Разговор об искусственном интеллекте (ИИ) постоянно развивается в жизни педагогов. Неизбежно, что ИИ станет центральной частью жизни студентов. Хотя мы только начинаем понимать, как это будет выглядеть, мы знаем, что нам необходимо начинать готовить наших учеников к их будущему уже сейчас. Эта страница является отправной точкой для обучения ИИ с помощью VEX и содержит обзор информации и ресурсов, которые помогут вам интегрировать ИИ в свою педагогическую практику.
Важность ИИ
Определение ИИ
Искусственный интеллект, или ИИ, — это раздел компьютерной науки, занимающийся методами, позволяющими компьютерам делать то, что при выполнении людьми считается доказательством интеллекта1.
ИИ является ключевым и постоянным направлением развития компьютерной науки, которое продолжит оказывать значительное влияние на все слои общества. Он основан на таких базовых концепциях компьютерной науки, как алгоритмы и структуры данных, что позволяет компьютерам самостоятельно учиться, рассуждать и принимать решения.
Каждый должен узнать об ИИ
В настоящее время информатика широко признана необходимым навыком для всех учащихся. Поскольку ИИ является неотъемлемой частью компьютерной науки, студентов должны иметь фундаментальное понимание концепций, лежащих в основе ИИ. Концепциям искусственного интеллекта можно обучать непрерывно, начиная с детского сада и продолжая на протяжении всего образовательного пути учащихся. Это обеспечит студентам:
- Иметь равный доступ к будущим карьерным возможностям: Обучение ИИ гарантирует всем учащимся возможность изучить карьерные пути в таких областях, как компьютерные науки, робототехника, анализ данных и разработка программного обеспечения. Предоставляя возможности каждому, мы помогаем создать разнообразную, инновационную рабочую силу, готовую к будущему.
- Понимание влияния ИИ на общество: Изучение ИИ дает учащимся знания, необходимые для понимания его потенциала. Понимая ее преимущества и ограничения, учащиеся могут принимать обоснованные решения и вносить свой вклад в ответственное использование этой технологии.
- Формирование основных навыков и предрасположенностей: Так же, как и изучение информатики, обучение ИИ с использованием информатики способствует формированию основных навыков решения проблем и помогает учащимся развивать навыки вычислительного мышления, такие как алгоритмическое мышление и распознавание образов. Это также создает для студентов среду, в которой они могут практиковать сотрудничество и узнавать новое о собственном обучении. Это готовит их к решению сложных задач с упорством и креативностью.
Наш подход к обучению ИИ
Мы объединяем информатику, искусственный интеллект и робототехнику, чтобы создать аутентичный контекст для изучения искусственного интеллекта, который является безопасным, увлекательным и мотивирующим. Мы делаем упор на практическую робототехнику и датчики зрения ИИ, а не на большие языковые модели (LLM), такие как ChatGPT.
Конфиденциальность данных студентов — наш главный приоритет
Наш подход гарантирует, что данные ваших студентов всегда будут в безопасности.
-
Использование роботов с датчиками зрения ИИ для обучения основам ИИ предлагает
и визуально привлекательные способы изучения концепций без
потенциальных рисков для конфиденциальности, которые присутствуют в программах магистратуры права.
- Никакие персональные данные (PII) никогда не собираются.
- Изображения или видеопотоки с датчиков VEX или роботов никогда не устройство учащегося.
- Студентам предоставляются предварительно обученные модели искусственного интеллекта, устраняет необходимость сбора и загрузки изображений на и дорогие облачные серверы для обработки.
Роботы делают обучение ИИ видимым
Фундаментальные концепции ИИ можно воплотить в реальность с помощью роботов.
- Обучение ИИ с помощью робота превращает сложные абстрактные концепции в конкретные практические задания. Использование роботов для акцентирования внимания на концепциях компьютерной науки, лежащих в основе искусственного интеллекта, дает учащимся непосредственный опыт того, как на самом деле работает искусственный интеллект. Это развеивает мифы об искусственном интеллекте и помогает студентам увидеть себя в качестве будущих новаторов и специалистов по решению проблем в области искусственного интеллекта.
- Датчики зрения на базе искусственного интеллекта предоставляют учащимся немедленную и полезную обратную связь. Учащиеся могут видеть и обрабатывать данные с датчика искусственного интеллекта в режиме реального времени, а также применять их в проектах по кодированию для решения реальных проблем с помощью робота.
Развиваясь вместе с ИИ
Наш подход к образованию в области ИИ постоянно и активно развивается.
- ИИ постоянно и быстро развивается, и чтобы эффективно поддерживать преподавателей и учащихся в этой динамичной среде, мы должны развиваться в том же темпе. В ближайшие годы системы искусственного интеллекта станут более персонализированными, более эффективными в плане сотрудничества и большей прозрачности, и мы продолжим соответствующим образом разрабатывать ресурсы, чтобы обеспечить процветание студентов и преподавателей.
