A mesterséges intelligenciáról (AI) szóló beszélgetés folyamatosan fejlődik a pedagógusok életében. Elkerülhetetlen, hogy a mesterséges intelligencia a diákok életének központi részévé váljon. Bár még csak most kezdjük megérteni, hogyan fog ez kinézni, tudjuk, hogy már most el kell kezdenünk felkészíteni diákjainkat a jövőjükre. Ez az oldal egy ugródeszka a mesterséges intelligencia VEX-szel való oktatásához, és áttekintést nyújt a rendelkezésre álló információkról és forrásokról, amelyek támogatják az AI oktatási gyakorlatába való integrálását.
Az AI jelentősége
Az AI meghatározása
A mesterséges intelligencia vagy mesterséges intelligencia a számítástechnika egyik ága, amely olyan technikákkal foglalkozik, amelyek lehetővé teszik a számítógépek számára, hogy olyan dolgokat hajtsanak végre, amelyeket az emberek az intelligencia bizonyítékának tekintenek1.
A mesterséges intelligencia kulcsfontosságú és folyamatos fejlesztés a számítástechnika fejlődésében, amely továbbra is nagy hatással lesz a társadalom minden részére. Alapvető számítástechnikai fogalmakra, például algoritmusokra és adatstruktúrákra épít, lehetővé téve a számítógépek számára, hogy önállóan tanuljanak, érveljenek és döntsenek.
Mindenkinek meg kell tanulnia az AI-ról
A számítástechnika ma már széles körben elismert, mint minden tanuló alapvető készsége. Mivel a mesterséges intelligencia a számítástechnika szerves részét képezi, mind tanuló megérdemli, hogy alapvetően megértse a mesterséges intelligencia alapjául szolgáló fogalmakat. Az AI-koncepciók folyamatosan taníthatók az óvodától kezdve és a tanulók oktatási útjain keresztül. Ez biztosítja a tanulók számára:
- Legyen egyenlő hozzáférés a jövőbeli karrierekhez: Az AI tanítása biztosítja, hogy minden diák felfedezhesse a karrierutakat olyan területeken, mint a számítástechnika, a robotika, az adatelemzés és a szoftverfejlesztés. Azzal, hogy mindenki számára lehetőséget biztosítunk, segítünk egy sokszínű, innovatív, jövőre kész munkaerő létrehozásában.
- Ismerje meg a mesterséges intelligencia társadalomra gyakorolt hatását: A mesterséges intelligencia tanulása felvértezi a tanulókat a benne rejlő lehetőségek megragadásához szükséges tudással. Előnyeinek és korlátainak megértésével a tanulók megalapozott döntéseket hozhatnak, és hozzájárulhatnak a technológia felelős használatához.
- Alapvető készségek és hajlamok kialakítása: Csakúgy, mint a számítástechnika tanulása, a mesterséges intelligencia informatika segítségével történő oktatása alapvető problémamegoldó képességeket fejleszt, és segíti a tanulókat a számítógépes gondolkodási készségek, például az algoritmikus gondolkodás és a mintafelismerés fejlesztésében. Olyan környezetet is biztosít a tanulóknak, amelyben gyakorolhatják az együttműködést, és megismerhetik saját tanulásukat. Ez felkészíti őket arra, hogy kitartóan és kreativitással megbirkózzanak az összetett kihívásokkal.
Megközelítésünk az AI tanításához
A számítástechnikát, az AI-t és a robotikát egyesítjük, hogy hiteles környezetet biztosítsunk az AI biztonságos, szórakoztató és motiváló tanulásához. Nagy hangsúlyt fektetünk a gyakorlati robotikára és az AI Vision Sensorokra, nem pedig a nagy nyelvi modellekre (LLM), mint például a ChatGPT.
Legfontosabb prioritásunk a hallgatói adatvédelem
Megközelítésünk biztosítja, hogy tanulói adatai mindig biztonságban legyenek.
- A robotok és az AI Vision Sensors használata a mesterséges intelligencia megismerésére gyakorlati és vizuálisan lebilincselő módszereket kínál az AI-koncepciók felfedezésére anélkül, hogy az LLM-ek potenciális adatvédelmi kockázatait jelentené.
- Soha nem gyűjtenek személyazonosításra alkalmas (PII) adatokat.
