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【機器人編程發展 】機器人編程“跨國對抗賽”給你看看中國和日本STEM教育的不同

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  機器人編程“跨國對抗賽”給你看看中國和日本STEM教育的不同-贵州快三網

  在機器人比賽領域,RoboCup 是全球影響力最大的賽事之一。2017 年 7 月末,RoboCup 在創立二十年後再次回到了出生地名古屋。與此前相比,除足球、智能家庭、工業機器人等項目外,此次 比賽首次加入了針對 12 歲以下學生的比賽“KOOV Challenge”。以 Sony 的教育機器人 KOOV 為載體,來自中國和日本的參賽選手們進行了一場“機器人對抗賽”。

  可以說,日本是最重視機器人技術的國家之一。目前,其工業機器人的應用量占全球的 50% 以上。在 2015 公布的《機器人新戰略》中,日本政府提出要成為世界第一機器人應用國家的目標。在此次比賽中為低齡兒童設置比賽,無疑有著加強機器人人才培養的用意。

  不同於國內的機器人大賽,這一以 Sony 為主導的比賽並無太多功利性元素。而中國與日本的比賽選手所展現出的不同特色,則讓人明顯感受到兩國贵州快三的“風格差異”。

  競賽與產品售賣相結合已成為教育機器人產品的“標準模式”,早已不再新鮮。但與國內常見的機器人大賽不同的是,KOOV Challenge 本身並未尋求與升學等功利性內容掛鉤。對內容的評分要求也體現了這一點,根據要求,評委從技術性、設計性和原創性三個方麵來為選手的機器人打分。國內比賽所看重的技術、功能完成度等,隻占評分權重的三分之一。

  比賽分為個人賽和團體賽兩種形式,其中個人賽的題目名為“神奇的動物”,選手被要求拚搭一個動物機器人,並利用電子器件和編程功能使機器人的動作展現該動物的特征。與通常所見的機器人“走迷宮”、“爬樓梯”等常規比賽不同,這一項目沒有特定的任務目標,也不要求現場拚搭,選手的主要任務是講解並展示自己的作品。

  一位日本選手所製作的蠍子機器人,它能夠會自動前進並使用鉗子和尾巴進行攻擊眼前的敵人:

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  另一個鮮明的特點,則是展示過程中主持人會要求另一國家的參賽選手對作品進行簡單點評。賽事的形式更像是一個以交流為目的的“機器人茶話會”。

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  團隊賽則終於有了些競技的元素。在比賽開始前,場地上已有一套自動化搬運裝置的雛形,需要補充好其中缺少的四個連接裝置才能使其完整。參賽選手的任務是以三人為小組,在四個所缺裝置中任選其一,在八十分鍾內完成設計、拚搭、編程和調試的工作。評價標準則包括完成度、邏輯性、團隊合作和娛樂性。

  帶隊前來日本參賽的好未來摩比編程項目負責人王海濤表示,相比於國內比賽在賽前完成設計製作和編程,比賽中隻進行微調的賽事設置,KOOV Challenge 要求現場拚搭、編程的方式更加合理,盡管題目難度不高,對選手能力與團隊合作的挑戰卻更大。

  在王海濤看來,兒童對編程的掌握可以分為三個階段:

  麵對已經完成的代碼,能夠讀懂並進行調試;

  無法將需求拆分為任務步驟,但在麵對明確的任務步驟時能通過編程解決問題;

  能夠有效理解需求,將其拆分為邏輯明確的步驟並加以解決;

  “這樣的比賽設置,至少要求學生達到第二個層麵,這也是在我們的教學體係中二、三年級學生應該掌握的。”王海濤說,“國內的一部分比賽,連電腦都是選手自帶,很容易讓人質疑程序究竟是否是學生本人編的。”

  盡管已有多個機器人賽事能夠讓不同國家的學生同場競技,但以 6-12 歲低齡學生為目標的國際性比賽仍然不算多見。在這場“難得”的中日對抗賽中,年齡相似的兩國學生展現出了完全不同的風格。中國學生有著更好的編程能力,日本學生則對設計與外觀更為注重。在編程機器人這一素質教育項目上,中國和日本似乎有些“文理偏科”。

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  例如在個人賽中,一位日本選手提交了一件模仿羊駝的機器人作品。在功能上,這個“機器人”僅能做出低頭、搖尾巴等簡單的動作,其代碼可能不會超過五行。但以毛絨材料製作的漂亮造型讓現場觀眾留下了深刻的印象和頗高的設計得分。

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  中國選手的作品則無疑更注重對代碼的運用。個人賽得分最高的作品之一“天馬”,能夠在煽動翅膀的同時播放利用代碼實現的“音樂”,翅膀的煽動節奏甚至可以隨著音樂而變化。在程序的難度上,這一作品比大部分日本選手的機器人高出數倍。

  幾乎所有來自國內機構的帶隊老師都認為中國學生在編程能力和技巧上有明顯的優勢,但在審美、造型、創意和材料運用上,中國選手還存在著差距。“龍、虎等選題有不少重複的現象,我們的孩子能實現很炫的功能,但在創造性思維上確實不如國外的孩子更放得開。”一位老師說道。