- Мы стремимся удовлетворять текущие потребности учителей, создавая простые в использовании учебные материалы на основе при участии учителя. Мы сотрудничали Центром CS Everyone Center при Университете , а также с двумя группами учителей начальной школы, чтобы создать мероприятия, направленные на развитие у учащихся понимания концепции восприятия искусственного интеллекта с использованием VEX 123 и VEX GO для учащихся 1-4 классов. Мероприятия описаны в разделах 123 и GO ниже.
ИИ в континууме VEX
VEX Continuum сочетает практический опыт из реальной жизни с подходящими для развития методами, чтобы гарантировать, что учащиеся всех возрастов смогут быть вовлеченными и успешными на протяжении всего процесса обучения в сфере искусственного интеллекта. Опытное обучение способствует постепенному пониманию концепций компьютерной науки и искусственного интеллекта. Со временем у студентов формируется базовое понимание того, что такое ИИ, как он работает и как его можно использовать.
ВЕКС 123
Обучение основам искусственного интеллекта начинается рано.
Учащиеся от детского сада до второго класса могут познакомиться с концепциями искусственного интеллекта с помощью VEX 123. Программирование робота 123 помогает учащимся начать понимать различия в том, как люди и компьютеры воспринимают окружающую среду. Встроенный датчик глаза робота 123 позволяет учащимся легко приступить к изучению данных датчиков, одновременно изучая такие основополагающие концепции компьютерной науки, как секвенирование, распознавание образов и базовые алгоритмы.
123 лабораторных модуля STEM, например, Маленький красный робот», создают увлекательный и интересный фон для изучения этих концепций. В этом STEM-лабораторном модуле учащиеся программируют своих роботов, чтобы они добирались до дома бабушки, избегали волков и создавали алгоритм обнаружения волков с помощью датчика глаза.
Кроме того, материалы курса VEX 123 по основам искусственного интеллекта заданий по повышению грамотности в этой области) разработаны для обучения студентов фундаментальной концепции восприятия в контексте искусственного интеллекта. Для юных студентов важно сформировать понимание того, как роботы и компьютеры воспринимают мир с помощью датчиков.
Для получения дополнительной информации о VEX 123, посетите эту страницу.
Для получения дополнительной информации о занятиях по курсу VEX 123 и лабораторных занятиях по STEM-дисциплинам страницу.
VEX GO
STEM-образование и искусственный интеллект начинаются с раннего возраста.
Учащиеся третьего и пятого классов могут продолжить свой вводный опыт работы с ИИ с помощью VEX GO, расширяя свои знания за счет более глубокого понимания данных датчиков. Студенты получают представление о том, что такое данные, как они собираются и как их можно использовать для принятия решений.
В лабораторной работе STEMпо проекту Data Detectives: Bridge Challenge» учащиеся решают реальную задачу, используя данные с глазного датчика, и учатся использовать эти данные для обнаружения трещины в мосту.
Подобные мероприятия помогают учащимся лучше понять, как данные и искусственный интеллект могут быть использованы для помощи их сообществам. Учащиеся VEX GO продолжают развивать свои навыки в области компьютерных наук, решая более сложные задачи с использованием последовательности, принятия решений и алгоритмов.
Также для VEX GO доступны заданий по развитию грамотности в области ИИ (AI Literacy Activities , которые можно использовать для ознакомления учащихся с восприятием сенсоров или в качестве дополнения к STEM-лабораториям VEX GO, помогая учащимся глубже изучить, как роботы и компьютеры воспринимают окружающую среду.
Для получения дополнительной информации о VEX GO посетите эту страницу
Для получения дополнительной информации о мероприятиях VEX GO и лабораторных модулях STEM страницу.
VEX AIM
Программирование в реальном мире
Робот для программирования VEX AIM — это робот, предназначенный для учащихся 4-го класса и старше, изучающих информатику. VEX AIM оснащен встроенной системой машинного зрения на основе искусственного интеллекта, что предоставляет возможности для изучения концепций ИИ с помощью физического робота, помогая сделать абстрактные понятия наглядными для учащихся.
VEX AIM использует технологию AI Vision, чтобы наделить роботов способностью видеть окружающую среду и взаимодействовать с ней. Датчик может распознавать предварительно обученные объекты, такие как спортивные мячи и бочки, идентифицировать идентификаторы AprilTag, а затем передавать эти данные непосредственно учащимся с помощью кода. Роботов можно программировать как с помощью блоков, так и с помощью Python, что делает VEX AIM доступным для начинающих, одновременно предоставляя возможности для более глубокого изучения. Такой баланс между простотой освоения и возможностью дальнейшего развития позволяет VEX AIM взаимодействовать со студентами на том уровне, на котором они находятся в своем понимании искусственного интеллекта, и постоянно бросать им вызов по мере развития их навыков.
