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
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
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.
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
- "НАСА Робототехника - Проект Робототехнического Альянса" . robotics.nasa.gov . Проверено 7 октября 2015 .