- A VEX érzékelőkből vagy robotokból származó képek vagy videofolyamok soha nem hagyják el a tanuló eszközeit.
- A hallgatók előre betanított mesterségesintelligencia-modelleket kapnak, így nincs szükség arra, hogy a diákoknak képeket gyűjtsenek és töltsenek fel hatékony és drága felhőszerverekre feldolgozás céljából.
A robotok láthatóvá teszik az AI-tanulást
Az alapvető AI-koncepciók kézzelfoghatóvá tehetők robotok segítségével.
-
- Az AI robottal való tanítása a kihívást jelentő absztrakt fogalmakat konkrét, gyakorlati tanulási tapasztalatokká változtatja. A robotok használata a mesterséges intelligencia mögött meghúzódó számítástechnikai koncepciók hangsúlyozására közvetlen tapasztalatot ad a tanulóknak az AI tényleges működésével kapcsolatban. Ez tisztázza a mesterséges intelligenciát, és segít a diákoknak abban, hogy a mesterséges intelligencia területén jövőbeli újítóknak és problémamegoldóknak tekintsék magukat.
- Az AI Vision Sensorok azonnali, gyakorlati visszajelzést adnak a diákoknak. A tanulók valós időben láthatják és kezelhetik az AI Vision Sensor adatait, és alkalmazhatják azokat kódolási projektekben, hogy valós problémákat oldjanak meg egy robot segítségével.
Az AI-val együtt fejlődik
A mesterséges intelligencia oktatásával kapcsolatos megközelítésünk folyamatosan és aktívan fejlődik.
- Az AI folyamatosan és gyorsan fejlődik, és ahhoz, hogy hatékonyan támogassuk a tanárokat és a diákokat ebben a dinamikus környezetben, ugyanolyan ütemben kell fejlődnünk. Az elkövetkező évek több személyre szabottságot, több együttműködést és átláthatóságot hoznak az AI-rendszerekbe, és ennek megfelelően folytatjuk az erőforrások fejlesztését, hogy biztosítsuk a diákok és az oktatók boldogulását.
- Elkötelezettek vagyunk amellett, hogy pillanatnyilag megfeleljünk a tanárok igényeinek azáltal, hogy könnyen megvalósítható mesterséges intelligencia tananyagokat készítünk tanár közreműködésével. Együttműködünk a Floridai Egyetem CS Mindenki Központjával, valamint két elemi tanári csoporttal, hogy egy oktatási egységet hozzunk létre a VEX 123 és VEX GO segítségével a VEX 123 és a VEX GO segítségével a középiskolai hallgatók számára. Ebben az egységben a tanulók a 123-as és a GO robotokon található Szemérzékelőt használják egy társaik által létrehozott, láthatatlan bolygó felfedezésére, és különböző színű tárgyakat azonosítanak, mint például "idegenek" (zöld), "víz" (kék) és "egyedi anyagok" (piros). ).
AI a VEX kontinuumon keresztül
A VEX Continuum a gyakorlati, valós tapasztalatokat ötvözi a fejlődés szempontjából megfelelő gyakorlatokkal, hogy minden korosztály számára biztosítsa, hogy a tanulók elkötelezettek és sikeresek legyenek a mesterséges intelligencia tanulási útja során. A tapasztalati tanulás fejleszti a számítástechnika és az AI-koncepciók növekményes megértését. Idővel a tanulók alapjaiban megértik, mi az AI, hogyan működik és hogyan használható.
VEX 123
A VEX 123 segítségével az óvodától a második osztályos tanulókig megismerkedhetnek az AI-koncepciókkal. A 123-as robot kódolása segít a tanulóknak abban, hogy megértsék az emberek és a számítógépek környezetük érzékelésének különbségeit. A 123 Robot beépített szemérzékelője egyszerű módot biztosít a diákok számára, hogy elkezdjék feltárni az érzékelőadatokat, miközben elsajátíthatják az olyan alapvető számítástechnikai fogalmakat, mint a szekvenálás, a mintafelismerés és az alapvető algoritmusok.
A 123 STEM laboratóriumi egység, mint például Little Red Robotlebilincselő és szórakoztató hátteret biztosít ezen fogalmak elsajátításához. Ebben a STEM laboratóriumi egységben a diákok kódolják robotjaikat, hogy a nagymama házához hajtsanak, elkerüljék a farkast, és a szemérzékelő segítségével farkasészlelő algoritmust készítsenek.
