高青松
(蘭州大學教育學院,甘肅蘭州 730000)
目前大學的機器人教育已遠遠落后于國內中小校;大學目前的機器人教育不能僅停留于相關機器人的賽事上。必須像30年前抓計算機基礎教育一樣,才有可能實現(xiàn)中國機器人產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。比爾·蓋茨引用日本機器人協(xié)會的一項預測說:“到2025年,全球機器人產(chǎn)業(yè)的‘蛋糕’將達到每年500億美元的規(guī)?!薄T谥袊圃鞓I(yè)蓬勃發(fā)展的今天,使用機器人勞作來替代人力勞作已經(jīng)成為一種必然的趨勢。中國最大的電子代加工企業(yè)——富士康科技集團董事長郭臺銘目前對媒體表示,目前富士康在流水線的機器人已達到1萬多臺,明年將會增加到30萬臺,在3年后,將會形成以機器人為主體的勞作模式,徹底降低人工成本的同時,提高勞動效率,為企業(yè)贏得更大的市場競爭力。用機器人來取代工人,這在發(fā)達國家已經(jīng)成為一種趨勢,因為機器人只要設定預支的程序,它就會按照指令周而復始地重復勞作,不用休息,而且誤差率極低,尤其是對于低技術含量的重復手工勞作,有著得天獨厚的優(yōu)勢。在汽車制造業(yè),用機器人來代替人工裝訂和拆卸,已是司空見慣的常事了。
(1)社會市場的技術優(yōu)勢明顯,而科研院校的技術跟不上時代的步伐,受資金、體制等限制,科研院校都具有很深厚的科研實力,但卻很少能夠考慮到市場的實際應用,把研究重點放在高、精、尖等領域,不利于技術的轉讓和應用。并且在把技術引入市場的過程中,也會在原有體制中,受到各種打壓和限制,極大地影響了技術走入生活。
(2)機器人的研發(fā)團隊成員國有化明顯。在近幾年的機器人研發(fā)團隊中,有不少從國外引入的高尖端人才加入了這場科技革命,為中國的機器人教育發(fā)展,起到了推波助瀾的作用,并把機器人的應用領略拓展到了醫(yī)療、衛(wèi)生、家庭、教育等行業(yè),推動機器人應用的發(fā)展。
(3)國外的機器人將會是國內機器人最有力的競爭對手,為此,我國機器人開發(fā)團隊,要結合中國本身自有特色,開發(fā)出適合國人的產(chǎn)品,才能在激烈的競爭中,處于不敗之地。
我國的大學計算機基礎教育曾經(jīng)歷過2個特殊的階段。其一是國外的程序設計軟件產(chǎn)品教育,如FORTRAN語言,COBOL 語言,Pascal語言,C/C++、TC、VC++、VB、VFP 等程序設計語言。其二是大規(guī)模的美國微軟公司操作系統(tǒng)和辦公應用軟件的教育(Windows和套裝軟件Office的組件:Word、Excel、PowerPoint等),此舉被國人譏諷為“給微軟公司做義務培訓和免費廣告”[1]。
其實我們有自己很成熟的辦公應用軟件,如金山公司的WPS、紅旗貳仟Office和永中Office等。但國人不給國產(chǎn)軟件和民族產(chǎn)業(yè)任何機會,高校教師對國產(chǎn)軟件進大學課堂既不主動倡導引進,也不積極鼓勵支持,致使國產(chǎn)軟件至今都無法在國內市場普及推廣。這種狀況我們真不希望在機器人教育中重演。所以,教學機器人的選型從一開始就要堅持國產(chǎn)化原則。
比爾·蓋茨說:“我們站在時代的節(jié)點:一個嶄新的產(chǎn)業(yè)即將崛起?!比魏涡律氖挛飶臒o到有,都需要一個漫長的過程,尤其是新技術的發(fā)展,需要制定共同的技術標準、應用手冊等。目前在全球生產(chǎn)機器人的公司還寥寥無幾,他們的主要訂單都是來自汽車制造業(yè)等這些傳統(tǒng)的勞動密集型企業(yè),很少有來自科研院?;蛘叽髮W的訂單。不過也有一些公司開始立志于開發(fā)兒童游戲的小機器人和為發(fā)燒友提供高檔的零配件。美國五角大樓對有望成為“微型間諜”的機器蠅極為重視,自1998年這項研究剛剛開始時就一直大力資助。美國加州大學伯克利分校展示的這只機器蠅名叫“黑寡婦”,重量只有100毫克,身高不到3厘米。它在100米上空飛行,人們用肉眼幾乎發(fā)現(xiàn)不了它,而它卻可以拍出極為清晰的照片傳回。研究人員說,在未來的機器蠅身上,將安裝許多傳感器和微型攝像機,在各種復雜條件下完成拍照、攝影、取樣等工作。
我國政府非常重視中小學的機器人教育。教育部2003年4月在正式頒布的《普通高中技術課程(實驗)標準》中,首次在“通用技術”科目中設立了“簡易機器人制作”模塊,它是基于計算機技術的學習平臺,將機械傳動與單片機的應用有機組合的一個選修課程模塊。現(xiàn)在,新的高中課程標準在“信息技術”科目中也已設立了“人工智能初步”選修模塊,這是我國高中階段開展人工智能教育邁出的第一步[2]。
而目前高校在機器人教育方面顯然比高中要晚得多。盡管《大學計算機基礎》《程序設計基礎》《計算機網(wǎng)絡》《多媒體技術及應用》等已經(jīng)是我國大學計算機基礎教育的重要組成部分,但在課程內容的選取上,明顯缺乏前瞻性和有效培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和綜合實踐能力的針對性。如目前《大學計算機基礎》課程,絕大部分院校還是以MS-Office辦公應用軟件為主。
第一,從“教育要面向現(xiàn)代化”的方面看,讓機器人教育進入學校,必須有個循序漸進的過程。要從國家層面有個頂層設計,到下面各個具體的學校,才能有行動指南,否則還是全國一盤散沙,各自為政。要積極開展機器人文化氛圍教育,提高學生對機器人的興趣和愛好,讓廣大教師也能跟上時代的步伐,不能固步自封,做井底之蛙,要積極進取,才能成為合格的教師。
第二,從“教育要面向世界”的角度來看。日本、美國等一些發(fā)達國家,高度重視機器人教育對高科技社會的作用和影響,已在信息技術課與課外科技活動中開設了有關機器人的課程內容。要趕超世界教育先進水平,機器人教育就必須緊追不放、迎頭趕上。
第三,從“教育要面向未來”的角度來看。21世紀中期,人類社會將全面進入以智能機器人為代表的智能時代。在基礎教育領域開展智能機器人教育,是為了讓中國今天的學生能夠有準備地迎接屬于他們的明天——智能機器人時代的到來。
智能機器人的應用會順理成章地帶來創(chuàng)新,創(chuàng)新再也不會是不著邊際的東西,因為“學生在學習知識過程中,要求他們不拘泥于書本,不迷信權威,不墨守成規(guī),以已有的知識為基礎,結合學習實踐和對未來的設想,獨立思考,大膽探索,積極尋求新思路、新問題、新設計、新方法,從而成為真正的學習主人。
[1]向澤銳,運動捕捉技術及其應用研究綜述[J].計算機應用研究,2013(8).
[2]萬右紅.機器人教育與大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索[J].電氣電子教學學報,2005(8).