智能机器人“入侵”教育:可以教孩子编程

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Play-i是一个由三个圆球组成的机器人,顶上的那个圆球有一只大大的眼睛,两边的圆球底部则装有两个轮子,帮助它前进。从它偏向可爱的外型上可以看出,它主要的职责不是什么完成酷炫任务,而是帮助5岁以上的小朋友学习编程语言——配合一个iPad,小朋友就可以运用可视化界面进行命令编写,给它下达各个指令,比如操控前进方向、检测前方物体,甚至完成跳舞等复杂动作。在这个过程中,小朋友可以非常直观而又轻松地学会和实践编程。

是不是觉得很神奇?可能各个程序员们都恨不得马上生一个小孩来配合这个机器人了。但是,它并不是唯一的瞄准儿童教育的机器人创业公司。事实上,教育已经成为了各路智能机器人“入侵”的一个重要领域。在一个名叫Robo Madness的机器人论坛上,Play-i的创始人兼CEO Vikas Gupta就和另外两个同样专注教育/护理型机器人研发的创业者分享了他们的创意。

同样是针对小孩的机器人,Romibo又是完全不同的一个产品。它看起来更像是一个毛茸茸的玩具,只除了脸部由一个LED屏幕代替,可以显示自定义的五官和表情。它针对的更多的是需要特殊护理(比如患有自闭症)的小孩,用CEO Aubrey Shick的话来说,它是一个社交型机器人,是一个情感上的看护,或者说,是那些不愿意与人接触的孩子们的朋友。Romibo会用前置摄像头来捕捉动作,老师或者护理人员可以用iPad来远程控制它发出声音、四处移动等,从而配合他们进行日常的沟通和教育。Shick说,Romibo是想用最简单的方式,来给这些孩子提供社交联系。不过,他们现在主要还是和研究机构进行合作,下一步,他们要做的就是让它进到教室里,和老师或者治疗师一起给那些孩子特别的照顾与陪伴。

与上面两个针对低龄儿童的教育/护理机器人相比,Linkbot就显得极客的多,它甚至没有做成仿人或者动物的样子,而是方方的一块,机身都是各种接口,再配上可以自由拆卸的轮子或者支架。它的特色就在于它的无限拓展性,就像是乐高积木一样,可以让人自由组合,组件之间可以连接,或者分享行为,甚至让一个机器人控制另一个。你可以用几个Linkbot组合成一个大的机器人,或者配上附件,让它成为各种有想象力的模样。尽管样子看起来酷酷的,但是这同样不妨碍它的创始人Graham Ryland把它应用到教育领域。Ryland认为,Linkbot就是最棒的机器人玩具:它既降低了玩机器人的学习门槛,同时,只要孩子们想,就可以组建出非常复杂的结构。

尽管定位和产品形态都不一样,但是同样作为面向教育领域的机器人,三者还是有不少共性,或者说,面对他们的特殊用户——孩子,他们都呈现出了一样的特点。

首先就是有趣。Vikas Gupta称,他们重视的不仅仅是编程语言,更多的反而在于引导小孩子们怎么思考。比起传统的编程教学,这种互动式的探索和更像是在鼓励小孩子们创造和发现。“我们在这个过程中发现,有趣对于小朋友们而言是最重要的事情,他们不需要坐在那里看代码,而是玩着玩着就学会了。也许有人会觉得编程语言对于5岁的孩子太难了,但是你永远不要低估孩子们的学习能力。”Gupta说,因为所有的结果都会实时在机器人身上反应出来,这也绝对能够激发他们在玩乐中学习的兴趣。

其次还包括易用。不过,和你想象的不同,这个易用更多的是针对老师们,要让老师们很容易就学会操作,这比孩子们学会怎么玩甚至更困难。所有这三个公司都希望老师可以参与到他们的产品与孩子们的互动中来,或者说,让他们的产品走到课堂上去,所以,如何让老师可以轻松地在课堂上使用他们的技术,成为最大的难题。

