老虎爪

擁抱趣味 向創造力致敬

八國十二校國際大學生機器人設計大賽在浙大落幕

發布時間:2017-09-13來源:中國科學報作者:周煒 施敏輝 周楠1450


■本報通訊員 周煒 施敏輝 周楠

28年前,美國麻省理工學院(MIT)和日本東京工業大學的老師們不約而同意識到一個令人擔憂的問題:大學的課堂似乎正在陷入越來越“死板”的境地,在課堂上,越來越難見到趣味與活力的爆發,學生們的創造力正面臨下滑。

年輕人終將成為未來的主人。對于課堂的擔憂,事實上是對于未來人才的擔憂。于是,一場跨國跨校的課程交流賽應運發起,并逐漸成為國際性的大學生機器人設計的狂歡,每年一屆,輪流由一所高水平學校主辦。201786~19日,第28屆國際大學生設計機器人設計競賽(IDC-Robocon)在浙江大學舉行,參賽隊員是來自美國、日本、中國、韓國、新加坡、泰國、埃及、墨西哥等8個國家的12所大學的55名本科生。

沒有一臺相同的機器人

浙江大學從2011年起受邀參加這一賽事。本屆賽事執行主席之一、控制學院教師朱秋國對麻省理工主辦的那屆大賽印象極深。MIT有著名的“黑客”文化。該校歷史上,曾有學生神不知鬼不覺地將加州理工大學的加農炮一夜之間轉移到自家學校。賽題的內容則需要機器人重現這一“黑客”事件。賽題是有意激起隊員們的趣味的。

相較于其他機器人國際賽事有較長的準備期,IDC Robocon每一屆的賽題要保密至開幕當天才正式揭曉。機器人的創意、設計與制作到最終對決的全線流程,只有兩周時間。今年輪到浙大主辦時,兩位執行主席苦思冥想后最終確定了主題為“絲綢之路”:一個陸上機器人與一個海上機器人,完成“一帶一路”沿線的“貿易”。

執行主席之一、控制學院副教授王酉認為,賽題有點難,但沒有一臺機器人會是相同的。每個隊伍都呈現了獨特而巧妙的設計方案,并對自己的方案很有信心。對于借鑒其他隊伍的方案,而顯得有所不屑。比如,如何將“貨物”精確地投放到沿線國家?有的隊伍采取了投籃的動作;有的則是震動起貨倉,讓“貨物”隨機進入。更讓人眼前一亮的是,有人設計了一個電梯裝置,把球挨個穩穩推送。

在爬坡的過程中,所有的陸地機器人都遇到了一個普遍難題:材料包中的輪子太小,爬不了臺階,必須自行制作。這又成為大家創意的爆發點。一個隊伍突發奇想,直接用3D打印機打印了全副履帶,成為所有機器人選手中唯一一輛“坦克”。盡管這個隊伍在最后的決賽中未能進入三強,但評委們一致決定,將比賽特設的“最佳創意設計獎”頒給了這一隊伍。

本屆賽事主席、東京工業大學教授山北昌毅全程關注著學生們的表現。他認為,創造力在教育過程中是處于“高層次”的內容,也是比較難“教”的,“但我們不該放棄或者忽略,而更應該去設計、創設讓年輕人迸發才情與智慧的情境。這種比賽的形式很好”。

一道跨文化的趣味題

麻省理工學院、東京工業大學、首爾大學、清華大學、上海交通大學和浙江大學等12所頂尖高校的本科生參加的賽事,哪所學校的隊伍最終會獲勝?清楚賽事規則的人會告訴你,比賽是徹徹底底的“友誼第一,比賽第二”,隊員們不以學校組隊,而是隨機抽簽產生跨國、跨校的混搭隊伍,隊伍之間則以顏色區分。

主辦方希望,能將選手們爭奪第一的“雄心”降到最低,把注意力集中到創意設計與團隊協作上,享受比賽的趣味。這是IDC Robocon的傳統,也是最大特色。跨文化協作成功了,隊伍才能成功,這是隊員們遇到的最大挑戰。

曾有老師根據歷屆比賽的表現預測,最有競爭力的組合是一個美國的學生、一個中國的學生、一個新加坡的學生和一個日本的學生。美國學生在創意和主見方面表現出色,日本的學生動手能力強,新加坡的學生溝通能力強,而中國的學生在各方面表現靈活,如此搭配,所向披靡。本屆賽事中,隊員們的表現中流露出的細節,也處處體現著不同文化與教育背景的差異。

麻省理工學院今年派出“清一色”三位女生參加,十分搶眼。但姑娘們覺得很平常,她們說,在麻省理工學習機器人制作的學生中,男女生比例是11,能被選中參加這次比賽,只是碰巧而已。在各自的隊伍中,三位女生無論在方案設計討論還是操作電鋸打磨零件,都是毫不含糊的主導者。有人驚呼:“三個女生好厲害!”

日本的選手在英語交流方面普遍處于劣勢,在團隊中,他們相對比較沉默,但做起事來細致認真,絕不含糊。有時候,團隊成員收工了,他們就把“作業”帶回寢室,第二天交出一個個令人驚艷的成品。在比賽當天,日本選手是最早到集合地點,幫助志愿者和老師搬運比賽用品的。

清華大學今年派出的選手全部是由一年級本科生組成,帶隊教師曹麗認為,更年輕的選手加入,會讓比賽更有趣味,對隊員本身的成長來講也更有益處。不出所料,年輕的選手表現出了過高的期望,當團隊成員溝通出現問題時,他們會郁悶地說不出話。所幸的是,來自墨西哥和埃及的選手們扮演著團隊中的“開心果”和“潤滑劑”。比賽前夜的預備賽上,即使所在隊伍一分未得,他們也還是樂呵呵的。

浙大黨委副書記朱世強表示,本屆比賽最大的價值就在于,浙大學子能夠進一步拓寬國際視野,理解多元文化,從容自信地與各國學子交流合作,展現浙江大學作為世界一流大學的風采。

公眾互動,趣味升級

決賽現場,聚集了數百位翹首觀戰的觀眾,他們從全國各地趕來,一開始為觀眾準備的凳子都不夠用了。

比賽期間,國家接連釋放要在小學階段開設科學課程、在中小學大力發展機器人教育等政策動向,機器人教育引來一輪關注熱潮。在浙江大學舉辦的這場機器人設計大賽,不僅吸引了在校大學生的關注,也吸引了中小學生與關心教育的各界人士的關注。

順應這一潮流,主辦方決定將比賽全程向公眾開放。浙大還專門組織了一支由大學生組成的科學傳播能力訓練團隊,第一時間向公眾發布比賽信息,解讀賽況。據朱世強介紹,浙江大學從事機器人研究有近20年歷史,與浙江的機器人產業發展形成了良好的互動。這次比賽也是向公眾展示浙大在機器人教育及研究方面的成果的絕佳機會。

比賽間隙,隊員們抱著機器人走到觀眾中間,一大撥小朋友立刻圍了上來。爭著學習操控大哥哥、大姐姐制作的機器人。一位媽媽帶著孩子觀看比賽后說:“親眼目睹了高智商的孩子們是怎么‘玩’的。碰到困難,他們有很多解決問題的辦法。對孩子來說,這沒有說教,卻極有教育意義。”

本版組稿:浙大科學傳播能力提升計劃成員,本版攝影:盧紹慶、雷思涵、鄭佳婷等。

《中國科學報》 (2017-09-12 8版 科創)


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