金准数据机器人培训行业研究报告文档格式.docx

1、STEAM 教育理念起源于美国20 世纪90 年代，美国国家科学基金会首次使用STEM 描述涉及一至多门STEM 学科的事件、政策、项目或实践。之后，美国政府又将艺术（Art）引入K12 素质教育计划，提出了STEAM教育计划，即加强美国K12 关于科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）及数学（Math）的教育。STEAM 教育的精髓在于K12 教育应注重实践、动手能力，让孩子在实践操作中建立起跨学科的思维，其核心特征表现为跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性、实证性。在国家人才培养战略方面，美国也愈发强调科学、科

2、技、工程及数学的重要性。2009年奥巴马就任美国总统之初，便颁布了美国振兴及投资法案以及“竞争卓越”计划，2012 年制定新的计划，承诺将在未来10 年内，在培养10 万名STEAM 教师。2015 年，奥巴马政府又签署了2015 年STEM 教育法案，不断提升STEAM 在美国K12 教育中的重要地位。STEAM 落地中国，前景光明早在20 世纪90 年代，我国就出台了相关法律政策，开始重视素质教育在中小学生教育中的地位，素质教育成了我国STEAM 教育的雏形；但与此同时，我们也发现国家虽一直在提倡素质教育，但整体实践效果一般。我们认为其主要原因有两点：1）应试教育为主的人才选拔方式。应试教

3、育几乎成为了我国一段时间内兼顾公平、有效、经济的最好的选拔方式，所以学生在面对素质教育和应试教育时，往往妥协于后者。2）素质教育的内容严重缺乏。素质教育虽倡导多年，实践操作层面，更多停留在口号宣传，素质教育的优质的课程设计、产品/内容开发相对缺乏，学生、学校虽有这方面的需求，但供给端却难以满足。2015 年，我国教育出台了关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）文件，文件中第四点第三条明确提到：探索STEAM 教育、创客教育等新教育模式，使学生具有较强的信息意识和创新意识。STEAM 教育理念第一次出现在我国的政策文件中，表明国家层面认可STEAM 教育对于中小学创

4、新能力、动手能力、跨学科能力的培养。2016 年3 月出台的教育部教育装备研究与发展中心2016 年工作要点中，进一步提到“将为STEAM 教育提供装备支持，培养学生的创新能力、综合设计能力和动手能力”。可以预见，这种自上而下的传导，将会使得STEAM 教育理念在国内获得更广的传播、更多政策和经费的支持，STEAM 教育将会迎来发展新机遇。机器人教育：STEAM 教育最佳载体机器人改变生活，未来大有可为机器人不是一个新概念，事实上，工业机器人已经在各行各业得到非常广泛的应用。今天，汽车行业、消费电子、物流运输等行业都实现或者部分实现了生产线的自动化，而这当中离不开机器人的成熟应用，它们代替人工

5、，从事那些重复性、高危性的工作。但我们印象中的这类机器人已经不再是机器人的前沿科技，顶多算作是1.0 版本的机器人。我们更为关注的是智能机器人，其最大的区别在于具备人工智能，可以实现人机交互、信息采集、机器学习、控制决策等。当今，机器人的概念被进一步广义化，具备人工智能的产品都可以被称之为机器人（2.0版），如苹果公司的Siri 产品，谷歌的AlphaGo，百度研发的智能汽车等，可以预见，未来机器人的应用将无所不在，不仅将可以代替人类的双手，甚至可以代替人类的大脑。机器人、人工智能人才储备缺口大前沿机器人（AI）技术的进步不断吸引大众关注的目光，激发了人们对于该行业的极大兴趣。目前我国正大力推

6、进“中国制造2025”，智能制造产生包括人工智能、机器人、无人机、3D 打印、无人驾驶、虚拟现实、智能家居等众多领域的投资机会，但这方面的人才支持却严重不足，尽管目前更多的高校开设了人工智能相关的课程，但仍然不能满足市场的需求，尤其是高端科技人才。这也使得众多科技公司，如谷歌、百度和Facebook 等，不得不从高等院校挖走人工智能、机器人领域的科研专家，为了满足行业发展人才需求，这些科技公司也正在试图资助大学部门和培养学生来减轻这方面的压力。机器人教育风口来临，兴趣中培养孩子综合能力目前，更多的人意识到机器人教育对于孩子综合能力开发的作用，机器人教育活动中，孩子可以充分发挥想象力和创造力，通