“孩子们学的很快,但是老师们需要一点时间。”Ryland说,“总不能让老师们为了学会使用这些机器,还要去拿一个计算机的学位。”所以他们希望在软件上下功夫,尽量把操作做的简单,这让他们花在硬件和软件上的时间达到了一半一半。Shick则把希望放在了创造容易控制的交互界面上,Romibo就花了大量时间来简化UI设计,但是上面提到的那个问题,也并没有解决——也许孩子们可以很快和机器人相处,但是让老师们不看说明书就知道怎么用,还是太难了。“只要对于很多老师来说,这个不是自己可以学会的、而需要有人来教授,那它就不可能快速普及。”Shick说。

但是,一旦这些因素可以克服,机器人在教育领域的应用将具有非常大的想象空间,甚至你可以说,它将颠覆人类学习的方式。Romibo已经逐渐显现出这方面的能力——根据Shick的描述,在一间特殊学校里,他们就发现了不少让他们非常惊讶的事例。比如说,有一个不喜欢讲话的小男孩,几乎一天都没有怎么开口了,于是护理老师让Romibo跟着他,然后一直对他说,“嘿,你在干什么!”或者发出各种声音逗他笑。过了一阵子,那个看起来很沮丧的小男孩转身,给了一直跟着他的Romibo一个拥抱,再过一会儿,老师们就发现,小男孩已经在和Romibo小声聊天了。

即使是在传统教育方面,Ryland说的也没错,“我们需要让机器人走到教室里去。现在教育内容都数字化了,但是人们还是在用物理(physical)的方式学习——机器人将会要填平这个鸿沟。”… 阅读全文

Arduino与树莓派哪个是更适合

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类别:相 关,日期:2014年7月27日,访问次数:74,评论次数:0

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你想做硬件DIY吗?它们哪个更适合你?

如果你很熟悉电子DIY,那么应该听过Arduino和Raspberry Pi(树莓派)的特点对比。你也许甚至会猜测到,像我之前认为的,它们两个是处理相似问题的相互竞争的硬件平台。

实际上,Arduino和树莓派非常不一样。对于初学者来说,树莓派是一台完整功能的计算机,而Arduino只是一个微控制器,它仅仅是组成计算机的一个模块。

这里有一些指引来帮助你区分Arduino和树莓派,然后确定这两个DIY设备中的哪个更适合你的需求。

概述

树莓派和Arduino最开始都被设计成教育工具,这也是它们现在这么流行的原因,它们两个都非常容易学习使用。

树莓派来自英国。开始的时候,发明者Eben Upton和他在剑桥大学计算机实验室的同事对学生数量的逐渐减少和差劲的技能感到非常懊恼,于是想办法解决这个问题。他们设计的树莓派是一台便宜的方便 修改的计算机,目的是提高动手能力。Upton在2006年设计了树莓派的原型,在2012年4月的时候第一次可以在市场上买到。

另一个,Arduino诞生于意大利。它是根据发明者Massimo Banzi和合伙人想到这个点子的一个酒吧的名字命名的。Banzi是伊夫雷亚互动设计学院的一名教师,他想为他学设计的学生做一个简单的硬件原型制作工具。

作为教育工具,Arduino和树莓派都适合初学者。而在了解了它们的硬件和软件特点之后,很明显它们会应用到完全不同的项目中。

这里大概列出了两者规格上的最大差异

Arduino Uno树莓派Model B
价格$30$35
体积7.6 x 1.9 x 6.4 cm8.6cm x 5.4cm x 1.7cm
内存 0.002MB512MB
主频
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树莓派和scratch等新兴技术改变课堂教学形态

