“十七十七!”“在呢!”近日,在惠州市东江高级中学的科创中心,信息技术教师王志云对着讲台上一台人形机器人轻声说出唤醒词,机器人胸前的指示灯随即亮起。紧接着,一句“行走展示”的语音指令发出,与机器人相连的局域网平台迅速输出一串动作代码——联动12号舵机通道、16号右腿弯曲、14号右腿旋转……一行行参数在屏幕上滚动,代码“指挥”着机器人稳稳迈出整套复杂动作。
这台“会听话”的机器人,是王志云历时近一年反复打磨的作品《AI智能体支持下的人形机器人智能教学演示教具》。作品从课堂教学实践中诞生,先后参加市级、省级科技教育成果赛事,均斩获一等奖,一路过关斩将晋级全国青少年科技教育创新成果大赛决赛。在长春决赛现场,王志云携作品历经布展展示、封闭问辩、综合评审等多重环节,与全国450余名科技教育工作者同台比拼,最终荣获科技教育工作者项目全国一等奖。

2026年全国青少年科技教育创新成果大赛颁奖现场。
把机器人“打开”,让原理看得见
“教具研发的出发点始终是课堂教学,一切设计都为学生理解知识服务。不能追求精致的成品,要让学生看得见内部构造,看得懂科学原理。”王志云这样解释他的设计逻辑。这台机器人的起点并不在实验室,而在讲台之上——他每天都在课堂上和学生待在一起,日子久了就会发现学生的难处:概念听不懂、结构看不见,他就想办法让他们看见。

获奖后王志云老师与机器人合影。
与市面上的成品机器人不同,这台17自由度人形教具结构完全开放,所有硬件裸露在外,学生不必拆解成品,就能直接观察到关节、舵机等内部构造,直观理解“自由度”概念。所谓17自由度,正体现在肩部、手部、胯部、脚踝、头部等多处可独立活动的关节上,机器人如同逐帧动画一般,“一帧一帧”地动起来。
它还是一个“能听、能看、能直连、能够控制”的集合体:唤醒词触发语音,可调用交通指挥、行走、跑步等预设动作;视觉系统像“二郎神的第三只眼睛”,能扫描识别标签并触发对应动作;听觉、视觉、直连、控制四套独立系统,通过自编的通讯规则完成底层融合,硬件主板的资源几乎被用尽。
数字孪生平台上,让学生“做中学”
对王志云而言,教具的关键不在“炫技”,而在“育人”。他依托AI搭建了与实体机器人对应的数字孪生平台:学生不必人人都去操控实体机器人,而是先在虚拟平台上拖拽关节、模拟动作,弄明白机器人为什么这样动,再过渡到实体操作。

王志云老师在上课。
他并不追求学生一次性完成整机组装,而是先从模拟操作入手、循序渐进。在教学设计上,王志云巧设探究情境,主动保留部分硬件的功能局限,将设备缺少陀螺仪、舵机抖动等现实问题转化为课堂探究课题,引导学生发现问题、分析问题、尝试解决问题,深度契合“做中学”的教育理念,着力培养学生的科学探究思维。
局域网里的“双端”与AI智能体
这款教具诞生于信息技术与通用技术两门课程的碰撞。来到东江高级中学后,王志云同时承担起这两门课的教学。他翻看教材发现,两门课程的内容恰好能与AI、智能体、人形机器人等热点相契合。
于是,他把跨学科融合落进实际课堂:将开源硬件编程、机械结构原理整合进同一套项目式课程体系,拆分出6个项目式学习单元,配套课时计划、学习任务单、动作库等系统资源,平台还能记录学生的学习进度;学生端另配引导式学习空间,学生可按步骤自主完成体验与练习。

王志云老师在调试机器人。
王志云结合校园课堂教学环境实际,将整套教学平台部署于局域网,搭建学生端、教师端双端架构,无需公网即可开展教学实践,保障课堂教学专注度,适配校内常态化教学使用。
平台还训练了专属AI智能体:它可以根据需求生成对应的机器人动作代码,直接导入硬件运行。王志云现场演示,让智能体编一段自由舞蹈,代码随即生成、拷入机器人便能跳起来——尽管AI生成的动作常常不尽合理,却真实展示了从自然语言到代码的完整链路。这正是他设计的“需求输入—指令生成—代码输出—实体执行”虚实结合教学闭环。
“我希望的是教学普及化,而不是搞一个繁琐的东西,让学生理解不了。”这是王志云反复强调的定位。
采访中,王志云毫不掩饰教具的粗糙:开源硬件性能有限,舵机扭矩大,旋转时电流高、容易损坏,电流控制、舵机抖动等问题尚未完全解决。
但正是这份坦诚,让作品更有说服力。四套彼此独立的开源系统没有原生适配接口,他靠查阅资料、反复试验,把底层一一打通;遇到真正的技术难题,便一步步攻坚解决。
深耕讲台,与学生一路同行
从教十年来,王志云一直带着学生做科创,他辅导的学生曾在全国、省、市比赛中取得多项成绩;如今,站上全国领奖台的,变成了他自己。
但在他看来,获奖只是热爱的结果。“我不是发明家,我只是一名老师。做这台机器人,初衷其实很简单——原理太抽象,光靠讲讲不透,我就想换个办法试试。”他说,“概念讲十遍,不如让学生亲眼看见一次。”至于教具上那些刻意的“不完美”与一步步的引导,说到底都是为了照顾跟不上节奏的孩子。每一项设计,都是在回答学生的问题。

谈及接下来的打算,他想到的并不是下一件教具或作品。这些年,他始终站在课堂里、走在学生中间,和学生一起发现问题、一起琢磨办法——这台教具,正是在这样的日常里一点点长出来的。接下来,他想继续深耕科学教育,把课上得更扎实、更好懂,把自己的教学本领再磨一磨,带着学生去触摸前沿技术,让他们亲身感受到科技带来的魅力。“讲台就是我创新的地方,学生每天都在给我出新题。”王志云说。
一台敞开着电路与舵机的机器人,把抽象的人工智能和机械结构变成学生看得见、摸得着的课堂。从“十七十七,在呢”的应答,到一行行跳动的动作代码,王志云用最朴素的方式,诠释着他的育人信条——普及化,而非专业化。抛开奖项与光环,支撑他把一件件开源硬件慢慢拼成教具的,是十年来始终把目光放在学生身上的那份用心与耐心。对他而言,创新的地方从来不在别处,就在讲台之上、学生中间。在“做中学”的课堂上,或许正是这样一台看得懂、拆得开、改得动的机器人,最能点燃孩子们对科创的好奇。
来源|惠州惠民通