了解機器人之于教育發(fā)展的現(xiàn)今與未來

“比爾蓋茨曾預言，機器人的普及將像個人電腦的普及一樣，徹底改變這個時代的生活方式?，F(xiàn)今，有那么一種呆萌可愛的機器人已經(jīng)或即將走進你的家庭，陪伴你的孩子學習、交流、成長，成為孩子們的最佳小伙伴兒，他就是教育機器人！教育是機器人走進每個家庭的主要途徑，教育機器人成為市場炙手可熱的產(chǎn)品，機器人教育成為學校最受追捧的課程……讓我們帶你一起了解機器人之于教育發(fā)展的現(xiàn)今與未來?！?/p>

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教育機器人：寓教于樂，科技促學

教育機器人市場欣欣向榮。作為服務機器人的主力軍，教育機器人以激發(fā)學生學習興趣、培養(yǎng)學生綜合能力為目標，逐漸成為市場的寵兒。極客爸爸和奇幻工房聯(lián)合發(fā)布的《2017全球教育機器人行業(yè)研究報告》中指出，2017年全球教育機器人市場規(guī)模已達到8.19億美元，預計2018年全球教育機器人市場規(guī)模將達到9.82億美元，2021年將有望超出20億美元。2017年中國占據(jù)全球教育機器人市場份額10.8%，2018年中國市場規(guī)模預計將增長到7.6億人民幣，增速達24.59%。根據(jù)近幾年中國教育機器人市場蓬勃發(fā)展的景象，可以預見未來還將持續(xù)增長。

教育機器人專利申請量逐年提高。2010-2017年，我國教育機器人專利申請數(shù)量總體上呈上升趨勢。2013年之前我國教育機器人專利的申請數(shù)量增長緩慢，2013年教育機器人行業(yè)專利申請數(shù)量達到84件，2017年達到551件。教育機器人專利不斷增加，表明該領域技術水平不斷提高，機器人在該領域的研究地位也在穩(wěn)步提升。

應用場景多維。教育機器人產(chǎn)品可以應用于家庭、學校、工業(yè)及商業(yè)等各種場所，從嬰幼兒到老年人幾乎覆蓋了所有年齡段。針對不同年齡段的使用對象，教育機器人的應用場景也不盡相同?，F(xiàn)有的應用場景大致可以分為幼兒和兒童的陪伴，中小學學生的課堂教育和遠程學習，較小眾的是專業(yè)場所的教育培訓。教育機器人雖然不能完全取代家長和教師，但它毋庸置疑將成為今后教育環(huán)節(jié)中不可或缺的重要角色。下圖是《2016全球教育機器人發(fā)展白皮書》中對40個關注度較高的教育機器人產(chǎn)品進行評測，得到教育機器人在使用對象和應用場景維度中的分布。

圖片來源：《2016全球教育機器人發(fā)展白皮書》

教育機器人最重要的市場是幼兒園和小學的兒童?，F(xiàn)今，教育機器人集成了課堂學習、趣味百科、唐詩宋詞、藝術教程、兒童歌謠等等，吸引力十足的人機交互形式讓孩子們學習興趣高漲，孩子得到全面和有針對性的教育，個性化培養(yǎng)也從理想逐漸走進現(xiàn)實。可以說，優(yōu)秀的教育機器人可以在一定程度上輔助家長和教師，滿足孩子的交流需求，讓他們遠離游戲和網(wǎng)絡，真正做到寓教于樂。

政策環(huán)境持續(xù)助力。

1、產(chǎn)業(yè)政策助力機器人行業(yè)發(fā)展。2016年底，工信部發(fā)布了《中國機器人產(chǎn)業(yè)五年發(fā)展規(guī)劃（2016－2020年）》，目標是經(jīng)過五年的努力，形成較為完善的機器人產(chǎn)業(yè)體系。

2、消費升級奠定機器人市場基礎。隨著我國綜合國力的不斷增長，居民收入水平不斷提高，消費能力也是穩(wěn)步提升。家庭教育支出超出家庭總收入的1/3以上，為教育機器人行業(yè)的快速發(fā)展奠定了市場基礎。

3、“全面二孩”政策實施釋放新需求。2016年年末我國全年出生人口1786萬人，比上年增加130多萬，出生率為12.95，創(chuàng)下近15年最高的人口出生率。

AI核心技術引領。隨著人工智能全面滲入生活各領域，教育也逐漸成為AI的重要應用方向之一。尤其是在語音識別、智能助理等領域的應用，人工智能技術大幅優(yōu)化了教育機器人的產(chǎn)品體驗，使之越來越受消費者的青睞。教育機器人通過傳感器感受外界環(huán)境的物理信息，由集成AI算法的芯片進行信息處理，并作出決策，控制執(zhí)行部件反饋信息。當前，教育機器人融入的AI技術，主要包括自然語言處理、AI人機交互、機器人行為決策、深度語義、機器學習和機器視覺等。