7、过团队协作自主搭建完成各种机器人挑战任务，我们认为机器人教育对于孩子有以下几点好处。1） 扩展孩子的空间想象力。机器人搭建涉及工程机械、产品设计等知识，可以培养孩子的空间想象力。2） 培养孩子的逻辑思维能力。机器人学习中的一大关键就是逻辑编程的学习，通过一整套严密的程序完成设计者的目的。这种逻辑思维能力对孩子的智力发展非常重要，是机器人学习中最重要的一种能力培养。学习型机器人的逻辑编程软件不是生涩难懂的各种代码，而是形象生动的图形化界面，使得对孩子的逻辑思维训练变得更加容易。3） 培养孩子动手能力。加强动手能力的培养是开发孩子智力的主要方式，传统教育的弊端在于被动学习，孩子缺乏主动性。同时，纯

8、理论知识的学习也使得孩子缺乏知识实践应用的能力。而机器人教育让孩子自己动手，将理论结合实践，可以培养孩子跨学科知识的应用能力，同时也能培养学习的兴趣，达到寓教于乐的目的。4） 培养孩子的探索精神。机器人教育更多是以项目制的方式进行教学，具有较大的开放性。项目的过程中，需要孩子不断去尝试新的办法，采取新的措施去获得满意的结果，这是一个不断试错的过程，会培养孩子一种科学探索精神。根据我们的调研，机器人教育行业专业人士普遍认为，机器人教育的核心是在编程，由于传统编程知识过于复杂和枯燥，少儿学习编程兴趣不足，通过机器人的概念让孩子接触编程，是一种爱好与学习完美的结合。少儿编程成为新的“读写”能力201

9、3 年起，美国前总统奥巴马号召全美学生学习编程。截止到目前，美国已经有700万青少年正在学习编程。2015 年，美国政府投入40 亿美元，推动青少年编程教育，包括培训老师、研发教材等。2014 年起，英国将编程作为5-16 岁学生的必修课；欧洲有16 个国家把编程纳入小学教学体系；日本自2012 年起要求中小学就开始学习编程；而新加坡自2017 年起更是将编程加入至中小学考试科目中。少儿编程成为新的“读写”能力这一观点逐渐被新一代家长认可，尤其是80/90 后家长的认可，他们是计算机互联网时代的原住民，深刻地认识到信息技术对于各行各业所带来的巨大变革和颠覆，家长对于编程学习的重视将会提升其在少

10、儿教育体系中的重要性，选修科目逐渐成为必修科目。机器人成最好载体，将培育教育新需求因为看到STEAM 教育未来巨大的需求，所以众多教育机构纷纷布局。但编程学科对于众多孩子来说，还是过于晦涩枯燥，传统教学方式显然很难达到预期的教学效果。目前，教育公司主要通过机器人、3D 打印、无人机等载体培养孩子综合素质。根据中国电化教育期刊中的我国中小学机器人教育的现状调查与分析调研结果，绝大多数学生都对机器人学习表现出了很大的兴趣， 学生喜欢学习机器人的主要原因来自于：1）喜欢缩写程序与调试机器人；2）喜欢探究机器人的硬件组装；3）喜欢探究机器人的功能；4）喜欢创造有智能的人造物等。金准数据认为，相较于其他

11、载体，机器人在产品复杂性、学习成本投入、广泛实践性方面更有优势，是目前最合适的STEAM 教育载体。此前，备受推崇的一款少儿编程机器人达奇&达达风靡全球，在美国，达奇&达达已经走进了2000 多所教室，并于2015 年在白宫举行了机器人编程大赛，这款产品还被比尔盖茨和夫人梅林达盖茨推荐为最适合送给儿童学习STEM（科学、技术、工程、数学）能力的礼物。这款产品是由美国奇幻工房（Wonder Workshop）研发的，李开复的创新工场参与了其B 轮的融资，该产品于2016 年7 月首次亮相中国。达奇&达达是一款适合5 岁以上儿童的编程机器人，机器人搭配了红外线、速度、重力等多种传感器，同时拥有若干

