机器人学术活动已经成为孩子们炙手可热的学术活动活动,它火爆的理由其实是相当充分的,因为不只能锻炼孩子的逻辑思维、综合能力,更是孩子们升学加分的砝码。
机器人比赛种类繁多,在一个看起来高大上的“背后”,它到底在比些什么?含金量有多少?又适不适合孩子参加?
今天,小编梳理了一下目前常见的三个主流机器人学术活动,FIRST系列机器人比赛,VEX系列机器人比赛 和 WRO机器人比赛,不妨一起来看看它们的真实“内幕”。
一、FIRST系列机器人比赛
FIRST 是美国发明家 DeanKaman 为了促进美国中小学的理工科教育,在1989年发起的非营利性组织。他想让孩子觉得,能把理工科玩好,也是件超酷的事儿。
FIRST旗下有4类学术活动,这系列赛事基本覆盖了各个年龄段的孩子,乐高就是这系列学术活动里的指定比赛用具之一。
FLLJunior(FIRST乐高联赛儿童赛)
参赛年龄段:幼儿园至小学三年级
FLL Jr. 是最初级的活动,某种程度上来说更像一个大型的”科技节“,孩子按一定的要求用乐高组件搭建一个小机械或者小场景,并通过制作海报来向评委和其他参赛者展示自己的作品模型。
孩子向评委介绍自己的作品。这个阶段主要是通过团队合作,让孩子用乐高搭建来发挥自己的创意和想法,做起来觉得有趣,好玩,并且初步建立起对科学技术的概念和理解。
FLL(FIRST乐高联赛)
参赛年龄段:小学四年级到初二
FLL的比赛内容基本上是让孩子用乐高组件直接搭建具有一定功能的小机器人,涉及到了基础的机械知识,并且需要用简单的编程来控制机器人运动。
学术活动会有老师指导,内容一般都是用机器人抓取指定物体,搬运东西或者把东西堆起来,让机器人爬上一个台阶之类的。以2016-2017FLL工程挑战赛为例,比赛主题是“动物之友”,学术活动内容包括让机器人把“食物”搬运到指定位置内等等。
FTC(FIRST科技挑战赛)
参赛年龄段:初一到高三
有这么一个说法,麻省理工的学生里,每9个就有1个参加过FIRST的比赛。学生要自行选择材料,钢铁、塑料都行,不仅限于乐高了,机器人设计难度更大。对学生的机械知识、编程知识、动手操作能力、合作能力、表达能力都有了更高的要求。
FRC(FIRST机器人学术活动)
参赛年龄段:初三到高三
FIRST系列赛事里最老牌也是最顶级的活动,它面向高中生,要求学生组成团队,根据学术活动目标从零开始制作一台机器人,最终进行三对三的对抗性学术活动。其中牵扯到相对复杂的机械设计、理论计算、生产加工、编写程序等等。比赛往往需要本地工程公司或大学派出志愿者进行技术指导。
FLL每年的学术活动主题都仿佛是我们生活中的放大镜,聚焦到了生活中的社会问题。比如水资源问题、动物保护问题、资源再生问题等,每次看完他们的内容,小编就超级想参加。
此外,它还是一个综合性的比赛,除了机器人的场地赛之外,参赛小组还要做一个课题的研究报告,需要孩子对于课题进行答辩,所以对孩子的综合能力要求还是比较高的。
值得一提的是,FRC不仅是一场高水平的机器人设计对决学术活动,也是各大世界名校、名企寻找人才的地方。麻省理工学院、耶鲁大学、哥伦比亚大学,高通公司、波音、微软;他们都会到FRC的现场来寻找满意的学生和员工。
二、VEX系列机器人比赛
这是由美国的机器人教育及学术活动基金会发起的机器人项目,常年得到NASA、哥伦比亚大学等政府、高校、企业的赞助和协办。VEX机器人比赛已经被吉尼斯认证为全球参加人数最多的机器人赛事。
