爱博物科学少年魏伯岷:我和我的VEX世界 爱博物    2018-01-15

    摘要:一场以50位优秀少年为主角、以『照见未来』为主题的科学少年对话活动在北京腾讯汇举行,这是爱博物科学少年论坛的腾讯WE大会专场。与以往不同,这场大会是以中国科学少年之间进行对话的论坛形式。



    在论坛上,人大附中的魏伯岷同学做了主题分享。魏伯岷从事机器人科学实践已经有4年时间,除了获得VEX世界金奖的荣誉以外,他从事的这项机器人爱好给他带来了很多的思考和快乐。


    对于魏伯岷的分享,北京市科教育院课程室主任朱传世给出点评。他表示如今我们正身处技术革命的时代,未来人工智能技术革命将会涌现更大的浪潮。而在那个时候,你们的兴趣、特长、爱好、理想都会和未来的专业、学业、事业相关联,所想要创造的欲望也会越发的强烈。


    海淀区学科带头人袁中果在点评时,也表示了高度的赞赏。袁中果很高兴看到魏伯岷同学在实现机械搭建的同时,还进行了深入研究。这种专业的思考和探索的精神非常值得其他同学来学习,所以他也希望更多的学生参与到科技项目中来,通过科技项目来锻炼自己,培养自己的计算思维,工程思维以及综合的协调能力。


    附部分演讲实录:

    魏伯岷大家好我叫魏伯岷,来自于人大附中,今天我给大家分享一下我和我的VEX世界。我从小学四年级开始接触VEX,参加了很多比赛,我印象最深的是在美国参加世锦赛的,有一些美国家庭组队来参加比赛,虽然他们第一场就被淘汰了,但是也特别开心。


    我感觉这个世锦赛不像比赛,而是一场全世界VEX爱好者的聚会。VEX到底有什么样的魅力让全世界那么多的青年人会积极的参加其中呢?


    VEX是美国太空总署,亚洲机器人联盟,未来基金会及一些美国大公司支持下的世界性的青少年机器人大赛,每年都会发布一项任务及相关规则,参赛者根据当年的规则设计出自己的方案参加比赛。每年的比赛都有一个非常生动的名字,今年的比赛叫做步步为营。


    而今年要解决的问题就是机器抓起锥体,准确的套在底座上,并平稳的运输到得分区域,大家是不是觉得这个很像现实中要解决清除路障之类的问题呢?事实上VEX的设计就是要解决现实生活中面临的问题。下面我想给大家讲讲我看来的VEX三个魅力。


    第一就是设计和搭建阶段方案的选择,刚才大家也看到了今年的比赛规则,很明显,机器的提升设计是今年的重点,所以我研究了两种常用的升降系统和各自的优劣点。


    我们在这两种升降设计之间做了一个暑假的比较和实验,权衡利弊之后我们选择了其中一种。现在给大家看一下工作日志,一种方法被我们称之为反四结构,大家可以看到,那个红色的点的位置就是夹子的位置,一直保持在一个直线上,所以夹子的位置十分稳定,还有承重能力非常强,抬升高度很高,速度比较快,但是缺点在于结构中心比较偏左,所以机器不太稳定。


    还有一种结构叫剪叉结构,这种结构的有点在于底盘和夹子十分稳定,又有较强的抬升能力,操作空间十分大,但是缺点大家可能也可以看到,就是夹子的移动速度很缓慢,电机很容易过热,但是我们最后还是选择了这种结构,因为我们认为在比赛场上宁愿升降速度慢也不能让机器倒掉。而这就体现了VEX第一个魅力,没有最优只有较优。


    我个人认为VEX比赛还有一个有趣的地方在于他的赛制,分为两个阶段,排名赛和联赛,根据排名赛的成为决定是否能进入联赛。我这里介绍一下特别有趣的实力分,就是看你在胜利的情况下,你对手所得到的分数,你对手得分越高,说明你在非常艰难的情况下取胜,所以实力分就相当高。所以我们更喜欢势均力敌的比赛而不是一边倒的比赛。


