多种先进技术，没有一种技术平台会比机器人具有更为强大的综合性。引入教育机器人的教学将给中国小的信息技术课程增添新的活力，成为培养中小学生综合能力、信息素养的优秀平台。 有专家认为，“智慧型技术是信息技术领域的一个学术前沿，智慧型机器人的开发与套用全面涉及感测技术、通信技术、智慧型技术和控制技术，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。” 教育机器人则是一类套用于教育领域的机器人，它一般具备以下特点：首先是教学适用性，符合教学使用的相关需求；其次是具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；再次就是它的开放性和可扩展性，可以根据需要方便地增、减功能模组，进行自主创新；此外，它还应当有友好的人机互动界面。 教育状况 国内机器人 为了适应未来科技社会对技术型人才的需要，2003年颁布的普通高中新课程标准将“人工智慧初步”与“简易机器人制作”分别列入“信息技术课程”、“通用技术课程”选修内容。教育部新制定的《普通高中物理课程标准(实验)》也提到“收集资料，了解机器人在生产、生活中的套用”的要求。由此可见国家对机器人教育的重视。机器人作为增强学生的动手能力，促进学生思维发展，创新能力训练的有效工具，在教育界逐渐得到认同。 机器人教育进入中国小的主要表现在于竞赛，通过竞赛体现机器人对学生的设计能力、创新能力进行拉动，以模范的力量推动它全面地进入课程设定。观察各地中国小机器人教育的方式大体区分以为下四种： 第一，通过学校、少年宫、少科站等单位吸入机器人爱好的部分学生，组成智慧型机器人学习小组，以学员制进行活动，并可代表地区参加各类竞赛活动。这种形式是机器人进入中小学生视野最初、最多，也是最有效的方法。 第二，把智慧型机器人技术学习放入综合实践活动课中普及，在大中型的城市中非常的普遍，开设情况相对与经济欠发达地区较成熟。 第三，把智慧型机器人作为信息技术课的内容之一进入中国小信息技术教育课程，这种形式正在形成期，教材的编写、课程的常规性开设正在起步。但是，这无疑会会为信息技术学科带来新的活力，对今天信息技术教育重软体套用轻编程开发的局面会有所改善。 第四，智慧型机器人教育作为研究性课程的形式进入中学，由于研究性学习课程越来越受到重视，由于机器人教育的长期性、个性化决定了如果通过研究性学习形式推广会更有利于对学生创新能力的培养。但是由于研究性课程的地位决定的课时不足，以及班额过大决定的组织难度，这都会影响机器人教育的整体推进。 早在上世纪70年代，中国学术界便开始对机器人教育开始研究。笔者对中国学术界所发表的相关文献做了统计，以“机器人教育”、“机器人教学”、“机器人竞赛”为关键字和索引，在“中国全数据期刊网、中国学术会议全文资料库、中国优秀硕士学位论文全文资料库”进行搜寻检索，时间为1979年到20l2年3月15日，通过筛选，剔除无关的条目，统计以“机器人教育”和“机器人教学”为关键字的文献共有651篇，“机器人比赛或者机器人竞赛”共有905篇。 通过上述数据对比可看出，研究人员从不同的角度对机器人教育进行了研究，但在各个研究内容的投入的力量明显不均衡，并且中国小机器人教学在中国小开展的活跃度与研究人员在此方面的研究力度明显不对称。研究人员把注意力都集中在了机器人比赛上面，直接造成了机器人教育理论研究上的匮乏，最终导致机器人教学缺乏有效的理论指导，难以深入到课堂。可以说，当前“机器人教育”的发展状况明显滞后于“机器人比赛”的发展。 同时，笔者针对有关机器人教育有关的文献做了内容分析研究，按文献的内容主旨将其分类：机器人教育的价值或意义、机器人教育中存在的问题(或者说阻碍机器人教育发展的因素)、机器人教学的开发设计、机器人教育的套用现状、机器人教学方法、机器人教育课程开发研究、国外机器人教育研究几个方面。其中以研究“套用状况”和“教育问题”的内容最多。而最为重要的课程设计方面的相关文献仅有1篇。 国外机器人 在国外，机器人教育一直是个热点：早在1994年麻省理工学院（MIT）就设立了 “设计和建造LEGO机器人”课程(Martin)，目的是提高工程设计专业学生的设计和创造能力，尝试机器人教育与理科实验的整合；麻省理工学院媒体实验室“终身幼稚园”项目小组开发了各种教学工具，通过与著名积木玩具商乐高公司的紧密合作，该项目组开发出可程式的乐高玩具，帮孩子们学会在数字时代怎样进行设计活动。同时，国外的一些智慧型机器人实验室也有相应的机器人教育研究的内容。 日本,美国等一些已开发国家高度重视机器人学科教育对高科技社会的作用和影响,已在信息技术课与课外科技活动开设了有关机器人的课程内容。 自1992年开始,美国 有关部门在全国高中生中推行“感知和认知移动机器人”计画,高中生可免费获得70公斤重的一套零件,自行组装成遥控机器人,然后可参加有关的比赛。 日本发展机器人起步比号称“现代机器人故乡”的美国晚了十年,但是在机器人产业化发展道路上,已经走在了欧美国家的前面。这跟日本高度重视机器人教育和机器人文化的普及是分不开的。在日本,每所大学都有高水平的机器人研究和教学内容,每年定期举行各种不同层次的机器人设计和制作大赛,既有国际性高水平比赛,也有社区性中小学生参加的比赛。 新加坡国立教育学院(NIE)和乐高教育部于2006年6月在新加坡举办了第一届亚太ROBOLAB国际教育研讨会，通过专题报告、论文交流和动手制作等方式，就机器人教育及其在科技、数学课程里的套用进行交流，以提高教师们开展机器人教育的科技水平与套用能力。 竞赛 国内机器人 国际水中机器人大赛 WRC世界机器人大赛 Robotex世界机器人大赛 中国教育机器人大赛（ERCC） NOC机器人越野赛 VEX机器人中国公开赛 FLL机器人世锦赛 2016年江苏省Power Tech 仿生机器人创意大赛 APRC亚太青少年机器人竞赛中国公开赛 中国青少年机器人竞赛 青少年机器人世界杯 TRCC太敬杯全国机器人创意设计大赛 全国青少年电子信息与智慧型控制大赛 全国中国小电脑制作活动 全国中国小信息技术创新与实践活动（NOC） 中国城际家庭机器人挑战赛 未来伙伴杯中国智慧型机器人大赛 全国迈型体教机器人联赛（MESE） k'bot创意搭建机器人世界大赛全国选拔赛 国际机器人 IYRC国际青少年机器人竞赛 APRC亚太青少年机器人竞赛国际赛 IHRO国际仿人机器人奥林匹克大赛 k'bot创意搭建机器人世界大赛，亚太区（香港），世界大赛（美国拉斯维加斯） VEX机器人工程挑战赛 IROC国际机器人奥林匹克大赛 FIRA机器人足球赛 机器人足球世界杯赛 机器人灭火比赛 FLL机器人世界锦标赛 机器人走迷宫 WER（World Educational Robot Contest） 每年都有来自加拿大、中国、丹麦、以色列、新加坡和美国等的100多支代表队参加。

