北京师范大学智慧学习研究院近日发布《如何利用人工智能学习？百篇教育机器人学术文章深度分析》。该报告历经一年时间，聚焦智能时代机器人技术在教育中的应用，对近年来教育机器人领域百篇有影响力的学术论文进行系统分析而成。


机器人多学科属性得到广泛应用

据介绍，研究团队重点关注了基于“对话代理”的个性化辅导、STEM教育中的机器人、面向机器人的编程、社交机器人支持下的语言学习、课堂教学中的机器人、机器人辅助特殊教育、服务于老年人的认知训练机器人七大研究领域的发展现状。着眼于利用机器人技术促进学习，使人工智能为全民所用，研究团队提出了以下研究发现。

报告显示，机器人具有多学科属性，能很好地应用于教学实验，创建建设性学习环境，提供真实世界任务导向，在STEM教育以及编程教育中已得到广泛应用。同时，机器人技术也将增强传统教学实践，将抽象概念具象化，培养系统设计思维。当前研究一方面集中在探索人机协同教学新模式，满足差异化学习需求，响应包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新在内的智能时代的素养诉求；另一方面着眼于如何打破技术与经济壁垒，提供低成本的机器人教育解决方案，保障教育公平。

报告指出，社交机器人的发展促进了教育的全纳，在服务与关怀边缘人群方面展现出潜力。研究表明，机器人因其童趣的外观、耐性、稳定性、可预测性以及多角色扮演能力在特殊教育领域，特别是自闭症儿童教育中备受青睐。机器人的这些特点也有助于克服人与人交往中的障碍，促进社交互动。

此外，报告还提出教育机器人的发展受到包括制造业发展、开源运动、市场需求、行业推动和资本夹持等一系列复杂因素的影响。这些因素引发的隐私安全问题、人类尊严问题以及计算能力成本问题应引起关注。基于此，报告从人机协作、教学方法、核心技能、教育资源和公共服务的角度展望了机器人+教育发展趋势，对机器人教育应用提出了建议。


人工智能协作教学能力待提升

在探索人机协作机理，构建教育智能生态圈方面，报告提出，随着人工智能技术(包括机器人、智能导师系统、聊天机器人、元宇宙等)的兴起，教育领域中人机协作的研究变得极为重要。但在关注伦理问题的同时，也需思考如何提升教师的作用，实现教师和人工智能的协作教学，加强理论研究、平台建设及专家指导，以推动中小学和高校的人机教学实践的发展。

报告还建议扩大教育社会实验，延展教学公共服务。通过社会实验研究人工智能技术在真实、自然的教育过程中的影响，不仅可以验证某项技术在教育中是否有效，还将为延伸教学公共服务提供实践基础和数据支持，有助于实现教育公平，化解规模化教育与个性化培养的矛盾，提高数字教育的质量。

报告由北京师范大学智慧学习研究院联席院长黄荣怀、刘德建带领学术团队共同完成。联合国教科文组织人工智能与教育教席、联合国教科文组织国际农村教育研究与培训中心、北京师范大学智慧学习研究院提供了研究支持。北京师范大学博士后陈莺代表项目团队发布了报告。