Для получения дополнительной информации о VEX AIM, посетите эту страницу.
Для получения дополнительной информации об обучении с помощью VEX AIM посетите страницу.
Новые поступления ожидаются летом 2026 года:
- Дополнение для игры в футбол с искусственным интеллектом, включающее футбольное поле и объекты.
- Учебная программа и мероприятия по футболу с использованием искусственного интеллекта
VEX IQ
Прикладное обучение с использованием ИИ
VEX IQ (2-го поколения) предоставляет учащимся средних классов дополнительные задачи по изучению искусственного интеллекта с использованием физического робота. IQ дает учащимся возможность решать открытые задачи, собирая и используя данные с нескольких датчиков. Это помогает учащимся развить понимание того, как выбирать правильные датчики для решения конкретной задачи.
Студенты также могут выполнять упражнения по сбору данных с помощью SD-карты, хранящейся в памяти устройства IQ (второго поколения). Студенты могут собирать данные с датчиков, сохранять их в CSV-файл, а затем строить графики на основе этих данных, чтобы полностью понять, как датчики воспринимают окружающую среду.
Более подробную информацию о VEX IQ, см. на этой странице.
Более подробную информацию о лабораторных модулях VEX IQ STEM найти настранице.
Также доступен автономный датчик VEX IQ AI Vision Sensor для использования с процессорами VEX IQ (второго поколения). Этот датчик можно использовать, как описано ниже, для VEX EXP и VEX V5, но со сборками VEX IQ и кодом, написанным на VEXcode IQ или Microsoft Visual Studio Code.
Для получения дополнительной информации о датчике изображения IQ AI Vision Sensor, ознакомьтесь Начало работы с датчиком изображения AI Vision Sensor с VEX IQ .
Для получения дополнительной информации о приобретении датчика зрения VEX IQ AI страницу.
Новые поступления ожидаются летом 2026 года:
- Дополнение IQ AI с датчиком зрения IQ AI и отображением объектов.
- Учебная программа и мероприятия по искусственному интеллекту IQ AI Vision
VEX EXP и V5
Реальный ИИ для учебных классов
VEX EXP и V5 открывают новые возможности для обучения ИИ благодаря датчику AI Vision Sensor. Датчик позволяет вашему роботу уникальным образом видеть окружающую среду и взаимодействовать с ней, получая визуальную информацию из широкого поля зрения. Она распознает 2D и 3D объекты, определяет определенные цвета и цветовые сочетания, а также идентифицирует идентификаторы AprilTag и наборы предварительно обученных объектов как для использования в классе, так и для соревнований.
Датчик зрения на базе искусственного интеллекта дает учащимся возможность использовать несколько типов данных датчиков в одном проекте кодирования. Кроме того, поскольку датчик содержит две предварительно обученные модели обнаружения объектов, учащиеся могут увидеть, как работают различные модели ИИ в реальных приложениях. Лабораторная работа STEM Lab Unit по программе EXP Clean Water Mission представляет собой практический, продвинутый ресурс для учащихся, в котором они используют данные с датчика, создавая сложные алгоритмы для автоматизации портативной установки очистки воды.
Для получения дополнительной информации о датчике AI Vision Sensor, ознакомьтесь с Начало работы с датчиком AI Vision Sensor».
Для получения дополнительной информации о приобретении датчика зрения VEX AI страницу.
Новые поступления ожидаются летом 2026 года:
- Дополнение для ИИ с датчиком визуального восприятия и объектами на основе ИИ.
- Учебная программа и мероприятия по искусственному интеллекту в области компьютерного зрения
VEX CTE Workcell
Подготовка к карьере и трудоустройству с помощью ИИ
VEX CTE Workcell — это еще один вариант для старшеклассников, позволяющий познакомиться с темами, связанными с искусственным интеллектом. Система VEX CTE Workcell, состоящая из роботизированной руки, конвейеров, датчиков и пневматической системы, предназначена для обучения студентов основам промышленной автоматизации.
Более подробную информацию о VEX CTE Workcell найти на этой странице.
Более подробную информацию о курсах лабораторных работ VEX CTE STEM найти настранице.
Новые поступления ожидаются летом 2026 года:
- Дополнение для ИИ с двумя датчиками и объектами для обработки изображений с использованием ИИ.
- Учебная программа и мероприятия по искусственному интеллекту в области компьютерного зрения
VEXcode VR
Программирование виртуальных роботов
VEXcode VR делает обучение искусственному интеллекту более доступным, устраняя аппаратные барьеры и акцентируя внимание на том, как работают интеллектуальные системы. Студенты сосредотачиваются на мышлении, подобном мышлению разработчиков систем искусственного интеллекта, — изучая, как собираются, интерпретируются и используются данные для принятия решений, — а не на управлении физическими роботами.
