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機器人編程比賽含金量到底有多少,值得我的孩子參加嗎?

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  最近,我一直在跟大家聊樂高和機器人教育這事兒,對於很多家長來說,要衡量孩子學習機器人效果好不好,最直觀的方式,可能就是參加各類機器人競賽了。

  但機器人比賽種類繁多,在一個看起來高大上的“名頭”背後,它到底在比些什麽?含金量有多少?又適不適合孩子參加?

  今天,我梳理了一下目前國內常見的一些適合青少年參加的機器人競賽,主要有FIRST係列機器人比賽、VEX機器人比賽和官方主辦的國內機器人比賽,不妨一起來看看它們的真實“內幕”。

  FIRST是美國發明家Dean Kaman為了促進美國中小學的理工科教育,在1989年發起的非營利性組織。他想讓孩子覺得,能把理工科玩好,也是件超酷的事兒。

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  FIRST旗下有4類競賽,我已經詳細地列在了下麵,這係列賽事基本覆蓋了各個年齡段的孩子,並且已經成為國內機器人競賽的一大主流,樂高就是這係列競賽裏的指定比賽用具之一。

  另外,對於有意去申請國外理工科名校的孩子,如果能在FIRST係列比賽中取得優異的成績,會是一個“加分利器”。

  參賽年齡段:幼兒園至小學三年級

  官網:http://www.firstchina.org.cn/jrfll/

  FLL Jr. 是最初級的活動,某種程度上來說更像一個大型的“科技節”,孩子按一定的要求用樂高組件搭建一個小機械或者小場景,並通過製作海報來向評委和其他參賽者展示自己的作品模型。

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  孩子向評委介紹自己的作品。這個階段主要是通過團隊合作,讓孩子用樂高搭建來發揮自己的創意和想法,做起來覺得有趣,好玩,並且初步建立起對科學技術的概念和理解。

  參賽年齡段:小學四年級到初二

  官網:http://www.firstchina.org.cn/FLL/

  了解過樂高和機器人比賽的家長們,對FLL應該是最熟悉的了。

  FLL的比賽內容基本上是讓孩子用樂高組件直接搭建具有一定功能的小機器人,涉及到了基礎的機械知識,並且需要用簡單的編程來控製機器人運動。我在三年級的孩子學EV3機器人,真的學懂了嗎?裏介紹過如何給樂高機器人編程。

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  競賽會有老師指導,內容一般都是用機器人抓取指定物體,搬運東西或者把東西堆起來,讓機器人爬上一個台階之類的。以2016-2017FLL工程挑戰賽為例,比賽主題為“動物之友”,競賽內容包括讓機器人把“食物”搬運到指定位置內等。

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  這是這屆賽事的詳細比賽規則和內容說明:

  參賽年齡段:初一到高三

  官網:http://www.firstchina.org.cn/FTC/

  有這麽一個說法,麻省理工的學生裏,每9個就有1個參加過FIRST比賽。相比前兩個比賽,FTC的確開始正經起來。學生要自行選擇材料,鋼鐵、塑料都行,不僅限於樂高了,機器人設計難度更大。對學生的機械知識、編程知識、動手操作能力、合作能力、表達能力都有了更高的要求。

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  FTC比賽一般在清北等知名大學內舉行,全國已經有7個賽區了。國內的FTC比賽,還是高中生為主,且大都是以學校為單位參賽的。看看今年FTC北京選拔賽的現場視頻,就能感受到FTC的規格和真實比賽水平了:

  參賽年齡段:初三到高三

  官網:http://www.firstchina.org.cn/FRC/Index.aspx

  FRC是FIRST係列賽事裏最老牌也是最頂級的活動,它麵向高中生,要求學生組成團隊,根據競賽目標從零開始製作一台機器人,最終進行三對三的對抗性競賽。其中牽扯到相對複雜的機械設計、理論計算、生產加工、編寫程序等等。比賽往往需要本地工程公司或大學派出誌願者進行技術指導。

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  去年,奧巴馬的演講為FRC世界總決賽拉開帷幕,中國一共就不到100名孩子去參加了,他們通過了省賽、大區賽、全國賽,是從30000多名選手中脫穎而出的。

  值得一提的是,FRC不僅是一場高水平的機器人設計對決競賽,也是各大世界名校、名企尋找人才的地方。麻省理工學院、耶魯大學、哥倫比亞大學;高通公司、波音、微軟;他們都會到FRC現場來尋找滿意的學生和員工。這裏有2017年FRC的比賽說明:

