Образовательная робототехника - Educational robotics

Образовательная робототехника обучает проектированию, анализу, применению и эксплуатации роботов. К роботам относятся шарнирные роботы, мобильные роботы или автономные транспортные средства. Обучающую робототехнику можно преподавать от начальной школы до аспирантуры. Робототехника также может использоваться для мотивации и облегчения обучения другим, часто фундаментальным темам, таким как компьютерное программирование, искусственный интеллект или инженерное проектирование.

Образование и обучение

SCORBOT-ER 4u - образовательный робот.

Инженеры-робототехники проектируют роботов, обслуживают их, разрабатывают для них новые приложения и проводят исследования, чтобы расширить возможности робототехники. Роботы стали популярным образовательным инструментом в некоторых средних и старших классах школ, а также в многочисленных летних молодежных лагерях, что повысило интерес учащихся к программированию, искусственному интеллекту и робототехнике. Курсы первого года обучения информатике в нескольких университетах теперь включают программирование роботов в дополнение к традиционным курсам, основанным на программной инженерии.

Инициативы в школах

rero реконфигурируемых роботов, которые легко собираются и легко программируются

Личим был учителем-роботом, запрограммированным с учебным планом класса, а также с определенной биографической информацией о 40 учениках, которых он был запрограммирован обучать. Личим мог синтезировать человеческую речь, используя синтез Diphone . Он был изобретен Майклом Дж. Фрименом в 1974 году и прошел испытания в классе четвертого класса в Бронксе , Нью-Йорк.

Робот Шалу также разработан как робот-учитель для обучения в классе, с возможностью не только читать лекции в классе, но и решать запросы студентов по различным предметам, таким как физика, химия, математика, общие знания и т. Д. Она не только может решать задачи учеников, но она тоже может задавать вопросы и определять правильность ответа, данного учениками.

С 2014 года такие компании, как Cytron Technologies, вторгаются в школы и учебные центры со своим перестраиваемым реконфигурируемым роботом. Разработанная так, чтобы ее было легко и безопасно собирать и программировать, робототехника стала очень доступной для маленьких детей, не имеющих навыков программирования, и даже для продвинутых пользователей на уровне высшего образования. Робототехническое образование активно продвигалось с помощью выездных презентаций, научных ярмарок, выставок, семинаров, лагерей и совместно спонсируемых классов, что привело к распространению робототехнического образования в массы.

Программы послесреднего образования

Примерно с 1960 по 2005 год обучение робототехнике в высших учебных заведениях проходило в рамках элективных курсов, дипломных работ и дизайнерских проектов, предлагаемых в рамках программ на получение степени по традиционным академическим дисциплинам, таким как машиностроение, электротехника, промышленная инженерия или информатика.

Робот- учитель-гуманоид Шалу - самодельный, искусственно-интеллектуальный , индийский многоязычный робот-гуманоид, сделанный из отходов , говорящий на 9 индийских и 38 иностранных языках.

С 2005 года все больше университетов начали присуждать степени по робототехнике как отдельной дисциплине, часто под названием «Робототехника». На основе интернет-опроса преподавателей робототехники, проведенного в 2015 году, программы на получение степени и их оценки ежегодных выпускников перечислены в алфавитном порядке ниже. Обратите внимание, что здесь перечислены только официальные программы получения степени, в которых слово «робототехника» встречается в транскрипте или дипломе; в то время как программы на получение степени по традиционным дисциплинам с концентрацией курсов или темами диссертаций, связанным с робототехникой, намеренно опускаются.