    此外,联赛的赛制也很有意思,采用8支种子队,8支联队的比赛方式,8支种子队每个队选两个队作为他的联队,8支联队进行比赛的方式,所以如果种子队的不选你作为联队的话,即使你排名靠前也没有用。但是种子队一般会选择和自己战术互补的队伍,而不是实力最强的队。


    所以就要客观的分析自己的实力,要么努力成为种子队,要么就跟最强的队做战术互补,这就是VEX的第二个魅力,遇强则强。


    VEX比赛一年一个赛季,比的内容都一样,场上的参赛队伍也都是老面孔,所以每一次比赛之后都是很好的借鉴和优化的机会。


    总之,与VEX相伴了4年,我认为他不是一个简单的机械搭建比赛,他反映了物理学、数学、计算机编程,智能控制,临场应变,团队协作做各种综合挑战的完美风暴,也许未来我们并不一定做一个科学家,我可能会去做一个电影剪辑师,但是VEX这段经历,我所获得的思维方式一定会帮助我们应对和解决各种问题,甚至是世界性的难题,这也是我们投入这项比赛的动力,谢谢大家。


    朱传世首先我觉得这个同学太棒了,我联系到了今天的主题,照见未来,我也仿佛看到了你的未来。


    在我们童年的时候,我们很难看到我们的未来,因为我们那个时候除了跑是科目,就没有其他兴趣班的课程了,现在不一样,有丰富的课程,有学校的,有家庭选择的,还有社会提供的。


    在你们未来的过程中,我们想你们现在身处技术革命的时代,应该说信息技术革命掀起了技术革命的第一个浪潮,接下来互联技术又掀起了第二个浪潮,未来人工智能技术将会掀起第三次技术革命浪潮。


    我想在这个时候你们现在的兴趣、特长、爱好、理想就会和你们未来的专业、学业、创业、事业很好的沟通起来,这个时候你的创造欲望就越来越强了。


    最后我想给在座的孩子们提一个希望。希望就像我们今天爱博物的活动主题,我们把爱博物三个字中间的博字去掉,就是爱物,爱物就是以万物为友,希望你们把自然万物当做朋友。


    物还有一层含义,在方法论上你们可以格物致知。博就是博采众长。博采万世万物的重长,我们想在这个基础上,你们站在巨人的肩膀上充分发挥你们的想象能力,批判质疑能力,规划设计能力,还有你们的实验探究,动手操作能力,特别是学科专业,和学科融合的能力。


    我想今天的展示一定是把很多学科的知识都用上了,非常棒,这就是加强学科之间的关联和融通。我想最后你一定能实现自己的理想,也能成为了国家需要的创新性人才,祝贺你有一个很好的未来,谢谢魏伯岷同学。


    袁中果各位同学,各位嘉宾大家上午好,很高兴来到现场,看到这么多热爱科技,热爱机器人的人来到现场。


    我是从2004年在中学开设机器人课程,2006年开始学习VEX的课程,2007年的时候第一次带学生参加比赛,那时候海淀区想组织一个比赛,都组织不起来,因为只有3、40个学校有这样的课程。2007年代学生去美国比赛的时候,全球也就是4、50支代表表参加义赛。


    去年我又带学生参加比赛的时候,我发现参加比赛的队伍不但有小学、中学还有大学生大概超过1000个队伍了。所以说可见科技发展非常迅速,为什么机器人发展这么迅速,因为他是很好的平台,首先他反映了学习以学为中心的学习方式的转变,刚好这个和教育部的教育理念相吻合,并且现在比它先进的教学不多。


    而现在比较流行的学习方式叫基于项目学习,他对学生计算思维、工程思维、项目综合能力等有很大的帮助。我看到魏伯岷同学的分享也很高兴,现在机器已经很多了,很多学校都上机械课程了,怎么学习呢?


    有的学生就是按照老师的样板搭建起来,但魏伯岷同学他们这种搭建了,而且自己深入研究了,比如说升降结构事先进行设计,这种设计的专业精神,这种探索的精神非常值得其他同学来学习。


    所以我希望更多的学生也参与到科技项目中来,通过科技项目来锻炼自己,培养自己的计算思维,工程思维,而这种综合协调能力,团体合作能力,能有更多的同学像魏伯岷同学这样,在这方面做更深的研究,谢谢大家。