它也是根据年龄分阶段赛事的。其中,VEX IQ挑战赛是面向8-14岁小学、中学生开展的,常常被拿来与FIRST系列的FLL比赛做比较。VEX EDR则是针对11-18岁的初中和高中学生所举办的机器人项目。
由于VEX系列比赛的各种模式与FIRST系列非常相似。看完上面那部分,其实也差不多了解了VEX的运作模式,我就主要给大家提一提两者不同的地方。
硬件材质不同:就像FIRST系列都是和乐高合作,用乐高来比赛一样。VEX也有自己专用的VEX机器人。并且,VEX的机器人对孩子的机械要求更高。像VEX EDR和VEX U的机器人都是金属材质,VEX PRO为工业级金属材质,均包含上百种结构件,而乐高机器人则基本都是塑料做的。
编程语言不同:VEX机器人利用ROBOTC等较为有名的编程软件进行编程,逻辑参照C语言,而乐高机器人有自带编程软件,属于模块化编程,无需代码排列,简单易上手。
学术活动体系不同:VEX机器人赛事主要有VEX世界锦标赛,乐高机器人相关赛事有FLL、WRO等。
三、WRO机器人比赛
国际奥林匹克机器人大赛(WRO,World Robot Olympiad)于1995年8月, 国际委员会正式宣布将举办国际性的机器人沟通和机器人足球赛,其中机器人世界杯系列比赛是一项综合教育与科技的国际性活动,亦是学术成分较高的赛事. 为国际青少年机器人爱好者提供一个共同学习平台。
WRO比赛项目较多,对参赛年龄做了明确划分。这里面也包含了创意赛。相对于之前的提到的Jr.FLL,它的主题相对宽泛。比如,Jr.FLL2018年的主题就是就只有一个,即水滴的旅行,而WRO创意赛可以四选一。
孩子们可以选择适合自己的主题,进行探究和设计。方案多样,变通性更强。
今年WRO 主题是SMART CITY!
WRO的足球赛是典型的场地竞技赛,两组队员进行PK。在进行比赛中,除了考验孩子的编程能力,也很考验孩子的心理素质和临场应变能力。如果你在在比赛中紧张或恐惧的话,这个比赛差不多就game over了。
WRO的创意赛和常规赛也是从热点出发,比如2017年就是围绕“绿色环保”展开的;它的“太空挑战”场地赛内容固定,但在出发次数和完成任务方面比较灵活,喜欢挑战场地策略赛的朋友们可以去了解一下;至于足球赛,它的内容也是固定的,但它的对抗、趣味性突出。此外,WRO比赛赛台跟FLL的比较像,但是对机器结构的设计要求更高一筹。
那么,我们让孩子去参加这些比赛时,有哪些收获呢?
在准备比赛过程中,学生们的动手能力,科学素养,团队合作能力,项目和时间管理能力,语言表达能力均得到显著提升。参赛者在整个赛季独立设计制作机器人,挑战自我,提升了实际动手能力,分析能力和解决问题的能力。并且在此过程中每个人都能感受到自己的价值。
在比赛过程中,参赛者之间互相学习和帮助,还能和国际其他杰出的学术活动者一起成长,培养具有国际视野,科学素养和健全人格的全球化人才。
通过比赛竞技,学生在知识上能学有所用,在综合素质上能得到实践和锻炼,在视野上得到开拓。学生在机器人学术活动后,对升入理想学府和申请名校也会有很大帮助。学生通过比赛竞技先由自我走向团队,再走向世界,最后在回归到自身的成长沉淀。
最后我们想强调的是,玩机器人,主要还是有趣,好玩,尤其是对于中小学生来说。机器人比赛是一个竞技场,但更是展示、交流的平台,而不是我们玩机器人的目的。去过机器人比赛的现场,就会知道,孩子们之间那种团结协作的精神,依靠自己的思考,学以致用,在责任感和压力环境中,努力完成指定任务的过程才是最打动人心的!
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