中小学普及机器人文化的探索（结题报告）

[内容提要]
      智能机器人技术的发展和应用趋势表明，在上世纪末“计算机文化”已深入人心的基础上，“机器人文化”将在本世纪对社会生产力的发展，对人类生活、工作、思维的方式以及人类的意识形态产生无可估量的影响。
      按照“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”的要求，在中小学进行普及机器人文化的探索，开发机器人文化所蕴涵的丰富的教育资源，发掘机器人文化的教育功能和教育价值，对促进教育的改革和发展，对教师专业化发展，对中小学生整体素质的提高，对加快创新人才的培养，同时对促进我国机器人事业的发展，具有重要的现实意义和深远的历史意义。
      本文对中小学普及机器人文化的必要性、可行性，中小学开展智能机器人教育的教师培训模式、课程教学模式、学校发展模式进行了初步的探索和思考。
一、国内外机器人文化教育发展概况
      在人类文明的悠远长河中，对机器人的梦想和追求已有3000多年的历史。如今，人类进入了信息社会，信息技术的发展造就了有感觉、能思考、会决策的智能机器人，将人类和机器人的文化探索推向了前所未有的新高潮。
      1997年第15届国际人工智能联合大会上举行了第一届RoboCup机器人足球世界杯赛，国际人工智能与机器人学的研究发生了历史性的转折。来自美、日、瑞典的9位国际著名学者联合发表重要论文，系统阐述了机器人足球的科学意义和教育意义。以体育竞赛为载体的机器人足球比赛是一项前沿科研竞争和高科技对抗，它的发展将对一个国家的科学研究和教育事业产生深远的影响，受到世界各国的高度重视，机器人足球开始进入大学的本科生课程。
      从90年代以后，在号称“现代机器人故乡”的美国，机器人教育不再局限在大学的专业学科教育中。美国政府有关部门在全国高中生中推行“感知和认知移动机器人”计划，高中生可免费获得70公斤重的一套零件，机器人越来越成为一个培养中学生综合能力的学习平台。
      在“世界机器人王国”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。机器人的发展为日本近20年的经济腾飞起了重要的推动作用。
      1986年我国“863”高科技发展计划正式启动“智能机器人”主题。到了“九五”期间，“普及机器人文化”被列为该主题第一专题的宗旨之一。1998年中国科技大学在国内率先进行了机器人足球的教学实验。近几年来，国内高校机器人比赛逐渐增多，“863”计划为“机器人竞赛工作委员会”提供了专项基金，智能机器人比赛正在发展成为我国创新教育的战略性手段。

世纪之交，在全球共同奏鸣的教育信息化和教育改革的时代交响曲中，机器人足球的教育作用迅速传播到中小学。在2000年第四届RoboCup机器人足球世界杯赛上，首次设立了“初级组”比赛，来自世界各国的中小学生分别参加了“机器人舞蹈”、“一对一”和“二对二”足球赛等不同类型的比赛。初级组比赛对于培养中小学生的科技素养、创新能力和实践能力具有十分重要的作用。