Обладатели премиум-лицензии VEXcode VR или зарегистрированные команды-участницы соревнований могут запрограммировать виртуального робота для участия в матчах по автономному программированию. Для проведения соревнований по робототехнике VEX V5 и VEX IQ доступны площадки! Каждый из этих виртуальных роботов оснащен технологией AI Vision, что позволяет студентам использовать классификацию объектов и другие данные AI Vision в своих проектах по программированию.
Для получения дополнительной информации о программе Virtual Skills, см эту страницу.
Пользователи VEXcode VR Premium могут взаимодействовать с искусственным интеллектом и его рассуждениями на игровой площадке Rover Rescue Playground. В проекте Rover Rescue учащиеся пишут программу для марсохода с использованием искусственного интеллекта, чтобы перемещаться по инопланетному миру, собирая минералы и избегая препятствий и врагов. Встроенная в марсоход технология искусственного интеллекта позволяет ему обнаруживать объекты и сообщать о них данные, включая расстояние до объекта и его относительный угол. Ровер может распознавать предварительно обученные игровые элементы, такие как препятствия, враги и минералы.
Дополнительную информацию об ИИ в Rover Rescue см. в разделе Использование ИИ в Rover Rescue.
Для получения дополнительной информации о получении лицензии VEXcode VR Premium Licenseпосетите эту страницу.
Конкурентные программы в области STEM с использованием ИИ.
Соревнования робототехники VEX AI
Соревнования по робототехнике VEX AI предоставляют старшеклассникам и студентам возможность посоревноваться в полностью автономном робототехническом проекте, используя мощное сочетание GPS-датчика и системы машинного зрения VEX AI. Учащиеся пишут коды двух роботов, чтобы работать вместе в команде и выполнить задание этого года.
Для получения дополнительной информации страницу соревнований по робототехнике AI.
Соревнования робототехники VEX V5
Студенты могут использовать данные AI Vision в своей стратегии для участия в соревнованиях по робототехнике VEX V5. Благодаря сочетанию данных с датчиков, команды могут интегрировать информацию о предварительно обученных объектах классификации в свои автономные алгоритмы программирования.
Для получения дополнительнойо соревновании по робототехнике VEX V5 страницу соревнования по робототехнике VEX V5.
Соревнования робототехники VEX IQ
Учащиеся, принимающие участие в соревнованиях по робототехнике VEX IQ, также могут начать изучать возможности искусственного интеллекта в условиях соревнований с помощью датчика VEX IQ AI Vision Sensor.
Для получения дополнительной информации о соревнованиях по робототехнике VEX IQ страницу соревнований IQ Robotics Competition.
Обучайте ИИ с уверенностью
VEX предоставляет комплексные ресурсы и вспомогательные материалы для обучения ИИ, чтобы вы могли преподавать с уверенностью.
-
VEX STEM Labs предлагают пошаговые инструкции по внедрению, как онлайн-руководство для учителя.
- В лабораторных работах VEX 123 и GO STEM обзор модуля содержит подробную справочную информацию, чтобы вы были хорошо подготовлены к преподаванию модуля. Например, в справочной информации подразделения VEX GO Data Detectives подробно рассматривается, что такое датчики и как сам датчик Eye Sensor собирает и передает данные.
- В STEM-лабораториях IQ и EXP руководство по организации занятий содержит справочную информацию, инструкции по внедрению и советы, которые помогут исключить догадки при обучении ИИ.
- Библиотека VEX и справочник по API VEX — это ресурсы, к которым может получить доступ любой желающий, чтобы узнать больше об обучении ИИ с помощью VEX. Например, используйте библиотеку VEX, чтобы узнать, что такое датчик и для чего он используется. Затем обратитесь к API VEX, чтобы понять блоки кода или команды, связанные с этим датчиком.
-
VEX PD+ обеспечивает постоянное и персонализированное профессиональное развитие для пользователей VEX.
- Получите сертификат, пройдя вводный курс VEX в PD+, и получите немедленный доступ к сообществу VEX PD+, где преподаватели-единомышленники могут обмениваться вопросами и идеями по поводу обучения ИИ с помощью VEX.
- Присоединяйтесь к программе PD+ All-Access и:
- Воспользуйтесь преимуществами индивидуальных сессий, на которых вы сможете обсудить обучение ИИ с экспертом VEX.
- Посетите Видеотеку, чтобы просмотреть серию видеороликов и узнать больше о датчике зрения на базе искусственного интеллекта.
- Присоединяйтесь к нам лично на конференции преподавателей робототехники и примите участие в практических семинарах и информационных сессиях, которые проведут ведущие специалисты в области образования в области искусственного интеллекта.
Для получения дополнительной информации о том, как стать участником VEX PD+ All-Access, эту страницу.