圖片來源：華夏幸福產(chǎn)業(yè)研究院

企業(yè)眾多，良莠不齊。隨著教育機器人發(fā)展持續(xù)上升，市場吸引了一大批優(yōu)秀的科技企業(yè)投身教育機器人產(chǎn)業(yè)。隨著核心技術門檻的提升，一些實力不足的企業(yè)接連被淘汰，優(yōu)秀的教育機器人產(chǎn)品決定了企業(yè)競爭力。當前，國內(nèi)教育機器人這塊大蛋糕正被一眾企業(yè)瓜分，技術不斷更迭，競爭還遠沒有結束。圖中展示的是部分教育機器人企業(yè)及產(chǎn)品。

未來技術和市場發(fā)展?jié)摿薮蟆ｋS著全球服務機器人的發(fā)展壯大，教育機器人產(chǎn)業(yè)分工也基本形成。從硬件制造，到人機交互和人工智能技術融合，到機器人系統(tǒng)集成，到線上線下銷售，到最后的培訓教育機構，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)有序發(fā)展。由于人工智能技術尚處于發(fā)展階段，目前市場上的教育機器人仍基本處于弱智能化水平。琳瑯滿目的教育機器人市場競爭也正處于白熱化階段，核心技術的率先突破，人工智能的深度應用，服務運營的合理規(guī)范等都將促成教育機器人企業(yè)未來的寡頭局勢。

機器人教育：競賽課堂，夢想成真

機器人教育正蓬勃興起。當前，機器人教育的兩種主要形式是課堂教育和競賽教育。

走進課堂，多學科教育。機器人技術綜合了多學科前沿技術，引入機器人教學將給中小學的信息技術課程增添新的活力，成為培養(yǎng)中小學生綜合能力、信息素養(yǎng)的優(yōu)秀平臺。初學者可以了解機器人的發(fā)展和應用現(xiàn)狀，理解機器人的概念和工作方式，為進一步學習機器人技術的有關知識打下基礎。深入學習的學生可以了解機器人各個傳感器的功能，學習編寫簡單的機器人控制程序，提高學生分析問題和解決問題的能力。

競賽引領，互動挑戰(zhàn)。機器人競賽是機器人在教育中的另一種重要實踐。從上世紀末興起，在十幾年的時間里，機器人競賽經(jīng)歷了從無到有、從單一到綜合、從簡單到復雜的過程。通過機器人競賽完成各項任務，學生在搭建機器人和編制程序的過程中培養(yǎng)動手能力、協(xié)作能力和創(chuàng)造能力。機器人競賽主題各異，有的是著重解決實際問題并引導孩子們進行科幻想象的，比如送餐、爬樓梯、殘疾輔助等；有的是通過社會主體參與公益活動，在培養(yǎng)孩子創(chuàng)造力的同時塑造正確的社會觀念的，比如模擬救援、參與環(huán)保、探索海洋、成為動物之友等。

目前全球每年有100多項機器人類競賽，競賽人群囊括了小學、初中、高中以及大學學生，參與人數(shù)也是逐年增長。例如，前不久在北京亦莊舉辦的2018世界機器人大賽吸引了10多個國家和地區(qū)的12000多支參賽團隊、50000多位選手前來競技；2017年中國青少年機器人競賽，全國各省區(qū)市共有9000多支隊伍、25000多名中小學生參加，參與學校數(shù)量達到3700所。通過大賽實踐，學生在基本生活技能、合作溝通、批判思維、項目管理和交流互動等各方面更為成熟，同時進一步拓寬了視野，激發(fā)了自身潛能。

機器人&教育：前路漫漫，任重道遠

在我國，教育機器人屬于萌芽階段，機器人教育屬于起步階段，機器人對教育的促進作用不可估量。中國教育市場巨大，教育相關的機器人企業(yè)眾多，能否渡過早期競爭占領后期市場，不僅僅依靠機器人企業(yè)的競爭策略，必然依靠的是人工智能和先進制造技術融合的核心競爭力。展望未來，智能化社會漸行漸近，教育機器人及機器人教育必將迎來更好的明天，筆者認為將有如下發(fā)展趨勢：

一是基于大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)，以及語音識別、機器視覺及深度學習等人工智能技術發(fā)展，教育機器人的智能化水平將不斷提高。教育機器人也將成為人工智能擴大應用落地的重要場景?；诖?，教育機器人將有可能沿著智能音箱曾經(jīng)的發(fā)展道路，成為人工智能巨頭競相投入的領域，迎來爆發(fā)增長。

二是機器人教育頭部企業(yè)的競爭將日趨明朗。類似于新東方、好未來這些市值超千億（納斯達克）的K12教育企業(yè)的唯我獨尊，基于大數(shù)據(jù)以及在線服務模式，機器人教育企業(yè)的并購、資源整合和全國性布局將加速，頭部企業(yè)有望脫穎而出，我們拭目以待。

三是國家政策有望成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的催化劑。當前，教育機器人產(chǎn)品和企業(yè)良莠不齊，這是技術和發(fā)展階段所決定的。未來隨著技術和產(chǎn)品的不斷成熟，政府的引導和監(jiān)管力度必將逐步加強。相關企業(yè)應更加注重技術和產(chǎn)品研發(fā)的方向和路徑選擇。