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近来,新兴技术不断涌现,并逐渐被运用到教育领域。“这些新兴技术将给教育带来持续和深远的影响。其对于课堂的影响已初见端倪,正在深刻影响并改变新一代 学生的学习方式,逐步开始扭转以教师为中心的传统教学形式,并成为有望打破课堂单一教学形态的利器。”北京师范大学教授黄荣怀近日对记者说。
智能机器人将成为未来学习伙伴
“智能机器人高水平的数字化和智能化程度,使其在学习中可同时具备益智学习工具、情境建设者、学习伙伴三个不同角色。”黄荣怀认为,智能机器人作为益智学习工具正逐渐成为“做中学”学习模式的主题和项目,并在世界各国都有极大发展。
据北京师范大学副教授张进宝介绍,日本是机器人教育大国,其近期开发的一款以机器人和投影设备为主的R-learning系统,主要用于协作儿童在故事场 景中的设计和渲染,学生通过在绘制的故事场景中操控机器人来完成预设角色的行为,从而培养他们的合作力、想象力及创造力。
3D打印将颠覆学生实践范式
黄荣怀介绍说,3D打印是一种利用三维数字形式对空间构造的物理或虚拟实体对象进行快速成型的技术。3D打印对于教学和学习的重要价值体现在能够将特定物 理及虚拟事物更加真实地加以呈现,使学生获得深刻的感知体验。3D打印机可以将抽象的空间构思转变为真实的、立体的彩色模型,某些难以理解的空间概念和构 造因被引入到“现实”世界中而变得更加具体、直观。3D打印技术为学习者开辟了崭新的学习空间,学习者通过设计、制作、展示等多种角色进入到该学习空间 中,亲历学习过程的趣味性和生动性。同时,通过亲身体验、亲自参与,学生的思维能力、设计能力和动手能力都得到了全面协调的发展和提高。
他告诉记者,目前,一些国家和组织已经开始探索3D打印在教育领域中的应用。英国教育部开展了一项为期一年的试验项目,该项目以21个学校为试验点,将 3D打印技术系统地应用于数学、物理、计算机科学、工程和设计等课程中,探索3D打印的教学应用,推动教学创新。“有些教师在历史课堂上使用3D打印的历 史古迹和文物模型,模拟还原部分历史事件、人物或场景,使学生在课堂上就能像在博物馆里一样,‘触摸’到真实的历史。”黄荣怀说。
创客运动夯实技术课程“做中学”教学模式
“开源硬件与创客运动是近年来风行全球的一项影响深远的科技文化现象,被认为是制造业创新及第三次工业变革的重要推手,3D打印技术的发展及迅速普及就是其直接产物。”黄荣怀说,目前,教育应用正是许多创客空间、创客团队和开源硬件开发者所关注的焦点之一。
张进宝表示,开源硬件显著降低了高级硬件产品开发成本和复杂程度,使没有或极少技术背景的普通师生也能轻松从事作品原型创作或产品开发,为所有学生发挥想 象力、进行各种水平创新活动提供前所未有的前景。以Arduino为代表的开源硬件已在学校的科学创新活动中占有一席之地。树莓派(Raspberry Pi)是继Arduino后在教育领域获得成功的另一种开源硬件,越来越多的学校将其用于教学,实施课堂“做中学”教学模式。
据悉,从2012年起,树莓派基金会协同英国剑桥大学和英国计算机协会(BCS)等机构,通过开展各种活动和研讨会等形式,为中小学培训了数千名熟悉树莓 派的各学科骨干教师,为树莓派深度支持教学活动奠定了坚实基础。2013年12月,IBM非洲研究院实施的“推动改善非洲教育质量项目”,将树莓派、传感 器和编程实践(使用Python和Scratch)整合到现有中学地理教材中,学生在教学过程中边做边学,以此评估技术的有效性。研究结果表明,这些新技 术的使用充分激发了学生的学习兴趣,培养了学生的创造性思维等。
“为推动创客运动及开源硬件更深度融合教学,很多具有国际影响的公司不遗余力地在大学,甚至中学免费提供开源硬件,鼓励学生开展创新活动。比如Intel公司于2013年推出了Galileo开发板,并在全球遴选1000所学校免费提供。”黄荣怀说。
体感技术将带给“数字土著”学习新体验
体感技术与自然语言交互是继键盘+鼠标、多点触控之后获得广泛应用的第三大类操作方式,体感技术使人们无需借助复杂的控制设备,直接使用肢体动作与数字设备和环境进行互动,并根据人的动作来完成各种指令,就像为计算机配备了一双精准有效的“眼睛”。
“体感技术不但是一种创新的操控方式,还拥有强大的数据监测和数据分析功能。”黄荣怀说,可以预期,未来的体感交互将体现为可穿戴设备的形式,成为“数字土著”一代身上的必备学习品,为用户带来更刺激、更具现场感的愉悦学习体验。
据张进宝介绍,微软公司开发的Kinect是目前一种典型的体感技术,在Xbox系列游戏机上作为首选控制工具,被认为是当前用户体验最佳的交互工具。在 教育领域中,Kinect体感技术可以通过特定的软件连接至投影仪,从而可以将计算机上的任何操作界面信息投影至屏幕上,以达到支持手势及触控等操作。德 国的一所大学使用这种设备,将网站直接投影至墙面上,学生可以像在iPad上一样使用手势进行操作、浏览。随着人们对体感技术优势日益深入的了解,其在教 育领域的一些特定方面(如体育锻炼、幼儿教育和特殊教育等)可能成为一种趋势。
移动卫星车助力经济欠发达地区信息化课堂
教学点(也称为不完全小学)是一种为学生提供小学教育的场所。由于经济落后、地理位置偏远等原因,依托教学点开展教学广泛存在于世界各地,特别是在非洲、 南美和亚洲的部分经济欠发达国家或地区。由于师资力量十分匮乏,教学点通常只招收部分年级的学生,也难以开齐所在国家的规定课程。教学点的教师通常一个人 负责一个年级或整个学校所有学科的教学。
据黄荣怀介绍,为应对这一挑战,世界各国均尝试使用信息技术来提升教学质量。在一些经济欠发达国家和地区的教学点,除教学光盘播放、卫星接收和网络传输这 三种常见的资源共享方式外,利用“移动卫星车”构建信息化课堂成为提供优质学习资源和学习支持平台的一种新方式,从而形成了新的课堂形态。“巴基斯坦是儿 童失学率和成人文盲率最高的国家之一,国内教育发展水平较低,偏远地区教育十分落后。为了应对这一挑战,2012年7月以来,受英国国际发展部资助,巴基 斯坦教育部发起了‘移动卫星车’项目。该项目旨在共享优质教育资源,提升经济欠发达地区教学点的教学质量。”他说。