Приблизительное количество ученых степеней робототехники, присуждаемых ежегодно
Учреждение Страна В КАЧЕСТВЕ Незначительный BS РС Кандидат наук.
Государственный университет Аризоны нас - 20 40 10 4
Университет Карнеги Меллон нас - - - 79 17
Технологический институт Джорджии нас - 160 - - 16
Государственный университет Айдахо нас 12 - - - -
Университет Джона Хопкинса нас - 10 - 10 -
Государственный университет озера Верхнее нас - 20 - - -
Технологический университет Лоуренса нас - - 10 - -
Университет Миллерсвилля нас - - 10 - -
Северо-Западный университет нас - - - 14 -
Университет Эребру Швеция - - - 5 3
Государственный университет Орегона нас - - - 10 5
Университет Роджера Уильямса нас - 10 - - -
Технологический институт Роуза-Халмана нас - 20 - - -
Школа горнодобывающей промышленности и технологий Южной Дакоты нас - 5 - 3 -
Политехнический университет Мадрида Испания - - - 30 10
Калифорнийский университет в Санта-Крус нас - - 10 - -
Университет Центральной Флориды нас - 5 - - -
Детройтский университет милосердия нас - - 10 - -
Генуйский университет Италия - - - 30 35 год
Льежский университет Бельгия - - - 10 1
Массачусетский университет Лоуэлла нас - 20 - - -
Университет Мэриленда нас - - - 10 -
университет Мичигана нас - - - 10 5
Мичиганский университет Дирборн нас - - 10 - -
Университет Монпелье Франция - - - 20 20
Университет Небраски-Линкольн нас - ? - - -
Ольденбургский университет Германия - - - 5 1
Пенсильванский университет нас - - - 40 -
Университет Южной Калифорнии нас - - - 10 -
Вустерский политехнический институт нас - 10 95 60 5
ОБЩЕЕ КОЛИЧЕСТВО ПРОГРАММ 1 10 7 15 11
ОБЩЕЕ КОЛИЧЕСТВО ГОДОВЫХ СТЕПЕНИ 12 265 140 268 83

Сертификация

Robotics Сертификация Стандарты Alliance (RCSA) является международным органом по сертификации робототехники, предусматривающим различные промышленность- и образовательные , связанные с робототехникой сертификации.

Летний лагерь робототехники

Некоторые программы летних лагерей включают робототехнику в свой основной учебный план. Кроме того, летние молодежные программы робототехники часто предлагают известные музеи, такие как Американский музей естественной истории и Технический музей инноваций в Кремниевой долине, Калифорния, и это лишь некоторые из них. Посещение лагерей робототехники приносит пользу. Он учит студентов, как использовать командную работу, устойчивость и мотивацию, а также принимать решения. Студенты учатся работать в команде, потому что большинство лагерей включают увлекательные занятия, требующие командной работы. Ожидаются стойкость и мотивация, потому что, завершая сложные программы, студенты чувствуют себя талантливыми и успешными после завершения программы. Также учащимся даются уникальные ситуации, заставляющие их принимать решения, способствующие их положению.

Образовательная робототехника в специальном образовании

Образовательная робототехника может быть полезным инструментом в дошкольном и специальном образовании. Согласно журналу о новых перспективах в естественнонаучном образовании, образовательная робототехника может помочь развить способности, которые способствуют автономии и способствуют их интеграции в общество. Социальные и личные навыки также можно развивать с помощью образовательной робототехники. Используя Lego Mindstorms NXT , школьные учителя смогли работать с детьми среднего школьного возраста, чтобы разработать программы и улучшить социальные и личные навыки детей. Кроме того, навыки решения проблем и креативность были использованы для создания иллюстраций и декораций для размещения роботов. Другие исследования показывают преимущества образовательной робототехники в специальном образовании, поскольку она способствует развитию превосходных когнитивных функций, включая исполнительные функции . Это может привести к повышению способности «решать проблемы, рассуждать и планировать у типично развивающихся дошкольников». Через восемь недель еженедельных сорокапятиминутных групповых занятий с использованием Bee-Bot у школьников и детей дошкольного возраста с синдромом Дауна было обнаружено повышение интереса, внимания и взаимодействия между сверстниками и взрослыми . Это исследование предполагает, что обучающая робототехника в классе может улучшить зрительно-пространственную память и умственное планирование. Кроме того, во время этого исследования казалось, что у одного ребенка возможны управляющие функции .

использованная литература

внешние ссылки