[转帖]智能教学代理与机器人教育

人工智能技术在教育中的应用主要有两大领域：智能教学代理与机器人教育。机器人教育是指学习、利用机器人，优化教育效果及师生劳动方式的理论与实践。本文首次提出并论述了机器人教育的定义与五种基本类型（RSI、RAI、RMI、RRR、RDI）。该探讨对信息技术教育、网络教育、教育技术、未来教育的研究与实践具有一定的前瞻意义。   

关键词：机器人教育  定义  类型  人工智能   


1  引言
随着信息技术教育课程与教材改革的深入和人工智能技术的发展，人们已逐步认识到，在信息技术教育中渗透机器人学科知识与机器人应用前景方面的教育已势在必行。

同时，随着机器人制造技术的发展和教学机器人的大量使用，机器人辅助教学、机器人管理教学、乃至机器人主持教学等，都将成为现实。

本文拟就机器人教育的定义和五大基本类型作一尝试性探讨。

2  机器人教育的定义
2.1教学机器人的特征分析
教学机器人是指具有辅助教学、管理教学、处理教学事务乃至主持教学等功能的机器人。

作为一个理想的教学机器人，应具有如下9个方面的特性：

（1）教学性。教学机器人不同于工业机器人等其他机器人，它主要用于传道授业解惑以及处理教学事务等工作，应按教育工作者的职业要求赋予教学机器人教学特色。

（2）人机友好性。教学机器人要被师生所接受，必须有人性化的人机界面，人机信息交流无障碍，操作使用灵巧。特别是对师生的提问与请求，应百问不烦、语言诚恳，不能伤害师生的自尊心。

（3）高智能性。教学机器人应具有较强的观察力、注意力、记忆力、思维力，对师生的状态能及时、准确分析并迅速作出较正确的反应。

（4）自主性。教学机器人应具有较强的自主决策能力、环境适应能力、自我控制能力。

（5）知识丰富性。教学机器人应具有广博的知识面与深厚专业知识，特别是应熟悉学科最新成果，具有知识的变通表达能力。

（6）多功能性。教学机器人应具有辅助教学、管理教学、处理日常事务等多种功能。

（7）多形态性。教学机器人可以有多种形态，既可以是人型可走动的机器人，也可以是固定在教室的机器人，甚至是电脑软件型机器人。

（8）专业性。教学机器人不是万能的，应赋予其一定的专业特色与专门职责，并注意加强各学科教学机器人间的协调。

（9）安全性。教学机器人在任何情况下都应该是安全的。不能漏电、不能因电器短路而发生爆炸或烧毁，不能突然失去“理智”，应有应急安全措施与设施。

关于一般机器人的安全性问题，1950年美国科幻作家阿依塞克•阿西莫夫在《我是机器人》一书中，提出了后来被普遍认同的“机器人三原则”：①机器人不应伤害人类；②机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外；③机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外。这些原则，也是教学机器人的设计、制造和使用中所必须遵守的。

2.2 机器人教育的定义
机器人教育是指学习、利用机器人，优化教育效果及师生劳动方式的理论与实践。

该定义的英文表述为：Robot-Based Education is the theory and practice of studying and utilizing robots to optimize the effect of education and the way of teachers´ and students´ work. (Peng Shaodong, March. 2002)

该定义的理解中值得注意的几个问题：

（1）机器人教育有理论和实践两大领域

理论方面，机器人教育有自身的理论基础与基本理论，能形成相对独立的学科理论体系与方法体系。实践方面，机器人教育是指以机器人为主要教学内容或教学工具而开展的教与学活动，这些活动是在具体实践的过程中逐步完成的。

（2）开展机器人教育有两大目的。

一是优化教与学的效果，二是优化教师与学生的劳动方式。前者强调以较少的教育投入（包括人力、物力、财力、时间等）取得较大的教育效果（主要指学生的知识获得、技能形成、情感培养等）。后者是指采用机器人这种教与学的劳动工具，能改善教学方式与方法，减轻师生的劳动强度，缩短劳动时间，提高劳动效率。

（3）机器人教育有五种基本类型：

① 机器人学科教学（Robot Subject Instruction，简称RSI）

② 机器人辅助教学（Robot-Assisted Instruction，简称RAI）

③ 机器人管理教学（Robot-Managed Instruction，简称RMI）

④ 机器人代理（师生）事务（Robot-Represented Routine，简称RRR）

⑤ 机器人主持教学（Robot-Directed Instruction，简称RDI）

（4）机器人教育强调人工智能技术的应用，是信息技术教育的新发展。

机器人教育的核心基础是人工智能技术在教育中以物化、人性化、智能化的形式加以利用。而人工智能技术是信息技术发展的一次重大飞跃。信息技术教育未来发展的趋势必然是向机器人教育重心转移。

（5）机器人教育的普及，将引起人类教育的重大变革。

主要表现在：有肋于构建新的教育哲学与教育体系；有肋于改革教育思想、方法、课程、教材与评价体系；有助于提高教育质量。