论机器人竞赛对青少年机器人教育的影响

苏文泉

(天津市青少年科技中心 天津 300192)

1 我国青少年机器人教育概况

1.1 机器人教育

机器人教育，通常是指学习机器人的基本知识与基本技能，或利用教育机器人优化教育教学效果的理论与实践。机器人教育是全面提升青少年科学素质、培养其创新精神和综合实践能力的良好载体。

邓小平同志指出：“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”。机器人教育走进中小学校已经成为必然趋势，对推进教育创新，促进教育改革具有现实意义。智能机器人技术不是一门独立的、单一的学科，而是一个学科技术群，是一门具有高度综合性、前瞻性和实践性的学科。开展机器人教育就是把现代化科学技术知识引入到青少年教育中，培养促进青少年的实践能力和创新精神，开展研究性学习，让学生在机器人制作过程中学会合作、探究、创新，充分发掘学生自主探究、自主学习的潜能，激发广大青少年的学习兴趣，提高青少年的科学素质。

2003年颁布的普通高中新课程标准将“人工智能初步”及“简易机器人制作”列入“信息技术课程”和“通用技术课程”选修内容，由此可见国家对机器人教育的重视。

1.2 我国开展机器人教育的形式

我国开展青少年机器人教育的时间和水平要落后于一些发达国家。普及程度不高，发展也不均衡。从地域分布来看，东部好于西部，经济发展好的地区好于经济较差的地区；从开展形式来说，我国中小学机器人教育现在是以兴趣小组或第二课堂的形式存在于学校教育中，较多的学校只是以课外活动、各种兴趣班、培训班的形式开展机器人教学。只有部分地区和学校将机器人教学纳入了综合实践活动课和信息技术课教学。

2 我国青少年机器人竞赛概况

机器人竞赛就是学生综合能力的竞赛。竞赛中包含了编程能力、动手能力、合作能力及传感器和机械等知识在实际过程中的具体应用。20世纪90年代以来，世界各地都掀起了智能机器人竞赛热潮。机器人灭火、机器人奥林匹克比赛、机器人世界杯、FLL工程挑战赛以及国内的各级各类青少年机器人竞赛活动为越来越多的青少年提供了了解、接触和学习这一高科技产物的机会和平台。

2.1 我国青少年机器人竞赛现状

目前国内比较有影响的赛事包括由中国科协举办的中国青少年机器人竞赛、中央电教馆举办的全国中小学生信息技术与实践活动和全国中小学电脑制作活动，此外还有中国机器人公开赛、FLL中国选拔赛、VEX中国公开赛等。十多年来，这些赛事吸引了数以万计的青少年机器人爱好者参加，并已成为促进机器人教育发展的重要力量。

以中国科协举办的中国青少年机器人竞赛为例，从 2001年第一届全国青少年电脑机器人竞赛(现已改为中国青少年机器人竞赛)开始至今已经举办了13届。十几年来，竞赛规模不断扩大，2001年第一届竞赛只有 10个省市的 200余名学生参加，竞赛项目仅有两个(机器人巡线和机器人创意)；到 2013年的第 13届中国青少年机器人竞赛时已有 30个省市的1,500多名学生参加，竞赛项目也增至5个(机器人创意、综合技能、机器人足球、FLL工程挑战赛和 VEX工程挑战赛)，分小学、初中、高中 3个组别。该竞赛已经成为全国最有影响的青少年机器人赛事之一。

十几年来，我国青少年机器人项目制作技术水平迅速提高。每年的竞赛都可以看到新的理念、新的技术、新的器件应用到机器人项目制作上。有很多设计新颖、性能优良的机器人出现在赛场上，竞赛水平逐年上升。每年都有一些优秀的学生在国际竞赛中脱颖而出。

2.2 我国青少年机器人竞赛存在的问题

机器人竞赛既是一项竞技运动也是一项教育交流活动，是展示和交流的平台。竞赛的目的不仅仅是争第一，更重要的是通过参加竞赛展示自己的成果，学习他人的经验，取长补短，提高自身的思辨能力。尽管我国青少年机器人比赛取得长足的进步，但是还存在一些阻碍比赛长远发展的问题。

