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教育机器人在科普领域的应用
摘 要
教育机器人是服务于教育领域的机器人。虽然教育的内容、形式、
场合多有不同，但教育的目标都是为了培养人才。教育的形式多样，效
果不同；教育的场合不同，实施的方法也有很大差异。但总的来说，如
何提高教育质量和效果，是教育工作者甚至是全社会共同关心的话题。
面向科普教育，本文主张以“科艺融合”的理念和方法开展工作，促进
大众科学素养和综合能力的提升。
关键词：机器人秀，科艺融合，自动展演系统，大众互动
随着教育改革的深化和机器人技术的发展，教育机器人开发和应用
正在成为科技工作者和教育工作者共同关注的热点。东北大学赵姝颖教
授团队作为中国智能机器人产业创新联盟首批成员、全国科普创作与产
品研发示范团队，创建了以智能机器人技术开发和普及为特色的全国科
普教育基地，通过多年探索实践，提出了“科艺融合”的教育理念，给
出了一系列关于教育机器人资源开发与创新应用的思路和方法，并通过
内地、澳门和中日韩机器人技术交流等活动得到进一步检验，对推进我
国机器人教育事业发展具有良好借鉴作用。
科艺融合将科技与艺术结合起来，相互渗透，促进大众科学素养和
综合能力的提升，通过科艺融合的机器人科普活动，让更多的人通过接
触机器人，感受机器人，为机器人技术的长远发展创造了机会和条件。
本期连载的主要内容包括：
（一）“科艺融合”的教育理念
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（二）机器人秀
（三）大众互动的机器人科普秀
0 引言
随着机器人技术的发展，机器人已经可以在很多方面模拟人类，例
如，工厂中代替人工的机械手，运送物料的AGV，执行侦察、拍摄全景或
者喷洒农药的飞行机器人等。此外，在更多的服务领域，机器人也都展
现了不同凡响的作用。如科教领域应用的机器人，以寓教于乐为宗旨，
在内容与形式上科艺融合，更体现了其独特优势。
“科普秀”是展示科技魅力常见的科普活动形式。以人们喜闻乐见
的机器人表演来展示机器人技术，增加大众对机器人的认识和关注，培
养潜在的机器人研究者，是近年来教育机器人应用的一个新方向。
1 “科艺融合”的教育理念
“科”指“科学和技术”，简称“科技”，“艺”指“艺术”。
“科艺融合”就是科技与艺术相互渗透，交叉融合，形成在内容和形式
上的高度相关。科学与艺术是人类整体文化的两朵奇葩，是人类认识世
界和改造世界的不同手段，也是具有不同规律但又相互紧密联系的两个
领域。
教育机器人服务于教育过程，不仅向受教育者传播有关机器人的科
技知识，同时也搭建起一个让受教育者更广泛接触科技前沿的平台。这
种教育过程，既有可能因为机器人的多学科交叉所带来的复杂性让学习
者望而却步，也完全可以因为采取良好的教育方式，让具有一定复杂度
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的机器人发挥其“多才多艺”的能力，让学习者感受学习的乐趣，增强
学习的兴趣，从而使更多的人成为主动学习者。
中国有句老话：“兴趣是最好的老师”，本文所提倡的教育模式—
—“科艺融合”，就是从培养学生的兴趣出发，到培养学生的学习能
力。
很多大科学家和大艺术家都在科艺融合的道路上身体力行，成果颇
丰。如被誉为“文艺复兴时期最完美代表”的达·芬奇，其著名作品
《蒙娜丽莎》现在是巴黎卢浮宫的三件镇宫之宝之一。达·芬奇晚年极
少作画，潜心科学研究，去世时留下大量笔记手稿，内容从物理、数
学、生物解剖、医疗到机器人，几乎无所不包。几百年后，有人依据其
构思的图纸设计制作了人形机器人，发现达·芬奇对机器人技术的精准
把握让人叹为观止。
图1 按照达芬奇设计图纸制作的机器人
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再如伟大的科学家爱因斯坦，他曾经是一位十分优秀的小提琴家。
1915年11月，爱因斯坦完成了广义相对论的创立，半年后又预言了引力
波。2015年9月14日，美国的激光干涉引力波天文台（LIGO）探测到来
自13亿光年外的两个黑洞并合所产生的引力波，验证了爱因斯坦当年的
预言。
图2 小提琴家爱因斯坦
世界著名物理学家、诺贝尔奖获得者李政道教授积极倡导科艺融
合，曾经在中国组织过大型的科学家与艺术家的研讨会，对科学与艺术
的交流、融合、发展产生了重大而深远影响。被誉为“中国航天之
父”、“中国导弹之父”的钱学森先生也非常推崇科技与艺术融合，他
说：“艺术里所包含的诗情画意和对人生的深刻理解，使我丰富了对世
界的认识。受到了这些艺术方面的熏陶，我才能避免死心眼，避免机械
唯物论，想问题能够宽一些，活一些。”
2 机器人秀
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图3 与机器人共舞（2005年日本）
当人和机器人同时站在舞台上唱歌、跳舞、吹喇叭，大家的注意力
会更关注谁？事实证明，机器人会很抢风头！当一曲《和谐中国》乐曲
奏响，一群教师盛装起舞，两位领唱高声欢唱的时候，在舞台上并不显
眼的位置，有几个个头很小的迷你机器人演员一起伴着音乐欢快地跳起
舞来，引得在场观众纷纷拿出手机不停地拍照。这是东北大学信息学院
2014年度总结表彰大会上真实的一幕。用音乐舞蹈等艺术形式展示机器
人技术，这就是“机器人秀”。这种形式已经多次出现在科技馆、学校
和其他公众场合。2016年中央电视台春节联欢晚会，几百台人形机器人
与著名歌手孙楠共同演绎了人机合作表演，给很多观众留下了深刻印
象。
机器人与人共舞，很好地展示了机器人的综合能力。“秀”是英语
“Show”的音译，意为表演。机器人秀是一种典型的科艺融合，在大众