高青松
(蘭州大學(xué)教育學(xué)院,甘肅蘭州 730000)
目前大學(xué)的機(jī)器人教育已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國內(nèi)中小校;大學(xué)目前的機(jī)器人教育不能僅停留于相關(guān)機(jī)器人的賽事上。必須像30年前抓計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育一樣,才有可能實(shí)現(xiàn)中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。比爾·蓋茨引用日本機(jī)器人協(xié)會(huì)的一項(xiàng)預(yù)測說:“到2025年,全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的‘蛋糕’將達(dá)到每年500億美元的規(guī)模”。在中國制造業(yè)蓬勃發(fā)展的今天,使用機(jī)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(tuán)董事長郭臺(tái)銘目前對媒體表示,目前富士康在流水線的機(jī)器人已達(dá)到1萬多臺(tái),明年將會(huì)增加到30萬臺(tái),在3年后,將會(huì)形成以機(jī)器人為主體的勞作模式,徹底降低人工成本的同時(shí),提高勞動(dòng)效率,為企業(yè)贏得更大的市場競爭力。用機(jī)器人來取代工人,這在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)成為一種趨勢,因?yàn)闄C(jī)器人只要設(shè)定預(yù)支的程序,它就會(huì)按照指令周而復(fù)始地重復(fù)勞作,不用休息,而且誤差率極低,尤其是對于低技術(shù)含量的重復(fù)手工勞作,有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。在汽車制造業(yè),用機(jī)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(huì)市場的技術(shù)優(yōu)勢明顯,而科研院校的技術(shù)跟不上時(shí)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(shí)力,但卻很少能夠考慮到市場的實(shí)際應(yīng)用,把研究重點(diǎn)放在高、精、尖等領(lǐng)域,不利于技術(shù)的轉(zhuǎn)讓和應(yīng)用。并且在把技術(shù)引入市場的過程中,也會(huì)在原有體制中,受到各種打壓和限制,極大地影響了技術(shù)走入生活。
(2)機(jī)器人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員國有化明顯。在近幾年的機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)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(jī)器人教育發(fā)展,起到了推波助瀾的作用,并把機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)略拓展到了醫(yī)療、衛(wèi)生、家庭、教育等行業(yè),推動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用的發(fā)展。
(3)國外的機(jī)器人將會(huì)是國內(nèi)機(jī)器人最有力的競爭對手,為此,我國機(jī)器人開發(fā)團(tuán)隊(duì),要結(jié)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(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育曾經(jīng)歷過2個(gè)特殊的階段。其一是國外的程序設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(yīng)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(wù)培訓(xùn)和免費(fèi)廣告”[1]。
其實(shí)我們有自己很成熟的辦公應(yīng)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(jī)會(huì),高校教師對國產(chǎn)軟件進(jìn)大學(xué)課堂既不主動(dòng)倡導(dǎo)引進(jìn),也不積極鼓勵(lì)支持,致使國產(chǎn)軟件至今都無法在國內(nèi)市場普及推廣。這種狀況我們真不希望在機(jī)器人教育中重演。所以,教學(xué)機(jī)器人的選型從一開始就要堅(jiān)持國產(chǎn)化原則。
比爾·蓋茨說:“我們站在時(shí)代的節(jié)點(diǎn):一個(gè)嶄新的產(chǎn)業(yè)即將崛起。”任何新生的事物從無到有,都需要一個(gè)漫長的過程,尤其是新技術(shù)的發(fā)展,需要制定共同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用手冊等。目前在全球生產(chǎn)機(jī)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(dòng)密集型企業(yè),很少有來自科研院?;蛘叽髮W(xué)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(jī)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(jī)器蠅極為重視,自1998年這項(xiàng)研究剛剛開始時(shí)就一直大力資助。美國加州大學(xué)伯克利分校展示的這只機(jī)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(jī)器蠅身上,將安裝許多傳感器和微型攝像機(jī),在各種復(fù)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(xué)的機(jī)器人教育。教育部2003年4月在正式頒布的《普通高中技術(shù)課程(實(shí)驗(yàn))標(biāo)準(zhǔn)》中,首次在“通用技術(shù)”科目中設(shè)立了“簡易機(jī)器人制作”模塊,它是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)平臺(tái),將機(jī)械傳動(dòng)與單片機(jī)的應(yīng)用有機(jī)組合的一個(gè)選修課程模塊?,F(xiàn)在,新的高中課程標(biāo)準(zhǔn)在“信息技術(shù)”科目中也已設(shè)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(jī)器人教育方面顯然比高中要晚得多。盡管《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》《多媒體技術(shù)及應(yīng)用》等已經(jīng)是我國大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的重要組成部分,但在課程內(nèi)容的選取上,明顯缺乏前瞻性和有效培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和綜合實(shí)踐能力的針對性。如目前《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程,絕大部分院校還是以MS-Office辦公應(yīng)用軟件為主。
第一,從“教育要面向現(xiàn)代化”的方面看,讓機(jī)器人教育進(jìn)入學(xué)校,必須有個(gè)循序漸進(jìn)的過程。要從國家層面有個(gè)頂層設(shè)計(jì),到下面各個(gè)具體的學(xué)校,才能有行動(dòng)指南,否則還是全國一盤散沙,各自為政。要積極開展機(jī)器人文化氛圍教育,提高學(xué)生對機(jī)器人的興趣和愛好,讓廣大教師也能跟上時(shí)代的步伐,不能固步自封,做井底之蛙,要積極進(jìn)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(dá)國家,高度重視機(jī)器人教育對高科技社會(huì)的作用和影響,已在信息技術(shù)課與課外科技活動(dòng)中開設(shè)了有關(guān)機(jī)器人的課程內(nèi)容。要趕超世界教育先進(jìn)水平,機(jī)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(jì)中期,人類社會(huì)將全面進(jìn)入以智能機(jī)器人為代表的智能時(shí)代。在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域開展智能機(jī)器人教育,是為了讓中國今天的學(xué)生能夠有準(zhǔn)備地迎接屬于他們的明天——智能機(jī)器人時(shí)代的到來。
智能機(jī)器人的應(yīng)用會(huì)順理成章地帶來創(chuàng)新,創(chuàng)新再也不會(huì)是不著邊際的東西,因?yàn)椤皩W(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)過程中,要求他們不拘泥于書本,不迷信權(quán)威,不墨守成規(guī),以已有的知識(shí)為基礎(chǔ),結(jié)合學(xué)習(xí)實(shí)踐和對未來的設(shè)想,獨(dú)立思考,大膽探索,積極尋求新思路、新問題、新設(shè)計(jì)、新方法,從而成為真正的學(xué)習(xí)主人。
[1]向澤銳,運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)及其應(yīng)用研究綜述[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2013(8).
[2]萬右紅.機(jī)器人教育與大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2005(8).