玩转“机器人”
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- 发布时间:2017-03-30 10:10
随着人工智能的普及和发展,机器人离我们越来越近,甚至走进了我们的工作和生活。而学校,甚至是一些中小学,也越来越重视对青少年的机器人教育,进而纷纷成立机器人社团。郑州中学机器人社团便是其中之一。本文将为大家详细介绍郑州中学机器人社团取得的成绩和学生们背后的故事,看中学生们如何玩转“机器人”。
提到机器人,你脑中浮现的是哪些形态呢?是《机器人总动员》里的瓦力,像极了望远镜的脑袋上嵌着两只大大的眼睛,而身体又小巧的像个四四方方的匣子?或是《澳门风云》里的管家傻强,白白净净的人形外观却操着一口搞笑极了的四川话?亦或是《超能陆战队》里的大白,白白胖胖又呆萌?虽然电影里的机器人大部分都是虚构的,却也为机器人的研发指引了一定的方向。说起机器人研发,不得不提起在2016年VEX世界机器人大赛上夺得亚军的郑州中学代表队,下面就让我们来一起看看他们与机器人的故事吧!
辉煌的战绩
郑州中学机器人社团成立于2011年,在2014年因成绩优异被郑州市教育局评为郑州市“四星社团”以作为奖励。社团以提高学生学术科技水平、加强学生科技交流为宗旨,为喜爱机器人设计的同学搭建了一所交流的平台。社团自成立以来,可谓战绩赫赫:
2013年,获得乐高机器人大赛的中国区大赛冠军,并代表中国参加了在马来西亚举行的世界机器人大赛。
2014年,在第十四届河南机器人竞赛FLL工程挑战赛上,包揽冠、亚、季军并同时获得创意赛冠军。
2014年,获得第十一届“WRO世界奥林匹克机器人中国区总决赛”全国冠军,再次夺得代表中国参加在俄罗斯索契举行的世界机器人大赛资格。
2015年,在第十五届河南省青少年机器人竞赛中获得一个省级一等奖、两个省级二等奖。
2015年,在第十二届WRO世界青少年机器人奥林匹克竞赛中,获得两个国家级一等奖。
2015年,在VEX机器人世界排名赛中国赛区排名全国第二名、第四名,并同时获得代表中国参加于美国举行的VEX机器人世界总决赛的资格。
2016年4月,在美国举行的VEX机器人世界锦标赛中获得亚军,而这个成绩的得来实属不易。
VEX机器人世界大赛
VEX机器人世界锦标赛于2007年在美国创办,每年都吸引着30多个国家和上百万青少年参与竞赛,角逐总决赛世界冠军。
VEX比赛在有金属和塑料围栏的12英尺×12英尺的发泡塑料场地上进行,分红队和蓝队。场上有24个星体和4个方块,参赛队可以将它们放进得分区得分,也可以把机器人悬挂到不同的高度得分。
这样的比赛规则,不仅要求选手具有丰富的机器人专业知识、极高的机器人设计制作水平和控制与操作水平,而且还要求选手具有极强的领导战略、团结协作和相互沟通能力。在历届赛事上,中国队的最好成绩也只获得过第六名和第十名。可以想象,要想在这种规模的赛事上取得理想成绩需要选手必须具备怎样的综合素质和能力。
2016年VEX机器人世界锦标赛于4月20日至23日在美国肯塔基州的路易斯维尔举办,共有来自美国、加拿大、英国、中国、巴西等国的共800多支队伍参加。郑州中学代表队参与的是此次大赛的高中组竞赛。
同学们的这次比赛过程可谓一波三折。比赛第一天,机器人从北京空运到美国装卸时磕碰损坏,同学们不顾旅途劳累,也顾不上倒时差,连夜和教练一起装机器,奋战通宵。第二天又匆忙赶往赛场调试,在两三天的时间里,平均每天睡眠不足4小时。
比赛刚开始时,由于机器调试不充分,外加紧张、疲惫不堪,同学们的团队配合出了一些差错,导致第一场就打出了从未有过的低分—0分。尽管如此,在接下来的时间里,近乎崩溃的同学们顶住压力、重振士气、调整战略,在对自己很不利的境地中,用平静的心态和出色的团队合作,稳扎稳打,经过一轮又一轮的比拼,赢得了高中组智能赛的亚军。
当获奖团队暴露在公众视线中时,人们不禁好奇,如此实力超群的青少年团队是怎么被培养出来的呢?