További információért a VEX 123, ról látogassa meg ezt az oldalt.
A VEX 123 STEM laboratóriumi egységekkel kapcsolatos további információkért el erre az oldalra.
VEX GO
A harmadiktól az ötödik osztályosok a VEX GO-val szerzett bevezető mesterséges intelligencia-tapasztalataikra építhetnek, miközben tudásukat az érzékelőadatok mélyebb megértésére is kiterjesztik. A tanulók megértik, hogy mik az adatok, hogyan gyűjtik azokat, és hogyan használhatók fel döntések meghozatalára.
A Data Detectives: Bridge Challenge STEM Lab-ben a diákok egy valós problémát oldanak meg az Eye Sensor Data segítségével, miközben megtanulják az adatok felhasználását a híd repedéseinek azonosítására.
Az ehhez hasonló tapasztalatok segítenek a diákoknak abban, hogy megértsék, hogyan használhatók az adatok és a mesterséges intelligencia közösségeik megsegítésére. A VEX GO hallgatói pedig folyamatosan fejlesztik számítástechnikai készségeiket, miközben összetettebb problémákat oldanak meg szekvenálás, döntéshozatal és algoritmusok segítségével.
A VEX GO-val kapcsolatos további információkért meg ezt az oldalt.
A VEX GO STEM laboratóriumi egységekkel kapcsolatos további információkért el erre az oldalra.
VEX AIM
A VEX AIM egy új robot számítástechnika oktatására 4. évfolyamon és feljebb. A VEX AIM Coding Robot beépített AI Vision Sensorral van felszerelve, amely gyakorlati lehetőségeket biztosít az AI-koncepciók felfedezéséhez mind blokk, mind Python kódoláson keresztül. Az AIM-et könnyű elkezdeni, és magas plafont biztosít, lehetővé téve, hogy ott találkozhasson a tanulókkal, ahol az AI-t értik, és továbbra is kihívást jelenthet számukra, ahogy fejlődnek.
A VEX AIM-et tantervi kurzusok és tevékenységek, valamint egy PD+ bevezető tanfolyam kíséri majd a tanárok számára, hogy az AIM integrálása a CS és STEM osztálytermekbe a lehető legkönnyebb legyen.
A VEX AIM-mel való tanítással kapcsolatos további információkért meg ezt az oldalt.
VEX IQ
A VEX IQ a középiskolás diákok számára további mesterséges intelligencia tanulási kihívásokat kínál egy fizikai robot segítségével. Az IQ lehetőséget ad a hallgatóknak, hogy nyílt végű kihívásokat oldjanak meg több érzékelőtől származó adatok gyűjtésével és felhasználásával. Ez segít a tanulóknak abban, hogy megértsék, hogyan válasszák ki a megfelelő érzékelőket egy adott probléma megoldásához.
Az IQ-tanulók adatnaplózási gyakorlatokat is végezhetnek az IQ Brain SD-kártya tárhelyén. A tanulók összegyűjthetik az érzékelőadatokat, eltárolhatják azokat egy CSV-fájlban, majd ábrázolhatják az adatokat, hogy teljes mértékben megértsék, hogyan érzékelik az IQ-érzékelők környezetüket.
Az IQ-hallgatók továbbra is fejlesztik a számítástechnikai ismereteket, és algoritmusokat készítenek a valós problémák megoldására a kódolásra összpontosító IQ Competition STEM Labs-ban, például a Castle Crasher STEM Lab Unitban.
A VEX IQ ról további információkért lásd ezt azoldalt.
További információkért a VEX IQ STEM Lab Units, ról ezen az oldalon találhat további információkat.
VEX EXP és VEX V5
A középiskola tantermében a VEX EXP és a VEX V5 egy újabb dimenziót ad az AI-tanulásnak a AI Vision Sensor segítségével.
A VEX EXP és VEX V5 AI Vision Sensor segítségével robotja egyedülállóan látja és interakcióba lép a környezetével, és széles látómezőből rögzíti a vizuális információkat. Érzékeli a 2D és 3D objektumokat, felismer bizonyos színeket és színkombinációkat, és azonosítja az AprilTag-eket és az előre betanított objektumkészleteket mind az osztályteremben, mind a versenyben.
