近日，北京師范大學智慧學習研究院與互聯(lián)網(wǎng)教育智能技術(shù)及應(yīng)用國家工程實驗室在2019世界機器人大會上聯(lián)合發(fā)布了《2019全球教育機器人發(fā)展白皮書》。

　　北京師范大學智慧學習研究院副院長曾海軍代表項目團隊介紹了白皮書的研究框架和主要觀點。基于《2016全球教育機器人發(fā)展白皮書》研究成果，該白皮書通過各類資料的采集、匯總、分析及比較，為學術(shù)界、教育界、產(chǎn)業(yè)界提供全面了解教育機器人學術(shù)研究成果、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及趨勢、教育應(yīng)用情況的報告。探討教育機器人的創(chuàng)新應(yīng)用途徑，以及如何設(shè)計開發(fā)能滿足各類教育服務(wù)對象需求的功能，為未來的教育機器人發(fā)展指明可能的趨勢，為一線教師、教育政策制定者以及想要進軍教育機器人產(chǎn)業(yè)的企業(yè)提供參考信息。

北京師范大學智慧學習研究院副院長曾海軍

　　白皮書分析了近5年教育機器人的研究熱點，歸納了教育機器人的17種角色和12類應(yīng)用情境，提出了4個維度、5個層級的產(chǎn)品分析框架，獲取了7類視角下9類人群對教育機器人的需求，總結(jié)了3項關(guān)鍵技術(shù)和主流設(shè)計思路，整理了7層產(chǎn)業(yè)鏈框架，并預(yù)估至2023年教育機器人市場模型將達到841億美元。

　　通過文獻資料調(diào)研，白皮書排列出全球重要的10大教育機器人研究機構(gòu)，根據(jù)關(guān)鍵詞聚類分析的結(jié)果，得出教育機器人學術(shù)研究的主要地區(qū)和研究的5大熱點。

　　為了解目前市場產(chǎn)品的分布狀態(tài)，白皮書提出“適用對象”與“應(yīng)用場域”兩個維度，從產(chǎn)品與用戶關(guān)系的角度提出分析框架，說明市場發(fā)展現(xiàn)狀。可以看到，教育機器人產(chǎn)品主要集中在家庭和學校場域中使用，部分產(chǎn)品仍處于概念性階段，如課堂機器人“助教”、機器人“教師”等。

12類教育機器人產(chǎn)品應(yīng)用情境

　　白皮書還提出了“表情動作”“感知輸入”“機器人智能”“社會互動”4個維度和按照功能由弱到強5個層級的產(chǎn)品分析框架。

教育機器人產(chǎn)品分析框架

　　在市場和產(chǎn)品分析的基礎(chǔ)上，白皮書通過問卷調(diào)查，獲取了7類視角下9類人群對教育機器人的需求，匯總需求內(nèi)容233項，結(jié)合文獻調(diào)研，以人機交互技術(shù)、機器人視覺技術(shù)、情境感知技術(shù)在內(nèi)的3個關(guān)鍵技術(shù)的成熟度作為需求時程定義準則，總結(jié)出了各個群體的典型需求與實現(xiàn)時程。

各類用戶群體教育機器人需求與實現(xiàn)時長

　　教育機器人與工業(yè)機器人相比，在形態(tài)、構(gòu)成和功能上更加復(fù)雜，加之發(fā)展時間較短，仍然處于早期的探索階段。白皮書提出了教育機器人的7層產(chǎn)業(yè)鏈：AI芯片制造商、硬件制造商、系統(tǒng)平臺開發(fā)商、應(yīng)用服務(wù)提供商、內(nèi)容提供商、系統(tǒng)集成商、渠道商。7層產(chǎn)業(yè)鏈中的企業(yè)并非嚴格的上下游關(guān)系，部分企業(yè)同時具備多種角色。

教育機器人產(chǎn)業(yè)鏈框架圖

　　最后，白皮書提出了教育機器人發(fā)展的6大核心觀點：

　　1.統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，美國、歐洲（英、法、意）是教育機器人學術(shù)研究的主要地區(qū)，研究聚焦于教育機器人的本體、教學角色及影響、教學實踐、設(shè)計及應(yīng)用情境五個方面，機器人對STEAM、語言教育、身心障礙治療的價值和對學生能力的培養(yǎng)受到學界更多關(guān)注。

　　2.教育用戶的多樣性決定了其對教育機器人的需求廣泛且不同。從應(yīng)用場域來看，適用于家庭的需求明顯多于適用于學校的需求；從功能效用來看，輔助于語言教育和機器人教育的需求占比較大；從適用對象來看，面向于學生的需求高于面向其他群體的需求。

　　3.教育機器人的設(shè)計應(yīng)以需求分析為基礎(chǔ)，以智能化為著力點，既要滿足用戶的主觀需求，強化自然人機交互體驗，又要對用戶需求保持理性判斷。

　　4.人機交互、機器視覺、情境感知是教育機器人研究中需大力發(fā)展的三大關(guān)鍵技術(shù)；教育機器人本機智能與云端智能設(shè)計的結(jié)合將為提升感知與交互能力提供新思路。此外，教育機器人還應(yīng)發(fā)展更多的教育適用性，提高教育服務(wù)的勝任力。

　　5.教育機器人的終端消費市場在迅速擴展，教育機器人產(chǎn)業(yè)將迎來快速發(fā)展期。專用型產(chǎn)品研發(fā)和推廣的思路逐步形成，將成為系統(tǒng)集成商的藍海市場；細分領(lǐng)域有望成為未來教育機器人市場的主要發(fā)展方向。

　　6.教育機器人市場將形成服務(wù)型生態(tài)系統(tǒng)圈。與智能手機發(fā)展歷程相似，以教育機器人操作系統(tǒng)和開放的SDK或API服務(wù)吸引軟件開發(fā)商的加入，形成從硬件集成到軟件開發(fā)再到各種教學服務(wù)的一整套服務(wù)體系。