【環(huán)球網(wǎng)無人機頻道 記者 趙汗青】能參加機器人對抗賽的,不止是大學(xué)生。有工程師夢想的中小學(xué)生們,也可以來比拼知識、智慧與激情。而且實踐表明,這些小工程師們確實“后生可畏”。
8月18日-8月21日,“第六屆全國青少年無人機大賽”廣州·南沙分賽場在廣州市南沙體育館舉辦。本賽場包括旋翼賽機甲大師空地協(xié)同對抗賽和旋翼賽機甲大師越障迷宮賽,吸引共計192支來自全國16個省市選拔賽的中小學(xué)參賽隊參賽,參賽選手達600名。
真實的對抗游戲
其中的旋翼賽機甲大師空地協(xié)同對抗賽尤為激烈。該比賽與大學(xué)生的Robomaster的機甲大師賽很相似,也有空中機器人(無人機)、步兵機器人、工程機器人對抗,只是尺寸和規(guī)模會小一些。
雙方像玩電競游戲一樣較量,但是所控制的角色是真實的。這些單位雖然都基于成品的教育機器人和教育無人機打造,但是也要由學(xué)生們進行編程與改裝,基于機器視覺的自動瞄準系統(tǒng)是較量的重點。
小學(xué)組的步兵機器人也要較量自主行駛,要想激發(fā)能量機關(guān)來獲得加成,也需要能自動識別數(shù)字、運算數(shù)學(xué)題(24點游戲)、瞄準并擊打目標的AI程序。而初中組和高中組的比賽,還有全自主的對抗環(huán)節(jié)。
主辦方稱,全國青少年無人機大賽是教育部 2021—2022學(xué)年面向中小學(xué)生的全國性競賽活動之一,由中國航空學(xué)會主辦,積極響應(yīng)國家的號召,一直按照教育部的有關(guān)要求,致力于不斷加強大賽的科技性,同時為了吸引更多青少年的關(guān)注,不斷拓寬趣味性和觀賞性。賽事與學(xué)校科技實踐教育密切結(jié)合,著重培養(yǎng)青少年的工程理論知識與人工智能實踐能力,幫助青少年團隊提升協(xié)作能力與責(zé)任感,讓青少年在科技競技中獲得快樂和成就感,充滿信心地完成從機器人基礎(chǔ)、程序設(shè)計到人工智能、機器人控制原理的知識進階,并通過競賽的形式,考查學(xué)生的臨場反應(yīng)能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
“成為明日工程師”
也正因為如此,與一般的對抗賽不同,這是一場“初心大于勝負”的比賽,無所謂輸贏,參與的學(xué)生們都會有巨大的收獲。在決賽的緊張時刻,廣東試驗中學(xué)荔灣學(xué)校西關(guān)醒獅隊的帶隊老師也說,輸贏已經(jīng)不重要了,孩子們獲得了成長最重要。
“興趣是最好的導(dǎo)師”,在比賽的牽引下,學(xué)生們都更加主動地學(xué)習(xí)課業(yè)知識。多位帶隊老師都提到,編寫人工智能程序繞不開數(shù)學(xué)與物理(小學(xué)中的科學(xué)),這讓隊員們普遍成了“學(xué)霸”。小學(xué)組季軍——山東聊城東昌府區(qū)河?xùn)|小學(xué)飛躍隊的帶隊老師說,學(xué)生參加比賽需要用到數(shù)學(xué)、科學(xué)課學(xué)習(xí)的大量知識,比如杠桿、齒輪、速度與路程的計算等。湖南領(lǐng)動機器人帶著長沙的初中生們參賽,其中一名學(xué)生說,比賽要用到大量數(shù)學(xué)物理知識,他之前經(jīng)常不認真聽講,但是參賽才發(fā)現(xiàn)這些知識都有用,所以主動學(xué)習(xí)。
