无人机“飞进”深圳课堂,无人机让STEAM更有趣

一台迷你无人机，在障碍环、障碍桥和彩旗间飞舞，小选手头戴飞行眼镜，聚精会神地凝视着前方；而在另一块场地中，数台无人机翩翩起舞，观众啧啧称奇，参赛选手则看着电脑，紧张地对比着飞行姿态和程序的运转。

这是第八届中国教育机器人大赛上的精彩一幕。11月3日，2018年第八届中国教育机器大赛（ERCC）在桂林电子科技大学北海校区体育馆展开。大赛首次引入了无人机竞赛环节，成为全场的最大亮点。

无人机“飞进”深圳课堂

近年来，部分一线城市的中小学开始探索将无人机作引入STEAM教育课堂，开设无人机飞行+编程课程。与常见的编程课程相比，无人机课程拥有“趣味性强”、“内容丰富”、“软硬结合”的优点，也因此逐渐成为科创课程新宠。

作为“世界无人机之都”，深圳在无人机教学实践上领先全球。据不完全统计，深圳目前有近20所中小学引进了教育无人机。中国发明协会STEM研究院院长、深圳市青少年科技教育协会秘书长、深圳实验学校科技中心主任刘海峰老师表示，2018年新近诞生了专为教育编程设计的无人机，在安全性上有了很大提升，不仅具有开发性，而且控制准确，可以轻易实现单机控制、集群控制，给学生的创新拓展设计和应用开发提供了很大的便利和支持。

在机器人赛事上，深圳市也“敢为天下先”。今年10月，深圳规模最大的中小学科技赛事之一南山区教育科技节就设置了“无人机竞赛”项目，将Tello EDU教育无人机设为竞赛产品。来自深圳38所中小学的75名同学，通过编程控制无人机穿过障碍物，完成特定的飞行线路并精准降落。带队参加比赛的深圳市南山区第二外国语学校罗向平老师评价，无人机的引入让许多同学对科技比赛产生了更浓厚的兴趣，也激发了科技学习的热情。

11月10日开幕的深圳市少年宫科学与艺术节同样将Tello EDU教育无人机引入活动中。在少年宫的主场地中，小朋友们排队体验无人机飞行、无人机编程，学习飞行技术和编程技术。据介绍，在两天的活动中，共有约5000名学生和家长接受了现场无人机教学。

深圳市少年宫相关负责人表示，近年来STEAM教育不断升温，机器人、编程、人工智能教育受到学生和家长热捧。而作为新兴的“空中机器人”，无人机已经作为教育工具走进了深圳的很多课堂。市少年宫着力推动深圳少年儿童整体素质均衡全面发展，通过举办科学与艺术节等形式，培养少年儿童的创新意识和创新精神，让孩子们在学习中领略科学与艺术的无穷魅力。本次科艺节引入了无人机元素，深受小朋友们的喜爱。

无人机让STEAM更有趣

作为一种新兴的“空中机器人”，无人机可在教学中扮演两种不同角色：学习飞行的“飞行平台”、编程教育的“飞行机器人”。在飞行学习中，学生需了解飞机的机械结构，练习手眼协同能力，甚至自己组装飞行器；在编程教学中，无人机可以在三维空间中，用摄像头完成巡线、人脸识别等人工智能任务，提高了课程的趣味性和难度。

在ERCC大赛中，无人机比赛设计了竞速和编队飞行表演两个环节，参赛队员需要同时考虑编程、飞行与空中美感。赛事负责人刘明表示，无人机与机器人同场竞技让赛事更加有趣，也让机器人比赛有了“天地一体”的可能性。

刘明认为，无人机的飞行乐趣让它成为独一无二的教学产品。参加无人机课程的绝大部分同学都是受飞行吸引，对上手飞行充满期待；而“内容丰富”则体现在教学内容上，无人机课程涵盖飞行原理、基础的空气动力学、机械结构知识、人工智能知识，综合性更强。

亟需“软硬结合”填补短板

数据显示，中国目前K12的适龄人数达到了1.6亿，按照8000~12000元的客单价，1.5%的渗透率可以估算出，目前STEAM教育能够达到200亿的市场规模。巨大的潜力让STEAM教育成为教育界热议话题。

目前STEAM教育市场中，来自西方发达国家的教育产品占据主导地位，以乐高为代表的模块化机器人被广泛应用。2018年以来，随着以国内厂商发力，教育无人机逐渐走入课堂。以目前被广泛使用的Tello EDU编程无人机为例，其支持多种编程语言，还可编多台无人机队飞行，相比地面端设备有突出优势。此外，近来安全技术的提升让其更适合应用于教育领域，安全保护罩和“一键降落”、“自动悬停”等功能的出现，基本满足了课堂内的安全性需求。

与硬件相比，教育无人机的“软件配套”稍显不足。目前，专为无人机推出的教材和课程依然稀缺，相应的比赛数量依然不足。如何将硬件优势转化为可直接授课的课程内容，依然有待业界探索。