除了同学们自身的努力以外,郑州中学的“创客”教育理念也是一个重要的因素。
“创客”教育
“创客”概念源自国外,来源于英文单词“Maker”,意指热衷于创意、设计、制造的群体。以培养学习者创新、创业所需能力、视野以及意志品质为目的的教育行为,包括相关的活动、课程和环境。
然而,并不是每一位教师都懂“创客教育”。在校长高正起看来,做好“创客教育”,首先要让教师懂什么是“创客”,要使教师成为“创客”。为此,学校特地组织教师学习相关知识,分批组织教师赴上海、江苏等创客教育开展得较好的地区学习。“理论学习和实践考察相结合,开拓了教师眼界,提升了认识水平。”校长高正起说。
现在,郑州中学的老师们认识到,“创客教育”并不神秘,这种全新的、全面的教育,是基于制造力培养创造力的教育,是基于想象力的教育。说到底,创客教育既是一种教育形式,更是一种教育理念。这种教育理念包含将创意变成实物、在做中学、协作学习、跨学科学习、运用信息技术等要素。“神秘感打破了,创客教育便得到顺利开展。”
郑州中学根据学生需求,因地制宜,以“创意”“创新”为目标,打造基于校情的校本课程,以此来推动创客教育的有效展开。于是,机器人课程、DIY创意课程、个人设计课程等创客教育课程应运而生。
如火如荼的创客教育让学生的能力也得到了极大的提升,尤其是跨学科学习能力。制造多普勒天文望远镜的刘宸嘉同学说:“制作这架望远镜,几乎调动了我所有的知识储备,物理学上,我要对光学透镜和光学传播进行研究;地理学上,我要根据不同的地理环境、不同的气候条件、不同的时空环境对望远镜进行不同的调试;数学上,我当然还要具备超强的计算能力;经济学上,我还要具备一定的预算与决算能力;计算机学上,我还要有软件制作和制作3D设计图的能力。缺乏任何一个学科知识,恐怕都不能完成这个任务。”
每天的课外活动时间,郑州中学机器人教室内,你都可以看见一群学生在老师的指导下,或苦练编程、学习算法,或面对一堆大大小小的机器组装拆卸、拆卸组装……这是郑州中学机器人社团在老师的指导下在学习机器人课程。
该课程针对不同学生群体的需求开设,以学生机器人社团为实施对象,组织专业教师编写课程方案。社团内的成员在专业老师的指导下学习算法、编程与结构;学习机器人的制作与控制。在教学方法上,专业教师遵循教学与实践并重的原则,既有理论授课,又有实践操作,使学生不仅获得了专业的知识技能,更在实践中加深了对知识的理解和领悟,并应用到比赛中,真正做到了融会贯通,学练并重。
目前,学校内共有专业教师4人,特聘教师2人,以乐高、VEX为专业方向的机器人社团十多个。为了使该门校本课程真正结出硕果,学校在场地急缺的情况下,腾出专门场地建立起机器人教室。
除此之外,每年的郑州中学文化艺术节上,你可以看到风格各异的T恤衫、色彩斑斓的面具、款式新潮的手提袋、充满创意的手工折扇……这都是DIY课程小组成员的创意作品。
创客教育,使郑州中学的学生设计开发出专属于个人的自媒体平台;设计出款式新颖、风格各异的鼠标垫,并获得企业的青睐而制造推广;把或可爱或呆萌的图案彩绘到遍布城市大街小巷的井盖上,提示行人安全的同时还能给城市带来灵动的美感。
看完郑州中学机器人社团的成长历程和背后故事,你是否也想要加入他们玩转“机器人”的行列,接受“创客教育”,让自己的学习自己做主呢?
撰文/知力记者 朱文超
