十二年坚守 终掀机器人科技风暴
发布时间:2021-04-19 10:10:20  作者:       来源: 区科协     点击率:

机器人这一题材经常被搬上荧幕,从动画《变形金刚》到电影《机器人总动员》,无数孩子成为其粉丝。2008年,电脑机器人社团在锦城一中成立;2020年初,锦城一中成为我省首批机器人教学示范学校,全省28所,杭州地区仅3所。

12年来,这星星之火点燃了许多孩子的科技梦,并在科技探索的道路上取得了诸多好成绩。12月初,2020世界机器人大赛总决赛在广东佛山举行,锦城一中学子获得“超级轨道赛项”一等奖和“九宫智能挑战赛项”二等奖。国赛奖项十分难得,也是我区在初中段获得的最好成绩。

在机器人这个全新的领域中,是谁带领学生们探索,引导他们从试错中成长?今天,为大家介绍锦城一中教师郎建良,他是学校AI社团的创始人和科技方面的学生头。

 实地探秘AI中心

走进锦城一中,进校门左转,就能看到位于综合楼一楼的AI教育中心——当年的社团如今不但更名,也实现了硬件升级,上下错层多达200多平方米的场地,是校方投入100多万元建成的,2019年刚投入使用。

这一方天地中,布置着许多外行看着很新鲜的玩意,比如一楼的“九宫格”和二楼的“超级轨迹”。这两样东西好比一副棋盘,由郎建良带着学生们,用机器人这枚棋子,演绎出各种各样的变化。

九宫格是一个有着九个格子的板块,也叫九宫板。根据比赛要求和主题,机器人得沿着一定的路线,走到固定区块,做出不同难度的动作。今年11月举行的2020世界机器人大赛华东地区选拔赛,主题为“智造”,就是由社团成员先在电脑上做好编程,然后到九宫板上看实践操作,不断微调,让机器人精准地取货、搬运、放货。

 

STEAM教育“涨”能力

原来孩子们和机器人是这样的玩法,那么在这里能学到什么知识,培养哪方面的能力呢?郎建良又抛出了让外行人发懞的词——STEAM教育。

“STEAM是一种教育理念,你看,要指挥机器人,得把科学、工程、数学等各方面的知识综合起来运用。我们的传统教学是单科教育为主,重视书本知识,所以在知识竞赛上,学生的能力很强;但在实践中,动手能力就比欧美国家的孩子弱。”

为了方便理解,郎建良点开一个视频。视频中,两个已经被预先编好程序的机器人,一放上九宫板就分头自动行走起来,沿着或方或圆的路线,来到货架上拿取汽车模型。机器人张开“鳄鱼夹”稳稳地夹住模型,再走到另一个空货架上,把模型放下。

 

这些过程难在哪?郎建良说,“比赛的时候,路线可能会临时调整,学生必须在电脑上改程序。两个机器人在工作中一定要按路线走,不能碰撞,拿货的时候货掉了,或者放货的时候没放稳,货物滑下来了,轻则扣分,重则取消资格。”

那么有没有可能在比赛的时候,由老师为学生改程序,由老师一手操刀呢?

“绝没有可能。比赛的时候,学生在一个体育馆里全封闭进行比赛,场地内只有选手、评委和媒体记者。我们老师只能在馆外看比赛视频,也听不到声音。”

听起来很严格、规范,但郎建良脸上却透着喜悦,比赛中发生了什么故事吗?

 

他的机器人教育包括育人

“这次比赛我发现,初中30多个参赛队伍里,就我们用了‘鳄鱼夹’,这也是一个学生提出来的设想,通过集体智慧,改良后用起来了,效果很好。”原来这就是郎建良高兴的原因,学生的思考和动手能力,在这个细节上表现出了实力。

说起来,鳄鱼夹不算新鲜事物,早先就有应用,只是那时候是横向夹。这个夹的方法,用来夹规整的长方体还行,夹汽车就不方便,于是一位学生提出来改为竖夹。汽车的顶部和底部是平整的,可以竖夹,但简单地改横夹为竖夹并不能一次性解决问题,还要考虑到夹子碰倒货架、重心不稳等等问题,最后这些问题都被团队共同克服了。

更让郎建良高兴的还有学生在比赛中表现出来的其他能力。前几年的一次比赛,在开赛前半小时,其他参赛队伍不小心碰倒了一中队伍的机器人,导致硬件失灵,无法启动,需要重新导入程序。而比赛规则规定,开赛前半小时内重新导入程序,只能导入进场地之前的,这是为了避免选手临时优化程序。不巧的是,根据裁判示意,一中队伍刚刚打开过程序,虽然没有修改,从电脑显示时间来看,已经是进入场地之后的操作了。

这一突发情况考验的可不只是操作问题。但参赛的女选手非常沉着地与评委沟通,提出机器失灵非主观造成,打开程序也是裁判示意可以进行的操作,一中没有违反任何规则,应当允许导入最新程序。

最后裁判认可了选手的申诉,程序重新导入了。虽然因机器人属于精密机器,仍有个别LED灯失灵,影响了操作,比赛结果不理想。但郎建良对选手的临场表现很满意,“学生说话不卑不亢,据理力争,有风格。”对他来说,结果不是最重要的,教育是教书也是育人,学生的成长才是真正的目的。

 

源于共同的努力和坚持

在教学上我们常说“兴趣是最好的老师” 。学生因为喜欢机器人而入门,那么郎建良因何入行,因何一干12年?

锦城一中校长严科君说,“兴趣是最好的老师,对郎建良来说也是一样。”郎建良乐于在教学上应用前沿科技,因此早在2008年出现机器人竞赛时,他就在当时的老校长的支持下,成立了机器人社团。

和学生一样,因兴趣而投入只是暂时的,技术的积累需要时间的沉淀,反复的实操其实是个枯燥的过程。在这中间,有学生因为各种各样的原因中途离开了社团,能留下来的都是耐得往寂寞的。

从初一开始加入AI社团、得到华东地区选拔赛一等奖(第二名)的学生贺思童说,这是个有魔力的社团,他在这里收获了友谊、自信、荣耀。“奖项不单单属于我和队友,也属于郎老师,属于这个有魔力的社团。”

“耐得往寂寞”这几个字也可以用来形容郎建良,直到今天,考虑到学生参加周六社团有安全问题,他便自己开车接送,这股多年不变的教学热忱,源于兴趣,贵在持恒。

贵在持恒的还有一中这个大家庭,从2008年至今,历任校领导都重视搭建学生特长平台。2016年,锦城一中的机器人教学从20多人的社团教学扩面,成为普修课程,每个班级每周都安排一节课,更多学生有机会参与其中。今年(2020年)刚担任一中校长的严科君亦秉承这一教育理念,不久前他所作的《融科技元素 育尚美学子》的主题汇报就重申,学生不仅仅要学文化课,还要多元并驱。今年,锦城一中进入首批55所杭州市公办初中提质强校试点名单,未来五年就是要在办学质量、办学特色上有提升和突破,在这样的基础上,可以预期郎建良和他的AI社团还要走得更远。

                                                                                                                                                                                                                      作者:孙梦蕾

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