Az AI Vision Sensor lehetőséget ad a diákoknak, hogy többféle szenzoradatot használjanak egyetlen kódolási projektben. Ezenkívül, mivel az érzékelő két előre betanított tárgyészlelési modellt tartalmaz, a tanulók megtapasztalhatják, hogyan működnek a különböző mesterséges intelligencia modellek a valós alkalmazásokban. Az EXP Clean Water Mission STEM Lab Unit gyakorlati, fejlett erőforrást biztosít a diákok számára, amelyben az érzékelőből származó adatokat használják fel, összetett algoritmusokat hozva létre a hordozható víztisztító telep automatizálásához.
Az AI Vision Sensorral kapcsolatos további információkért olvassa el Kezdő lépések a VEX EXP AI Vision érzékelővel című részt.
A VEX AI Vision Sensor vásárlásával kapcsolatos további információkért el erre az oldalra.
VEX CTE Workcell
A VEX CTE Workcell egy másik középiskolai szintű lehetőség a diákok számára, hogy AI témákkal foglalkozzanak. A VEX CTE Workcell egy robotkarból, szállítószalagokból, érzékelőkből és pneumatikából álló rendszer, amelyet arra terveztek, hogy támogassa a diákokat az ipari automatizálás megismerésében. Két hallgatói kurzus áll rendelkezésre az AI-val kapcsolatos fontos automatizálási és számítástechnikai ismeretek megtanításához.
A Bevezetés a 6-tengelyes karba tanfolyam állványozott alapot biztosít a hallgatóknak az alapvető számítástechnikai készségekhez, mint például a szekvenálás, a hurkok, a feltételes feltételek és a változók.
A Workcell Automation kurzus erre épít, és egyre összetettebb, nyílt végű kihívásokat foglal magában a rendszer automatizálásában. Ezekben a kihívásokban a tanulóknak szenzoradatokat kell használniuk algoritmusok létrehozásához, kódjuk optimalizálásához és projektek sikeres hibakereséséhez.
További információért a VEX CTE Workcell ról ezen az oldalon.
További információért a VEX CTE STEM Lab Unit Courses ról ezen az oldalon.
VEX AIR
A VEX AIR Drone további gyakorlati lehetőséget biztosít a haladó diákok számára, hogy bekapcsolódjanak az AI-tanulásba. A VEX AIR egyesíti az osztálytermi drónok izgalmát az AI technológiával. A tanulók használhatják az AIR kettős kamerarendszerének és az előre betanított tárgyak észlelésének képességét, valamint több érzékelőt, hogy kódolják a drónt, hogy precízen navigálhasson a levegőben.
További információért a VEX AIR-ről látogasson el erre az oldalra.
AI a VEX versenyeken
VEX AI verseny
A VEX AI Competition középiskolás és főiskolai hallgatóknak lehetőséget ad arra, hogy egy teljesen autonóm robotika versenyen versenyezzenek a GPS-érzékelő és a VEX AI Vision System erőteljes kombinációjával. A diákok két robotot kódolnak, hogy csapatként dolgozzanak együtt az idei kihívás teljesítéséhez.
További információkért meg a VEX AI Competition oldalát.
VEX V5 Robotika Verseny (V5RC)
A tanulók felhasználhatják az AI Vision Sensor azon képességét, hogy észleli az előre betanított objektum-besorolásokat, hogy algoritmusokat hozzanak létre számos más V5-ös érzékelővel kombinálva, amikor stratégiát dolgoznak ki V5RC High Stakesjátékhoz. Ennek során feltárhatják, hogy a számítógépek hogyan tartanak fenn adatalapú reprezentációkat, és hogyan használják azokat érvelésre.
A VEX V5 Robotics Versenyről keresse fel a VEX V5 Robotics Competition oldalát.
VEX V5 GPS érzékelő
Használja a GPS-érzékelőt a V5RC versenyben vagy a virtuális készségekben, hogy navigáljon a területen az érzékelő által biztosított irány és x, y helymeghatározási adatok alapján.
A GPS-érzékelővel kapcsolatos további információkért olvassa el A GPS-érzékelő használata a VEX V5-telcímű részt.
