得知最后得分的那一刻,11岁半的丁乙抱着教练痛哭了一场。在这个聪明而又懂事的孩子看来,如果不是机器人马达临时出现故障,他们捧回一等奖毫无悬念。
在不久前举行的2021世界物联网博览会青少年物联网创新创客大赛中,来自周口市文昌小学的丁乙等6名小学生,凭借自己编程制作的机器人,在历经1000多次的失败调试后,通过参与执行“火星改造计划”任务,而一举获得全国二等奖的好成绩。
这个平均年龄只有10岁的机器人团队,是如何完成智能化编程制作的?这些科技小达人又是如何炼成的?11月2日,大河报记者对此进行了采访。
优中选优,6名小学生组团参加全国大赛
这6名孩子分别叫丁乙、尚可佳、杨双峰、宋奕霖、周泽宇、管辰龙,来自于周口市文昌小学,他们中年龄最大的丁乙11岁半,年龄最小的杨双峰、管辰龙只有9岁半。平日里,他们都是学校机器人社团的成员,因为一贯表现突出,被“优中选优”着重培养,从而代表学校参加全国比赛。
据介绍,由中国教育技术协会主办的2021世界物联网博览会青少年物联网创新创客大赛,是一个面向全国在校中小学生的白名单赛事。今年比赛的地点在江苏无锡,其中,江苏省教育学会也是主办单位之一,比赛的整体规格较高,规模较大。
“我们是从2021年暑假开始对6名队员进行集训的。”11月2日,周口市文昌小学机器人团队教练尚才告诉记者,当时天气比较炎热,别的孩子都还在家里过暑假,这6名队员就已经入校开始了集训。
上午训练4个小时,下午训练4个小时,一天8个小时的训练,6名孩子表现出了非常高昂的积极性,没有一个人偷懒。他们中每2人一组,有负责用电脑编程的,有负责机器人搭建的,有负责计算参数的,大家在教练的带领下,分工明确、团结协作,前后经历了不下于1000次的失败调试。
“因为比赛是固定场景,就好像驾照考试,我们必须模拟全真的比赛场地,要求制作的机器人分秒不差地完成任务。”尚才说,这对选手的逻辑思维、参数计算要求非常高,如果编程中某个参数较大,机器人就会跑出场地;而如果较小,机器人无法到达指定地点就会中途停止,所以需要一遍遍演练、磨合。
暑假集训过后,迎来了秋季开学。为了不影响正常文化课学习,6名选手在课余时间参加训练,最终于2021年10月下旬远赴江苏无锡,登上全国赛场。
捧回二等奖,6名小选手如何掌握编程?
据介绍,6名孩子本次参加的项目是“火星改造计划”,要求提前编程好的智能机器人,在规定的时间、规定的图形内,完成模拟场景的太空垃圾回收、燃料收集、重力训练、太阳能板展开等多项任务。
那么,这6名尚在读小学的孩子是如何掌握编程技能的呢?团队教练尚才说,实际上,这种智能机器人的编程不同于人们经常理解的编程,它是最初级的图形编程。简单地说,就是在一款设计好的软件内,选手拖动标注汉字的图形,组合在一起完成编程。
“比如说,在太空垃圾回收任务中,选手会拖动‘开始’‘旋转’‘停止’等图形,完成一组编程,并把编好的程序植入机器人中,摁下按钮,机器人就会照着提前制定好的任务开展行动。”尚老师说,虽然说起来简单,但做起来也相当麻烦,极度考验选手的缜密思维、逻辑思维,顺序、参数、时间等图形程序,不管哪一个环节出错,都会导致编程失败。
规定的比赛时间是95分钟,其中,现场编程90分钟,执行任务5分钟。选手上场后,机器人是一堆零散的配件,电脑编程页面是空白的,要求选手凭借训练记忆,准确无误地完成编程、机器人搭建,并圆满执行任务。
一个遗憾是,本来6名选手胸有成竹夺得一等奖,但由于机器人马达临时出现故障,被扣掉20分,最终抱憾仅获二等奖,而这也是团队队长丁乙得知最终比分后,心有不甘地抱着教练大哭的原因。
可尽管如此,他们依然是全校的骄傲。比赛归来的那一刻,校长朱刚伟率领全体校领导,在学校大门口迎接6名“小将”凯旋,并称赞他们表现非常好,为学校争了光、添了彩。
6名小学生普遍数学成绩好他们还有很多小发明
据周口市文昌小学校长朱刚伟介绍,6名孩子不仅动手、动脑能力强,学习成绩也非常好,尤其是数学成绩普遍较好。“实际上参加比赛拿不拿名次并不要紧,主要是给孩子们一个锻炼的机会。我们必须打破‘唯分数论英雄’的陈旧思维,注重培养青少年一代的创新创意能力,注重孩子的全面发展。”朱刚伟说。
在学校科技长廊里,摆放着孩子们获得的其他发明奖励和获奖证书。记者看到,有智能马桶、智能扫地机、智能垃圾箱等等。其中,那款智能马桶,通过计算机图形编程,使用传感器等配件,可以达到自动开盖、自动冲刷、自动加热的效果,其编程设计理念不亚于现在市场上最新款的智能马桶。
而6名科技小达人则表示,智能编程非常有趣,他们从中不但学到了很多知识,还充实了空闲的课余时间,比玩手机打游戏强多了。“我们想当科学家。”孩子们异口同声地表示。
越来越多的孩子正在热衷编程课
在6名科技小达人背后,是近些年流行的“编程热”。据统计,仅在周口市文昌小学,就有100多名学生加入了“机器人社团”。
两天来,大河报记者在周口市区走访中了解到,校外培训机构中不少都增加了“青少年编程”课目。毕业于周口师范学院的刘荣胜,目前是周口市趣进步科创实验室的负责人。“我们这个实验室,从去年增设的少儿编程课。”刘荣胜介绍说,不少家长和孩子通过互联网短视频平台了解机器人编程后很感兴趣,于是他们就根据市场需求,引进专业教师,开设了机器人编程课。
而周口市另一家编程培训机构负责人表示,他们开设机器人编程课也有2年多时间了,平时学员在100人左右,而且咨询的家长和学生也越来越多。
“这要比孩子玩手机、玩游戏强多了,不但能锻炼他们的独立思考能力,还对自信心的开发培养非常有好处。”刘荣胜说。
受访的小学生刘伽南说,他第一次学会编程,是做了个简易动画片,控制一只可爱的北极熊完成了奔跑和跳高。当北极熊完成这些指令的时候,他感觉自己比那只屏幕里的北极熊还要开心。(顶端新闻·大河报记者于扬李玉坤实习生郭磊文图)