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在这里，我们还为大家总结了一张《2022编程赛事活动一览表》。从教育部白名单赛事到高含金量的编程活动，孩子们的这一年，充满机遇与挑战！
从这张长图上我们可以看到，编程小少年们的一整年，将有很多挑战自我的机会。当然，这只是一张时间年历，而说到具体每一个赛事和活动的详情，我们也一并为大家安排上了！一起来看看吧！
☑升学帮助：
●小升初：科技特长生，民办学校敲门砖
●中考：校内保送推荐排名有加分
全国青少年信息学奥林匹克联赛
全国青少年信息学奥林匹克联赛是一项面向全国青少年的信息学竞赛和普及活动，旨在向那些在中学阶段学习的青少年普及计算机科学知识；给那些有才华的学生提供相互交流和学习的机会；通过竞赛和相关的活动培养和选拔优秀的计算机人才。
☑主办单位：中国计算机学会
☑含金量：★★★★★
☑NOIP优势：
权威性：党和政府、社会各界人士关注支持
1984年邓小平指出：“计算机的普及要从娃娃做起。”中国计算机学会于1984年创办全国青少年计算机程序设计竞赛（简称：NOI），当年参加竞赛的有8000多人。中央领导王震同志出席了首届竞赛发奖大会，并对此项活动给予了充分肯定。从此每年一次的NOI活动，吸引越来越多的青少年投身其中。时至今日，NOI已经成功举办了35届。目前也是随着加用计算机的普及和国家对于编程政策的推广，越来越多的家长选择让孩子参与该项赛事做为未来升学的捷径。
☑升学帮助：
●小升初：科技特长生加分，民办学校敲门砖
●中考：校内保送推荐排名有加分
●高考：铜牌及以上即可获得自主招生名额（高考加5-30分）和大学保送资格。全国一等奖将，清华北大报送。
NOC
全国中小学信息技术创新与实践大赛
回顾：第十九届NOC软件创意编程赛项选拔赛有近万人参与，共有2000人获奖，417人进入全国总决赛
考试时间：每年5-8月，根据当年组委会的要求会分为两级或三级比赛阶段
适合人员：小学生（1-6年级），初中生（6-9年级）
适用语言：图形化、Python
赛事亮点：一场高端的教育部中小学白名单赛事之旅；一张有含金量的证书认证，城乡统筹发展研究中心和中国人工智能学会双章认证；一次珍贵的比赛机会，同全国上万名选手同台竞技，互相比拼；一次全面的自我探索，检验自我学习成果。
专业性：涵盖不同赛项供学员选择
设置创意编程类、创新创意类、智能竞技类赛项，可供学员根据自身情况和兴趣，选择适合自己的赛项。NOC大赛自2002年在北京人民大会堂启动以来，每年举办一届，十余年来，始终坚决贯彻党的教育方针，遵循教育教学规律和青少年成长规律，注重全面提升学生信息素养，体现发展素质教育要求。
YCL
青少年人工智能编程水平测试
回顾：2020年9月，YCL有911人参加，共有820人取得了认证
测试时间：一年两次，一般在每年的五六月份及十一、十二月举行
适合人员：YCL等级考试共分八级，有过编程学习的学生都可以找到对应难度的考试测试
适用语言：图形化、Python及C++
测试亮点：高含金量的等级证书认证，工业和信息化部教育与考试中心、中国电子教育学会双章认证；符合学习体系的等级检测，检验编程的阶段性学习情况；自我能力探索的良好尝试，挑战能力极限。
蓝桥杯
全国软件和信息技术专业人才大赛
回顾：2020年11月，第十二届蓝桥杯青少STEMA活动，最终564名选手晋级；2021年3月省赛，共有355名晋级选手参加；2021年5月国赛，共有132名选手参赛
