Makeblock王建军:机器人编程教育如何培养未来的创新型人才?

原创决胜网决胜网2020-10-30 17:455217

大家好,我是王建军,我是Makeblock的创始人。今天我和大家分享的主题是:机器人编程教育如何培养未来的创新型人才。


从上个世纪开始开始,中国就将“科教兴国”当成国家重要的发展战略。近年来,中国政府不断的加大在人工智能研究领域的投入。目前,中国的人工智能论文的数量是全球最多的,人工智能企业的数量也排在全球第二。 众多的人口和完整的产业结构,给中国提供了海量的数据和广阔的市场潜力,人工智能快速发展的同时,中国也面临的高端专业人才缺口较大,人工智能教育普及的问题。


于是,从2016年开始,国家各部委就相继推出多项与人工智能编程相关的政策,鼓励和支持学校将信息技术以及编程相关的技术,纳入日常课程政策和高考科目当中。这也就意味着编程教育,将被纳入到学校的系统教育当中,进入到每一个中国中小学教育生活当中。


在全球范围内来看,编程教育在很多国家开始流行。少儿编程已经成为孩子继阅读、写作、算术三项基本能力外所需掌握的第四项必备技能。全球已有超24个国家将编程教育纳入中小学课程大纲及教学场景当中。因此,无论是人工智能领域人才的缺口,还是当代社会整体对人才需求的转变,包括更加关注人才的创新能力和适应能力,都会促使中国家长更加关注孩子的素质教育和对先进技术的掌握,比如人工智能编程相关技术。


STEAM教育涵盖了编程、数学、物理、科学、艺术相关的知识,它能够培养动手能力、培养孩子动手解决问题的能力,也能够通过有趣项目制的学习,更好的激发孩子学习的热情。


STEAM是全球在创新型教育一个非常重要的探索方向,在很多的国家越来越流行。Makeblock是全球范围内最早做STEAM教育的公司之一。我们在2013年就开始探索STEAM教育相关的产品和技术。


从2013年开始,我们的编程机器人、编程软件也进入到很多的学校里面,被学校和老师开展机器人教学。在这个过程当中,随着我们和全球许多国家和教师、教育管理者越来越多的交流,我们对STEAM教育的理解也越来越深。


到今天,Makeblock形成了自己完整的STEAM教育理念。我们认为STEAM教育是一门跨学科的学习,它融合了科学、技术、工程、数学和艺术相关的多门的知识。


STEAM教育也着重强调能力的培养。传统学习的机制是以知识的传授为主,而我们更强调能力的培养,包括创造力、解决问题的能力,以及持续学习的能力。这三种能力是我们认为对孩子来说重要且基础的能力。我们的世界可以划分为已知世界和未知世界。在我们日常生活中,我们需要不断地在已知世界中解决问题,因此,解决问题的能力很重要。另一方面,我们面对更大的未知世界,我们需要不断地创造新的东西,因此创造力也是尤为重要的。同时,已知世界和未知世界是在不停的变化中的,我们需要让孩子保持一种持续学习的能力,以应对未来越来越剧烈的变化及挑战。


这三种能力的培养是我们认为STEAM教育中最核心的目标。STEAM教育也强调项目制学习,我们通过实际项目把很多的知识融和入项目当中,让孩子通过项目的过程自然、快乐地掌握知识和能力。


在STEAM教育中,我们还想培养孩子对先进技术的应用。我们认为,孩子是充满创造力的,如果他使用的技术是受限和落后,那么他能创造的东西或者能能够解决的问题是有限的。先进的技术包括编程、机械、电子等等。学习技术的目的不仅是为了让孩子成为工程师、或者从事未来技术相关的工作。我们希望通过技术学习的过程,让孩子掌握解决问题的能力。最终目的是为了培养创造力和解决问题的能力。我们会认为,先进技术的引入能够有效的扩大孩子去创造世界的边界,能够去降低他们创造的门槛,能够让他们在很小的年纪就能做出一些非常酷炫的项目和作品。这些项目和作品能够很好的激发创造的成就感,也能够持续的让他们对STEAM学习有更强的兴趣和动机。


Makeblock主张通过结合硬件的方式来学习编程,对于孩子来说,虽然纯软件的编程学习也可以,但我们会认为,软硬结合的方式来学习,首先,能够让孩子对编程学习和创作变得更有乐趣,这时候,编程创造不仅局限于屏幕,更是在现实的物理世界中创造作品,有利于持续性的激发孩子兴趣,因为”兴趣是孩子最好的老师“。


另一方面,我们会认为,硬件学习编程,我们会让孩子能学到的东西更多。孩子不仅能学到编程相关的一些知识,还能学到硬件相关的一些知识,包括机械结构、电子传感器等等,在这个过程中也能锻炼孩子动手能力。