12、交互功能可以灵活实现赛车、跳舞、唱歌，甚至辨认声音，同孩子对话互动。通过4 款图像化的APP（Path，Xylo，Blockly 和Wonder），孩子可以自由操纵机器人完成设想的复杂动作，比如规划行进路线，对声音或障碍物的反应，打造属于自己的智能机器人。机器人教育开辟K12 培训新市场我们在以前的研究中提到教育培训行业的三大刚需：培优、升学、择校。我们认为，教育细分行业的发展前景应该紧抓住这三大刚需，才会有广阔的发展前景。根据我们对机器人培训行业的调研，我们认为机器人教育行业发展方兴未艾，还处于发展的初期，一旦政策、资本、理念培育到位，将有可能从小众需求变成大众需求。三大瓶颈有待破局多数人认

13、为，短期内，机器人之所以很难取代奥数、英语成为教育选拔标准，主要是因为存在以下困难：（1）缺乏完备知识体系。不同于传统学科语、数、外，机器人缺乏完善的知识体系，因为其跨学科和开放式的特点，标准化程度很低；（2）考核方式可操作性差。机器人是一项实践性活动，需要借助器材、场地，很难像传统学科一样展开纯理论知识的应试选拔；同时，实践性活动由于影响因素较多，也会带来社会敏感的选拔公平、公正问题；（3）高考大纲指挥棒，非刚需。目前高考大纲以传统学科为主，这直接影响了中小学教学导向，学校、家长面临升学压力，往往会要求孩子侧重于考试大纲内容的学习，所以机器人培训很难成为数学、英语培训一样的刚性需求；根据我们

14、的调研观察，我们认为机器人培训当下兴趣教育的定位正逐渐发生变化，小荷已露尖尖角，我们总结了四大观察为证。观察一：高考改革为矛，“技术”学科地位高涨这些年高考改革在全国各省市渐次推开，这将深远影响我国教育行业未来长期发展，需要引起极大关注。浙江高考改革先行，“信息技术”学科纳入高考大纲2014 年，浙江、上海两省首先公布试点方案，试点方案于2014 年实施，2017 年将迎来试点后的第一批考生。浙江的高考试点方案中，取消了传统的文理分科做法，而是采取了“3+3”的模式，第一个“3”是大家都熟悉的语、数、外三门学科，是必考科目；后一个“3”是可选的，考生需要从7 门专业课中选择3 门（不分文理）作

15、为剩余的3门考试科目。我们注意到除了大家熟知的“物、化、生、政、地、史”六门文理专业外，此次浙江试点还加入了一门新的可选科目“技术”，“技术”学科主要包含通用技术和信息技术，各占50 分（总分100），高中阶段信息技术主要的知识内容涉及计算机方面，如程序设计、数据库原理、文档、音视频处理等；而通用技术主要包括电子控制技术、设计电路控制、单片机等元器件知识，这两块都分成笔试和上机操作部分。在针对浙江考生的全国高校招生方面，有48 所“211”高校的338 个专业都规定“技术”为选考科目，在高校公布的选考科目范围中，“技术”的上榜率仅次于物理和化学。浙江大学、南开大学、南京大学、中国地质大学等“211”或“985”高校均有专业把技术作为选考科目。这表明重点大学在一些学科的招生当中，尤其是计算机/软件/基础数学相关专业招生，非常看重考生信息技术与通用技术的知识掌握，这也会直接影响考生对于“技术”学科的重视程度。我们认为这是高考改革的一大突破，表明国家对于信息技术知识培养的高度重视，注重信息、通信技术类人才的选拔。浙江高考改革试点方案将会成为全国高考改革的标杆，预计将来会有更多的省市学习浙江模式。此外，根据我们前文的分析可以发现，“技术”科