活动时间：每年一届，分为STEMA、省赛、国赛，共三级赛段
适合人员：7-18岁学生
适用语言：图形化、Python及C++
活动亮点：高含金量的权威证书；较为完善的高端活动体验；一次很好的历练心态之旅，助力孩子拓宽眼界。
CSP-J/S
CCF非专业级软件能力认证
回顾：2020年的认证活动中，共有60人被评为CSP-J一等，96人被评为CSP-J二等；共有33人被评为CSP-S一等，31人被评为CSP-S二等；活动难度等同于全国青少年信息学奥林匹克竞赛（省级联赛）
活动时间：一年一次，初赛通常在9月中旬举办，复赛在10月中旬举办
适合人员：建议有C++语言和算法基础的6-9年级学生参加CSP-J，有2年以上扎实算法学习经验的8-12年级学生参加CSP-S
活动亮点：激发算法学习的热情；权威性证书；CSP-J/S后有机会参加教育部中小学白名单赛事NOI
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卫星上网 使用卫星上网的速度比起传统的调制解调器，快上了数十到一百多倍，最高可达3Mbps的传输速率。 用户只要通过计算机卫星调制解调器、卫星天线和卫星配合便可接入Internet。它是一种非对称的接入方式，其业务功能强大，可以向用户提供四百 kbps的因特网下载速度，是现时上网最快速率的七倍，也可进行卫星广播式服务，例如大文件投递、多媒体广播、网页广播等。服务覆盖范围广泛可覆盖中国大 陆所有地区、中国台湾及港澳地区。极富成本效益，高速交互可以通过公共代理服务器减少重复频宽占用，一对多点数据广播 下载更可大大减少上网频宽与时间浪费。 高品质多媒体视音频、利于推广多元化增值应用。技术成熟稳定标准，用户上网方式与原来相同。 全球现共有十一家网络服务商提供卫星接入的服务，用户总数已达到佰余万。使用卫星上网的用户需为计算机装配一张卫星网络PCI卡，并与一个约七十五厘米口 径的卫星接收天线相连。用户在浏览器软件上单击一个网址，网址要求信号由调制解调器送到用户的互联网服务商。卫星网络运行中心接到要求信号后，根据用户的 要求到相应的网站去获取所需信息，再将信息上传到卫星，以高速高带宽送到用户的接收天线，然后再传到用户的计算机上。 卫星上网除了服 务区域广泛外，其最大的特色就是速度，从速度上比较，卫星上网的速度比起传统的调制解调器，快上了数十到一百多倍，是144kModem的28倍，支持 所有标准的TCP/IP网络协议及应用, >（一）学生竞赛项目和发明创新项目（含教师组和企业组）
1．决赛地点：无锡机电高等职业技术学校（无锡市新区旺庄东路）。
2．决赛时间：2010年7月15日(周四)报到，7月16日(周五)至18日(周日)比赛，19日（周一）结束。
3．报到地点：无锡国际饭店（地址：无锡市崇安区县前东街88号火车站旁；联系电话：0510-82318888；距离机场25公里，距离无锡火车站15公里）。
（二）教师竞赛项目和学校竞赛项目
1．决赛地点：无锡机电高等职业技术学校（无锡市新区旺庄东路）。
2．决赛时间：2010年7月19日(周一)报到，7月20日(周二)
至22日(周四)比赛，23日（周五）结束。
3．报到地点：无锡国际饭店（地址：无锡市崇安区县前东街88号火车站旁；联系电话：0510-82318888；距离机场25公里，距离无锡火车站15公里）。