除了在编程过程中锻炼孩子编程动脑的这种算法,他们通过操作、组装机器人的过程培养动手能力。因此,软硬结合的方式去学习编程及STEAM教育是我们始终坚持的一点。


Makeblock有着非常完整的软件和硬件的产品线。我们的硬件产品能够覆盖的年龄从幼儿到高中,无论是课堂上学习编程,还是课外自由探索、组装机器人,以及参加比赛,我们都能提供相应的产品进行配合。


例如我们有一个叫童小点的产品,可以帮助幼儿阶段的孩子去训练数理逻辑,以及一些简单的编程逻辑,我们通过实物的的卡片代替电脑编程,更好的保护孩子视力。在小学的低年龄段,我们开发了一款叫做程小奔的编程机器人。他非常适合孩子大班课堂的场景下,去学习图形化编程以及一些硬件相关的知识。


我们还独创了蓝色的金属DIY的机器人搭建平台,整个平台包含几百种的机械零件。包含几十种传感器和控制器以及电机驱动等。在这样的一个平台下孩子可以自由组装出各种各样的机器人。


从简单的一个机器人小车,到能够实现一些非常复杂非常精密功能的机器,都可以在这个平台上自由的去实现。除此之外,我们会给孩子提供很多创造的工具,为了让孩子创造力能够尽情的发挥,仅仅提供模块和零件是不够的,我们希望给孩子提供创作自由度更高的工具。


我们认为,在实际的教育工作中,运用范围最广的是激光切割机和3D打印机。我们公司研发的激光切割机是非常有特色、智能化的一款产品。


我们把工业级的激光切割机做了简化,简化到6岁左右的孩子都能使用。我们在里面运用了AI图像识别相关的技术,让激光切割机的操作变得简单,同时实现一些别的激光切割机实现不了的功能,比如孩子可以用纸笔自己绘画图形,把图形放到机器中,机器便能自己识别功能并用激光雕刻出来。


Makeblock所有的硬件和软件产品核心的目的,都是为了帮助孩子学习编程、鼓励孩子创造、扩大孩子创造的边界,降低创造的门槛。


除了丰富的硬件,我们还有功能强大的软件产品。我们核心的产品慧编程,能够支持图形化编程和Python编程,并能搭配硬件使用。


我们慧编程软件能够支持的硬件超过70多种,是一个非常开放的软件平台。


我们认为,在孩子刚开始接触编程的阶段,先从图形化的编程开始学习,在满足了基本的认知及技能的掌握之后,他们可以通过慧编程学习更强大的编程工具,例如Python,以满足孩子进阶式的学习。


我们清楚STEAM教育现今仍处于一个萌芽的趋势,需要有更多更大力度去推动,才让使得更多人去认识到STEAM教育的价值,,让更多家长和学校鼓励和支持学生去学习STEAM教育。


为了达到这样的目的,我们在2017年开始,做了一个叫MakeX的机器人比赛。我们的初衷,是希望通过比赛去影响更多的老师和家长,认识STEAM教育,孩子通过STEAM教育能够达到怎样的学习成果。因此,我们将机器人比赛搬到大众眼前,放在商场和体育馆去举办。让孩子和家长近距离的了解在比赛中,孩子的表现和成长。MakeX机器人比赛是2017年开始举办。在第一年,我们大概有300的队伍参加这个比赛。到了2018全球范围内都有3000只队伍参加比赛。到了2019年,参赛队伍已经扩大到一万多只。去年的赛事在全球举办了大概200场,今年由于新冠疫情的影响,我们将比赛搬到线上,通过全球的MakeX ONLINE赛事,也吸引了大批关注。


在今年的9月份,我们在韩国的MakeX 也吸引了100多只队伍参加,拥有非常不错的赛事表演。


Makeblock是一家国际化的公司,我们公司超过60%以上的收入都来自中国以外的市场。例如欧美、东南亚、韩国、日本等许多国家都使用了Makeblock的软硬件产品线。我们拥有STEAM教育行业中最全的产品开发能力,能够开发出简单的机器人和非常复杂的智能激光切割机,以及功能先进的图形化编程软件。这些奠定了我们在主流的STEAM教育市场中,拥有很高市场占有率。例如,在欧洲的意大利、法国、德国当地学校中,我们是当地最重要的STEAM教育软硬件产品的提供商。


截至今天,Makeblock产品已经进入到全球140多个国家。全球范围内有25000多所学校都在使用我们的产品。MakeX在2019年的参赛国家也有超过40个。我们今天,处于人类历史上变化最快的时期。而在一个飞速变化的世界中,为了让我们的孩子更好地应对未来的挑战和机遇,就需要我们更加重视教育。


而教育的最重要的核心,我觉得是培养孩子的创造力、解决问题的能力以及持续学习的能力。Makeblock会以这三个能力培养为核心,去开发更多更好的产品。我们希望我们的产品能够有好的教育理理念指导,做真正让孩子受益的教育。我们会持续不断地降低创造的门槛,扩大创造的边界,研发出更多的产品,让更多孩子的创意变成现实。


作为一家发源于中国深圳的公司,我们借助强大的供应链及工程技术方面的能力,帮助我们的产品进入到全球许多国家。在提供非常好产品的同时,我们也以可负担得起的价格,让更多的孩子享受到先进的STEAM教育。


我们希望能够把中国相关的产品带给全世界的孩子,让更多人享受创造的乐趣,这也是我们公司的品牌与愿景。


附:现场提问


Q1.STEAM教育对于现在学校的普及义务教育的影响?