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树莓派上screen安装

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使用ssh和xrdp进行远程登录,当连接断开后当前运行的工作也会中断。很多时候需要后台长时间执行,怎么办呢? 使用screen这个小工具,问题就解决了。screen是一个虚拟终端管理器。我们可以用它在后台管理终端界面,这样SSH断开后就不用怕正在进行的操 作中断了。

 

    Screen是一个虚拟终端管理器。我们可以用它在后台管理终端界面,这样SSH断开后就不用怕正在进行的操作中断了。

关于screen 参考:
linux screen—-让您处理终端游刃有余
linux下screen命令的使用

一、安装

一定先执行下面的命令, 否则可能安装不成功
pai-apt-get-screen001
sudo apt-get update
执行完成更新后, 就可以安装了!
sudo apt-get install screen

 

 

二、使用

 

1、创建一个虚拟终端

使用putty登录树莓派后执行:

screen -S terminal1

样就创建好一个名为terminal1的终端了。此时我们可以随便执行操作了,比如执行sudo apt-get upgrade,或者其它消耗时间比较长的工作,像编译内核等等。

按ctrl+a后再按d这样就保存好一个虚拟终端了,系统会提示deatached。

SSH什么的可以完全断开不管了,让虚拟终端自己运行去吧。

 

2、访问已经创建好的终端

screen -
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快乐成长 每天进步一点点