A V5 GPS-érzékelő vásárlásával kapcsolatos további információkért el erre az oldalra.
AI a VEXcode VR-ben
V5RC High Stakes játszótér
A VEXcode VR prémium licenccel rendelkezők vagy regisztrált V5RC csapatok High Stakes játékot játszhatnak egy virtuális robottal, az AI Vision Sensor objektumosztályozási képességeit használva.
A VEXcode VR Premium Licensebeszerzésével kapcsolatos további információkért látogasson el erre az oldalra.
A VEXcode VR High Stakes Playgroundjával kapcsolatos további információkért olvassa el Kezdő lépések a V5RC High Stakes Playgrounddal a VEXcode VR-ben című részt.
Rover Rescue játszótér
A VEXcode VR Premium felhasználói részt vehetnek a mesterséges intelligencia ábrázolásában és érvelésében a Rover Rescue Playgroundban. A Rover Rescue programban a diákok mesterséges intelligencia segítségével kódolnak egy rovert, hogy eligazodjanak egy idegen világban, miközben ásványokat gyűjtenek, és elkerülik az akadályokat és ellenségeket. A Rover beépített mesterséges intelligencia technológiája lehetővé teszi az objektumok észlelését és adatok jelentését róluk, beleértve az objektum távolságát és relatív szögét. A Rover képes azonosítani az előre betanított játékelemeket, például az akadályokat, ellenségeket és ásványokat.
A VEXcode VR Rover Rescue játszóterével kapcsolatos további információkért olvassa el A Rover Rescue első lépései című részt.
A Rover Rescue programban használt mesterséges intelligencia használatáról további információért olvassa el Az AI használata a Rover Rescue programbanrészt.
A VEXcode VR Premium Licensebeszerzésével kapcsolatos további információkért látogasson el erre az oldalra.
Tanítsd magabiztosan az AI-t
A VEX átfogó forrásokat és segédanyagokat biztosít az AI oktatásához, így magabiztosan taníthat.
-
A VEX STEM Labs lépésről lépésre útmutatót kínál a megvalósításhoz, például egy online tanári kézikönyvet.
- A VEX 123-ban és a GO STEM Labsban az egység áttekintése részletes háttérinformációkat nyújt, így jól felkészültnek érzi magát az egység tanítására. Például a VEX GO Data Detectives Unit Background információi mélyen belemerülnek abba, hogy melyek az érzékelők, és hogy maga a szemérzékelő hogyan gyűjti és jelenti az adatokat.
- Az IQ és EXP STEM Labsban egy facilitációs útmutató háttérinformációkat, végrehajtási utasításokat és tippeket tartalmaz, amelyek kiküszöbölik a találgatásokat az AI tanítása során.
- A VEX Library és a VEX API olyan források, amelyekhez bárki hozzáférhet, hogy többet tudjon meg az AI VEX-szel való tanításáról. Például használja a VEX Library-t, hogy megtudja, mi az érzékelő és mire használják. Ezután tekintse meg a VEX API-t az érzékelőhöz kapcsolódó kódblokkok vagy parancsok megértéséhez.
-
A VEX PD+ folyamatos és személyre szabott szakmai fejlődést biztosít a VEX felhasználók számára.
- Szerezzen minősítést egy VEX bevezető tanfolyamon a PD+ nyelven, és azonnali hozzáférést kapjon a VEX PD+ közösséghez, ahol a hasonló gondolkodású oktatók megoszthatják kérdéseiket és ötleteiket a mesterséges intelligencia VEX-el való tanításával kapcsolatban.
- Csatlakozz PD+ All-Access tagként és
- Használja ki az 1-on-1 munkamenet előnyeit, ahol megbeszélheti a mesterséges intelligencia tanítását egy VEX-szakértővel.
- Látogassa meg a Video Library-t, és tekintse meg a videók sorozatát, amelyekben megismerheti az AI Vision Sensort.
- Csatlakozzon hozzánk személyesen a VEX Robotics Educators Conference en, és vegyen részt gyakorlati workshopokon és ismeretterjesztő foglalkozásokon, amelyeket az AI-oktatás gondolatvezetői vezetnek.
További információért a VEX PD+ All-Access taggá válásáról látogassa meg ezt az oldalt.