编程比赛含金量排名如下：

1、蓝桥杯

2、CSP-J/S

3、NOIP

4、USACO

蓝桥杯是由工信部举办的全国性大赛，其出题标准统一且具有权威性。蓝桥杯最早是大学生IT学科赛事，发展至今，已经从大学生延伸到了中小学生，覆盖了各个年龄段。比赛设有市赛（STEMA）、省赛、国赛。

CSP的全称是计算机软件能力认证 （Certified Software Professional），是由中国计算机学会CCF联合华为、360、滴滴等十余家知名IT企业以及清华、北航、国防科大等15所著名高校于2014年推出CCF CSP（计算机软件能力）认证标准，用于评价业界人士的计算机软件能力。

NOIP是中国信息学奥林匹克竞赛，由计算机协会创办，比赛分为普及组和提高组两个级别，每个级别都有初赛和复赛。

USACO是美国计算机奥林匹克竞赛，比赛采取在线的形式，每场比赛4个小时。参赛选手可以在比赛规定时间开始后登陆USACO账号，查看试题后开始计时。USACO参赛选手不限国籍，考试形式只有机考，没有知识点、选择题，侧重点在算法上。

4：6。NOC比赛是由中国高等教育学会、中国发明协会和中国教育技术协会联合主办的，高校学生自主创新能力的国家级竞赛活动。其中NOC官方统计表示复赛进决赛的通过比例是4：6，也就是百分之40。

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