  “不隻是和日本,中國孩子與全世界相比都有類似的現象。”王海濤表示,“在公開的 Scratch 作品裏可以看到,外國孩子寫程序很多時候就是為了去完成作品的一個小功能,重要的是創意和外觀造型。很多時候他們的程序隻有幾行,而中國孩子能夠寫出很複雜的邏輯。”

  中國團隊比賽中的編程界麵:

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  在團隊賽中,這一“區別”體現得更加明顯。同樣是僅接觸 KOOV 機器人一至三個月的小學生,中國的幾支團隊能夠在三十到四十分鍾內完成拚搭並寫出相對複雜的程序。在同樣的時間內,日本團隊的代碼框內往往僅有二至三行,甚至有在比賽最後二十分鍾才開始編程的案例。從編程能力的角度來看,參賽的中國學生明顯要強勢得多。

  另一個明顯的差異則是參加比賽的目的。在日本,與編程、機器人相關的少兒比賽並不多見,在十餘年的“寬鬆教育”政策下,日本的小學生們對比賽似乎也並未表現出太大的求勝心理,反而是在公共場合展示自己的作品為他們帶來了成就感。而中國的學生和家長幾乎是下意識的以獲得高分為目的。例如在比賽的間歇,一位家長曾對孩子反複強調裁判評分的三個要素;因團隊賽作品設計過於複雜而沒能完成,幾位中國學生傷心到“淚灑賽場”。

  “這是一種思維慣性。”一位中國老師評價道,“投入了金錢、時間與精力,家長們追求一些顯性的結果其實也很正常。”

  這樣的“顯性結果”甚至也不局限於成績。在個人賽的陳述作品與點評他人環節,日本的小學生們顯得並不適應比賽的正式氛圍,在話筒與關注麵前出現了磕巴、停頓等表達困難的問題,闡述的內容也十分簡單。與之相對,一位來自中國的小男孩表現得頗為亮眼,不論是自我闡述還是點評他人,他都給人以“能說會道”的感覺。對此,陪同前來的家長也表現得頗為滿意。

  但是,這樣的“反差”也未得到所有人的正麵評價。一位從事教育行業多年的現場觀眾對表示:“麵對鏡頭的從容、自信當然是好的,但轉念一想,日本小孩們那些害羞、膽怯和語無倫次,不正是這個年齡段的孩子們應該有的正常現象嗎?我們習慣性的讓孩子們‘早熟’,但其實沒人知道這究竟是好是壞。”

  對此,在摩比思維館有著多年經驗的王海濤評論道:“在整個教育大環境都在應試的情況下,素質類的項目也無法免俗。市場所追求的‘功利性’短時間內或許無法改變。”

  而從中日兩國的角度來說,不同傾向所導致的結果則隻能說“各有優劣”了。

  拋開比賽本身,作為比賽組織方的 Sony 同樣值得關注。2015 年設立教育子公司,2016 年舉辦覆蓋多國的線上數學挑戰賽,2017 年將教育機器人 KOOV 正式推向市場。在短短幾年間,其教育業務已有了不小的進展。與其它宣布進軍教育卻動作寥寥的巨頭相比,Sony 對教育相當“認真”。身為索尼中國總裁的高橋洋專程趕到日本名古屋出席比賽,也可以看出 Sony 高層的重視。

  目前為止,教育機器人 KOOV 已上市五個月的時間,在國內也與多家 STEM、素質教育類機構達成了合作。王海濤告訴我們,摩比思維館之所以會將 KOOV 納入課程體係,看重的是其產品在拚插和編程上的靈活性。

  帶有 LED 燈泡的功能件(左)和普通零件(右):

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  “ KOOV 的機械件和結構件外形是一致的,例如帶 LED 燈的零件與一般零件。”王海濤說,“這給編程和外觀的設計帶來了更多靈活性。從編程學習的角度說,它的可擴展性也要高一些。”

  而擅長課程研發的橙旭園 CEO 陳斌則表示,盡管許多發展時間更長的產品有更豐富的內容積累,但在體係化和標準化方麵卻問題頗多。“大量機構都是拿著已有的課程再改一改就去上課了,非常混亂。” 陳斌說,“ 所以我想這樣一個新產品,可能在課程和內容上反而有機會彎道超車。”目前,橙旭園正在與 Sony 合作進行課程的開發。

  而來自全國各地的線下機構運營者則告訴我們,在目前機器人教育機構大量出現的時間點,機構已麵臨著不小的競爭。選擇一款新推出的產品,是其尋求差異化的途徑之一。盡管不同機構所看重的價值不盡相同,但作為新兵的 KOOV,已經在這塊並不算”新“的賽道上掀起了一些風浪。

  “下一步,我們會與大學、研究機構和商業機構合作,共同研發出一套合適的體係與更多的課程。”索尼中國教育事業部部長趙威告訴我們,“不管是培訓機構還是公立學校,他們需要的不僅是一套產品,而是一套完整的解決方案。在課程體係上,KOOV 會不斷補強。”

  而負責中國業務的總經理張誠則說:“中國有一萬家素質類培訓機構,以及對 STEM 越來越重視的公立學校體係。我們還有很大的空間。”

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