UA 研究团队通过用头脑驾驶无人机来教学生编程

快速阅读: 《深红白》消息，阿拉巴马大学的克劳福德博士和罗博士合作开发了神经阻断器（Neuroblock），一个用于神经反馈应用的软件平台。学生通过思维控制驾驶无人机，激发其对计算机科学的兴趣。该技术尤其吸引少数族裔学生，使其更容易接触STEM领域。团队正与贝特博克斯学习公司合作，将神经阻断器推广至更多学校。

阿拉巴马大学提供的克劳福德博士近期开发了神经阻断器（Neuroblock），一个用于开发神经反馈应用的软件平台。当地学校的学生正在利用神经阻断器通过思维控制来学习驾驶无人机。该项目是克劳福德博士、罗博士和阿拉巴马大学其他研究人员之间广泛合作的结果。克劳福德博士领导的团队负责编程和技术研究，而罗博士的团队则专注于课堂教学和教育研究。他们共同开创了一种新的、引人入胜的教学计算机科学的方法。

克劳福德博士和罗博士的合作是一个自然的结合。两人都在佛罗里达大学获得了博士学位，但在阿拉巴马大学工作时发现他们的研究领域有交集。“有许多实用技术可以用来教小孩子计算机科学，”罗博士说。“我加入阿拉巴马大学后不久便发现了克劳福德博士的研究。”

项目中的无人机交互部分源自克劳福德博士在佛罗里达大学的研究生研究，当时他研究了消费级脑机接口。克劳福德博士表示，那时的目标是提高人们对技术能力的认识。现在，在与大学内其他研究人员的合作中，他的工作正在激发STEM领域的热情，尤其是年轻的学习者。通过类似于Scratch和代码之国（Code.org）的可视化编码界面，学生们能通过肌肉或大脑发出的电信号来编程并与设备互动。缪斯2代（Muse 2）是一款脑电图传感器设备，允许这些信号被读取并解释为输入，从而控制从无人机飞行到屏幕角色动作的一切。“当神经阻断器的传感器连接到学生的手臂上时，他们能在屏幕上实时看到肌肉能量，”罗博士说。“这立刻吸引了他们的注意，他们会问：‘这是做什么的？’‘我怎么知道？’”

研究团队在去年发表的一篇论文中指出，这些互动技术旨在激发学生对计算机科学的兴趣，尤其是针对STEM职业管道和劳动力中代表性不足的有色人种学生。“我们真的希望为孩子们提供一种创新的学习体验，让他们认识到这不仅仅是敲键盘、盯着黑屏编码四五个小时，”罗博士说。“它也可以很有趣。”去年十月，克劳福德向卡帕阿尔法普西兄弟会校友项目卡帕联盟的学生们展示了该程序，让他们参与“脑控无人机竞速”。克劳福德还与南佛罗里达大学的马尔文·安杜哈尔教授共同创立了脑控无人机竞速联盟，以进一步促进学生对该技术的参与。“希望像神经阻断器这样的工具能够帮助填补这一空白，让那些可能不是神经科学家或计算机科学专家的人开始探索不同的应用，”克劳福德说。“或者只是探索自己的脑活动，而无需花费1万美元购买设备和软件。”

神经阻断器项目还招募了像普拉纳伊·乔希这样的学生。乔希是计算机科学专业的大二学生，他负责神经阻断器后端的软件开发。乔希表示，他对脑机接口及其与机器学习结合的可能性感到非常兴奋。他最近利用类似技术在UGAHacks竞赛中赢得了一个类别，通过创建一个读取用户脑活动并生成个性化播放列表的设备。为了让更多教师和学生接触到这项技术，克劳福德和罗的团队正在与贝特博克斯学习公司合作，将神经阻断器推广到更多学校。罗博士也在开发配套的计算机科学课程，提供指导教学的路径。“我们发现，即使是一些通常难以吸引的学生，神经阻断器也能让他们整个教室都充满兴趣，因为它具有新颖性，”克劳福德说。

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