師生們還都提到,參賽更帶動學(xué)生們學(xué)習(xí)課本上沒有的知識。比如編程、機械設(shè)計、機械加工等等。高中組,廣東省韶關(guān)市田家炳中學(xué)的帶隊老師說,他們學(xué)校5月份才拿到設(shè)備,老師們也不知道教什么內(nèi)容,但需求除了牽引著學(xué)生們更好的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理知識外,也積極主動學(xué)習(xí)課外知識,有同學(xué)自學(xué)搞懂了3D打印,有完全沒有學(xué)過編程的同學(xué)摸索著編寫了計算24點游戲的程序。
除了知識外,老師們也普遍感慨學(xué)生們快速的成長了,比賽讓孩子們更具理工科的嚴謹思維、更陽光自信、也更能團隊合作。湖南領(lǐng)動機器人的一名老師說,因為疫情等原因,這個團隊是臨時組成的,只有7天“磨合期”,曾發(fā)生過很多爭吵。但是讓他感動的是,經(jīng)過這次歷練,學(xué)生們可以大膽面對失敗,然后再接再厲,有選手失誤后也不會遭到抱怨,其他人都會去鼓勵。
當(dāng)然,學(xué)生們也會收獲更多對未來學(xué)習(xí)的興趣。多個小學(xué)參賽隊的帶隊老師都提到,人工智能對小學(xué)生而言還有些深奧,他們只能講授大概的原理,然后手把手地指導(dǎo)編程。但是這也激勵了他們對于未來讀高中、讀大學(xué)的興趣。一位賽事的工作人員也提到,許多參賽的小學(xué)生從此對未來有更多憧憬,一名學(xué)生立志“未來考哈工大,然后去大疆當(dāng)工程師!”
值得一提的是,參加 RoboMaster 機甲大師大學(xué)生對抗賽的華南理工大學(xué)華南虎戰(zhàn)隊,和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)Taurus戰(zhàn)隊的同學(xué)們也來到了本屆大賽現(xiàn)場,向青少年們分享戰(zhàn)隊建設(shè)、參賽心得、以及對青少年學(xué)習(xí)方向的建議,鼓勵青少年們堅持追求夢想,為成為未來工程師而不斷努力。
普通孩子能參與得起嗎?
機器人對抗賽精彩,還能激勵孩子們學(xué)習(xí)與成長。但是不能忽視的是,參加機器人比賽顯然要比玩虛擬游戲要貴,學(xué)生們的參賽成本如何?
實際上,參賽的“自付比例”并不一樣。其中一些隊伍來自學(xué)校的實驗室,學(xué)生自己不需要支付什么錢。比如山東聊城東昌府區(qū)河?xùn)|小學(xué)的帶隊老師說,他們學(xué)校以前就有機器人項目,成功帶動了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,現(xiàn)在在學(xué)校的支持下更新了大疆的教育機器人。廣東省韶關(guān)市田家炳中學(xué)的帶隊老師說,團中央為他們援建了小平科技創(chuàng)新實驗室”。
但也有相當(dāng)多的隊伍是由第三方的培訓(xùn)機構(gòu)帶領(lǐng)的,學(xué)生們就要靠家庭的支持參賽,有機構(gòu)工作人員透露,包括課時費與購買設(shè)備的費用至少上萬元,所以一些經(jīng)濟條件一般的家庭在“咬牙支持”。不過,也有培訓(xùn)機構(gòu)的老師表示,雖然學(xué)生們要為上課付費,每節(jié)課100多元,但是因為基礎(chǔ)的硬件是通用的,學(xué)生們用該機構(gòu)公用的機器人等設(shè)備參賽,無須另付費。這樣的成本,學(xué)生的家長們普遍可以接受,也愿意掏錢。
以往的機甲大師賽的經(jīng)驗表明,每次比賽都是新的開始,賽事與參賽學(xué)生們的水平都會快速提高,一屆更比一屆精彩。相信在家庭、社會的支持下,隨著時間的積累,未來的中小學(xué)生們會帶給我們更精彩的比賽,比賽也會激勵著小工程師們創(chuàng)造更美好的未來。