  官網:http://www.istemn.cn/

  這是由美國的機器人教育及競賽基金會發起的機器人項目,常年得到NASA、哥倫比亞大學等政府、高校、企業的讚助和協辦。現在,VEX機器人比賽已經被吉尼斯認證為全球參加人數最多的機器人賽事。

  它也是根據年齡分階段賽事的。其中,VEX IQ挑戰賽是麵向8-14歲小學、中學生開展的,常常被拿來與FIRST係列的FLL比賽做比較。VEX EDR則是針對11-18歲的初中和高中學生所舉辦的機器人項目。

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  VEX IQ機器人比賽現場

  由於VEX係列比賽的各種模式其實與FIRST係列非常相似。看完上麵那部分,其實也差不多了解了VEX的運作模式,我就主要給大家提一提兩者不同的地方。

  硬件材質不同:就像FIRST係列都是和樂高合作,用樂高來比賽一樣。VEX也有自己專用的VEX機器人。並且,VEX的機器人對孩子的機械要求更高。

  像VEX EDR和VEX U的機器人都是金屬材質,VEX PRO為工業級金屬材質,均包含上百種結構件,而樂高機器人則基本都是塑料做的。

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  金屬的VEX機器人對孩子機械要求更高

  編程語言不同:VEX機器人利用ROBOTC等較為有名的編程軟件進行編程,邏輯參照C語言,而樂高機器人有自帶編程軟件,屬於模塊化編程,無需代碼排列,簡單易上手。

  競賽體係不同:VEX機器人賽事主要有VEX中國公開賽、VEX亞洲公開賽和VEX世界錦標賽、中國青少年機器人競賽;樂高機器人相關賽事有FLL、WRO等。

  目前國內VEX係列比賽比FLL相對要更成熟些。如果能在VEX機器人比賽中,拿到國賽、亞太區比賽級別的榮譽,對於孩子參加國內的自主招生、或者申請國外院校都會比較加分。

  中小學這塊,目前大規模體製內官方主辦的競賽不少,最權威的有2個,全國中小學電腦製作活動和中國青少年機器人競賽。

  其中,前者是由教育部主辦,中央電化教育館等單位承辦的,競賽體係成熟,學校參與度高。它帶給孩子最直接的收益,就是能夠成為孩子進入中國各大名牌高校的一塊敲門磚。

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  從前兩年開始,大學、中學就在收緊對於自主招生等名額的招生,曾經模糊的條件要求,如“有科技創新潛能”都變得具體到要求學生參加過XX競賽,獲得XX獎,以此來提高門檻。

  某高校2015年自主招生要求:“高中解決獲得全國中學生學科知識競賽省級以上獎;獲得在科技創新、發明創造等方麵獲得省級以上獎或專利”。

  某高校2016年自主招生要求:“高中階段在全國青少年科技創新大賽(含全國青少年生物和環境科學實踐活動)、明天小小科學家獎勵活動或全國中小學電腦製作活動中獲得二等獎以上者”。

  而全國中小學電腦製作活動就是被多所高校所認可的競賽之一。如果孩子能在省賽、國賽級別獲獎,參加大學、初高中的自主招生、三位一體時,會有一定優勢,甚至直接獲得保送、降分錄取的名額。

  但不同地區、不同學校對此規定不同,具體的還是要看每年的招生簡章。

  中國青少年機器人競賽是中國科協舉辦的,性質也差不多,認可它的學校要相對少一些,但是這個比賽專業性很強。另外,還有Botball、WRO、WER等各種機器人競賽,孩子年齡再大些,還可以參加各類大學生、成年人的機器人競賽。

  那麽,我們讓孩子去參加這些比賽時,要注意什麽?

  第一,如果孩子要去參加機器人比賽,首先要為他選擇合適年齡段的賽事。

  第二,可以根據孩子未來的發展方向,傾向性的選擇賽事,比如是要出國,那可能FIRST係列會更適合孩子。要衝擊國內名校?參加一些官方舉辦的比賽也會有好處。

  第三,以孩子的興趣為準。如果孩子特別喜歡機械,喜歡金屬的審美風格,那麽VEX可能比樂高更適合TA。

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  但實際上,許多孩子都會參加各種類型的機器人比賽,如果提早確定大致的方向,也許能幫助孩子專注於一個領域,走得更遠。

  這點也是我們想強調的!玩機器人,主要還是有趣,好玩,尤其是對於中小學生來說。機器人比賽是一個競技場,但更是展示、交流的平台,而不是我們玩機器人的目的。

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  中考、高考政策年年都變,指望機器人比賽加分?不現實。去過機器人比賽的現場,就會知道,孩子們之間那種團結協作的精神,依靠自己的思考,學以致用,在責任感和壓力環境中,努力完成指定任務的過程才是最打動人心的!

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