近日，北京師范大學(xué)智慧學(xué)習(xí)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(shí)驗(yàn)室在2019世界機(jī)器人大會(huì)上聯(lián)合發(fā)布了《2019全球教育機(jī)器人發(fā)展白皮書》。

　　北京師范大學(xué)智慧學(xué)習(xí)研究院副院長曾海軍代表項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)介紹了白皮書的研究框架和主要觀點(diǎn)。基于《2016全球教育機(jī)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(xué)術(shù)界、教育界、產(chǎn)業(yè)界提供全面了解教育機(jī)器人學(xué)術(shù)研究成果、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及趨勢(shì)、教育應(yīng)用情況的報(bào)告。探討教育機(jī)器人的創(chuàng)新應(yīng)用途徑，以及如何設(shè)計(jì)開發(fā)能滿足各類教育服務(wù)對(duì)象需求的功能，為未來的教育機(jī)器人發(fā)展指明可能的趨勢(shì)，為一線教師、教育政策制定者以及想要進(jìn)軍教育機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的企業(yè)提供參考信息。

北京師范大學(xué)智慧學(xué)習(xí)研究院副院長曾海軍

　　白皮書分析了近5年教育機(jī)器人的研究熱點(diǎn)，歸納了教育機(jī)器人的17種角色和12類應(yīng)用情境，提出了4個(gè)維度、5個(gè)層級(jí)的產(chǎn)品分析框架，獲取了7類視角下9類人群對(duì)教育機(jī)器人的需求，總結(jié)了3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和主流設(shè)計(jì)思路，整理了7層產(chǎn)業(yè)鏈框架，并預(yù)估至2023年教育機(jī)器人市場(chǎng)模型將達(dá)到841億美元。

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

　　為了解目前市場(chǎng)產(chǎn)品的分布狀態(tài)，白皮書提出“適用對(duì)象”與“應(yīng)用場(chǎng)域”兩個(gè)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(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀。可以看到，教育機(jī)器人產(chǎn)品主要集中在家庭和學(xué)校場(chǎng)域中使用，部分產(chǎn)品仍處于概念性階段，如課堂機(jī)器人“助教”、機(jī)器人“教師”等。

12類教育機(jī)器人產(chǎn)品應(yīng)用情境

　　白皮書還提出了“表情動(dòng)作”“感知輸入”“機(jī)器人智能”“社會(huì)互動(dòng)”4個(gè)維度和按照功能由弱到強(qiáng)5個(gè)層級(jí)的產(chǎn)品分析框架。

教育機(jī)器人產(chǎn)品分析框架

　　在市場(chǎng)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(duì)教育機(jī)器人的需求，匯總需求內(nèi)容233項(xiàng)，結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研，以人機(jī)交互技術(shù)、機(jī)器人視覺技術(shù)、情境感知技術(shù)在內(nèi)的3個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的成熟度作為需求時(shí)程定義準(zhǔn)則，總結(jié)出了各個(gè)群體的典型需求與實(shí)現(xiàn)時(shí)程。

各類用戶群體教育機(jī)器人需求與實(shí)現(xiàn)時(shí)長

　　教育機(jī)器人與工業(yè)機(jī)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(shí)間較短，仍然處于早期的探索階段。白皮書提出了教育機(jī)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(tái)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(yán)格的上下游關(guān)系，部分企業(yè)同時(shí)具備多種角色。

教育機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈框架圖

　　最后，白皮書提出了教育機(jī)器人發(fā)展的6大核心觀點(diǎn)：

　　1.統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，美國、歐洲（英、法、意）是教育機(jī)器人學(xué)術(shù)研究的主要地區(qū)，研究聚焦于教育機(jī)器人的本體、教學(xué)角色及影響、教學(xué)實(shí)踐、設(shè)計(jì)及應(yīng)用情境五個(gè)方面，機(jī)器人對(duì)STEAM、語言教育、身心障礙治療的價(jià)值和對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)受到學(xué)界更多關(guān)注。

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

　　3.教育機(jī)器人的設(shè)計(jì)應(yīng)以需求分析為基礎(chǔ)，以智能化為著力點(diǎn)，既要滿足用戶的主觀需求，強(qiáng)化自然人機(jī)交互體驗(yàn)，又要對(duì)用戶需求保持理性判斷。

　　4.人機(jī)交互、機(jī)器視覺、情境感知是教育機(jī)器人研究中需大力發(fā)展的三大關(guān)鍵技術(shù)；教育機(jī)器人本機(jī)智能與云端智能設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)器人的終端消費(fèi)市場(chǎng)在迅速擴(kuò)展，教育機(jī)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(lán)海市場(chǎng)；細(xì)分領(lǐng)域有望成為未來教育機(jī)器人市場(chǎng)的主要發(fā)展方向。

　　6.教育機(jī)器人市場(chǎng)將形成服務(wù)型生態(tài)系統(tǒng)圈。與智能手機(jī)發(fā)展歷程相似，以教育機(jī)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(xué)服務(wù)的一整套服務(wù)體系。