2.2.1 机器人厂商和机器人竞赛

机器人竞赛成了机器人厂商较量的战场，每次竞赛都可以看到机器人厂商的推销和宣传。有的厂家工程师在场外为参赛学生修改程序，有的干脆把学生没有调试好的机器人拿过来换一个工程师调试好的机器人上场竞赛。

2.2.2 辅导教师和机器人竞赛

每届竞赛都会发生辅导教师与裁判冲突的情况，究其原因，有的是因为遭受一些不公正的处理和判罚，有的是获奖心切，还有的是成绩和辅导教师的业绩挂钩，而且有些学校领导的做法也导致某些辅导教师心态的变化。但无论何时，辅导教师都应明确参加竞赛的目的是鼓励参赛者在电子信息、自动控制等高新科技领域进行学习、探索、研究和实践，激发他们的科学兴趣。获奖不是目的，只是一种形式。

2.2.3 参赛者和机器人竞赛

随着机器人竞赛得到越来越多学校的关注、家长的认可和青少年机器人爱好者的追捧，很多学生学习机器人更多是为了参加竞赛，有些弊端也逐渐显露出来，一些不文明行为出现在竞赛中。例如有的参赛者在竞赛中故意对对方的机器人进行破坏或者干扰，导致他人的作品不能正常运行；有的参赛者不尊重对方队员，不服从裁判员的判决，只要输了就拒绝签字，严重影响竞赛进程。

2.2.4 裁判员和机器人竞赛

裁判员在比赛中扮演着至关重要的角色，其水平的高低直接影响参赛队员的现场发挥。由于部分裁判员缺乏足够的培训和实践，判罚尺度掌握不统一，场上经验不丰富，从而导致一些有争议的问题出现。因裁判失误造成的错误判断，会对学生造成心灵伤害。

为了让竞赛本着公平公正的原则开展，在提高学生技术水平的同时应更多关注学生在学习过程中的积累和发展。我们必须端正态度，正确引导学生面对竞赛，明确竞赛的目的是为了激励和促进学生学习，给他们提供一个信息、技术交流的平台。

3 青少年机器人竞赛对机器人教育的影响

开展机器人竞赛活动是普及机器人教育的一个重要途径，机器人竞赛项目的内容都极富创造性和挑战性，将那些比较枯燥的知识变成有趣的研究项目，学生更乐于接受，从而进一步激发广大青少年学习机器人知识的兴趣。

3.1 机器人竞赛促进传统教育的改革

传统的应试教育已经越来越不能满足社会发展的客观需要，这就要对“应试教育”进行改革，促进“素质教育”发展。

当今，机器人技术继计算机和网络技术之后为人类社会带来了新一轮的变革。从学生自身的角度看，他们也需要新颖、有趣的活动。从教育学、心理学的角度来讲，青少年在这一时期对新事物具有强烈的好奇心，他们很容易接受新鲜事物。机器人竞赛活动的开展既从很大程度上满足了青少年的好奇心，又为他们搭建了一个施展才华的舞台。

参与机器人竞赛可以提升青少年的学习兴趣，使学生进行多项目的研究性学习，有利于培养学生的开放性思维和协作能力。

3.2 机器人竞赛培养学生的综合能力

举办青少年机器人竞赛就是为了进一步促进机器人教育的普及，通过竞赛培养和锻炼学生们的动手能力、创新能力、协作能力和进取精神等。青少年在自己动手设计机器人项目的过程中会不断获取学习经验，学到良好的思维方式，学会与人合作，体验分享成功的喜悦。

青少年机器人竞赛对机器人教育起着推动和促进作用，其创新性、实践性非常强，对学生的技能培养、科技的社会化都具有重要意义。青少年机器人竞赛寓教于乐，极大地激发了学生的学习兴趣，吸引了越来越多的青少年学习机器人知识。机器人教育不但顺应了新课改的要求，还可以提高学生自身综合素质，满足我们对高素质、复合型人才的迫切需要，更能促进我国的科技发展。