A: STEAM教育是和普及义务教育最大的区别是,STEAM是过程导向的项目制学习,重在培养孩子在动手实践中的科学素养、思维习惯、提升认知能力和创新等综合能力。而学校常规的普及型教育是结果导向的应试学习,更看重孩子的学科考试成绩和书本知识掌握情况。


我们认为,在孩子的基础教育阶段,知识的广度比深度更重要,能力的培养比知识的传授更重要。


STEAM教育的近年的流行,包括各国政府对于STEAM教育的财政投入,甚至将STEAM教育相关的知识纳入到教育系统中。不仅会影响学校的老师改革教育的内容和教学方式,例如PBL学习,即基于问题的学习方式、项目制学习等。也会提高家长对素质教育的关注,从小开始培养孩子人工智能、编程、机器人设计相关领域的能力,从而选择更多的人工智能学习教材、器材和培训机构。


另一方面,STEAM也让孩子拥有更多的选择,更有启发性的学习方式,更结合前沿科技知识的学习内容。


Q2.Makeblock硬件产品开发或人工智能技术的应用,是怎样和软件编程做结合的?


A: 软硬件结合的方式教编程,能够帮助孩子在物理的世界中创造,培养理性的编程算数思维和设计、创新和解决问题思维。


我们软硬件产品开发的理念,是基于教学场景,不断地降低孩子编程学习的门槛,扩大孩子创造的边界而研发的。我们会认为,软硬件结合、让孩子观察和动手实践,在玩乐中学习是最好的学习方式。因此,我们的产品兼具了简单易操作和拓展性。


我们将编程学习过程和现实中的硬件机械发生交互,例如我们在韩国销量最高的一款产品——光环版。


它是一款可无线联网的单板计算机。它虽然只有一块眼镜片的大小和重量,但它集合了多种传感器、wifi、可编程按钮、双核处理器、蓝牙等。功能非常强大。孩子通过拖拽积木图形电脑编程,在现实中触摸、摇晃、说话等指令,就能控制光环版做出不同反馈,了解程序运行的规律。这样,通过软硬件实时交互的学习方式,孩子能在玩乐中掌握编程算法、机械控制知识。


我们的软件,慧编程不仅可以搭配上百种硬件使用,还搭载了Google机器学习技术。孩子可以通过上传图片、声音等让慧编程学习识别不同的物体,于是,便可以在现实生活中,制作人工智能家居应用产品,并用慧编程来控制产品。


不仅如此,慧编程也能一键切换Python语言,从图形化编程到文字编程,实现进阶式的编程学习。


Q3.人工智能、物联网相关技术怎么帮助孩子学习,应用到更广阔的学校和教育场景中?


A: 人工智能目前在教育领域的应用和发展主要有三个方向,分别是针对教学活动中,辅导学习的教学工具。


教学环境管理中 教育物联网解决方案。还有我们公司致力于服务的人工智能 学科教育领域。


针对教学活动,目前市场上有很多,提升教学效率和效果的人工智能辅助教学工具,比如拍照搜题、在线题库、组卷阅卷、作业布置批改、口语听力测评等智能产品。这些技术可以根据学生的学习情况,精准判断出哪些方面需要查缺补漏,然后提供个性化的教学方式和学习内容,帮助老师和学生更简单的学习。


对于教学环境管理,人工智能教育已开始应用于智能分班排课、招生管理、课堂考勤管理、智能图书馆、智能校园安防等方面。


而在教学内容方面,在全世界范围,已经有超过24个国家把人工智能学科教育,包括编程教育,纳入到中小学阶段的教育系统课程中。这是全球人工智能和信息科技发展趋势下的必然结果。


我们公司也致力于研发出更好的人工智能教育产品,让更低学龄的儿童,以更自然、更有乐趣的方式接触到人工智能、物联网方面前沿的知识。并通过动手创造,培养孩子解决问题、持续学习和创新能力。


这种学习的过程不仅让孩子保持对前沿人工智能课题的关注,了解技术背景和基础知识,还能通过进阶式的人工智能相关技术学习,成长为未来应对人工智能时代挑战的全方位型人才。


在这个方面看,我觉得针对孩子进行人工智能教育是非常重要的,这个过程需要我们相关的企业和全球的教育管理者、老师、家长一起合作,开发更好的产品,将人工智能技术应有到教学实践中,为更好的教育尽一份力。

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