本是学生间的比赛,却成了家长、老师的“竞技场”,对像仿生机器人这样在赛场只拿成品比试的科技类竞赛来说,这是在所难免的现象。昨天由上海科普教育发展基金会、上海市科技艺术教育中心举行的上海未来工程师大赛,通过现场即兴增设一场设计活动,有效避免了这一“潜规则”,令人欣喜的是,2/3的参赛选手出色地完成了这道“附加题”。
加试环节难度不小
一张白纸板、几根皮导管、若干注射器,这是仿生机器人比赛“附加题”的全部材料,选手们需要在3小时内,根据说明书,将材料组装成一个液压操控的机械臂。本次大赛**评委、也是这道“附加题”的出题人葛智伟坦言,这项测试难度不小。
对有3年“模龄”的手工爱好者、卢湾中学初二学生崔伯翰来说,把一块纸板裁剪、拼接成一台机械臂难度不大,但也要注意节约材料,初学者很容易遇到由于裁剪设计不合理导致材料不够的麻烦。
模型建成后,真正的挑战来了,选手们要自行设计一套动力装置,让机械臂能够抓住乒乓球并移动到相应位置,而材料就是日常生活中经常见到的注射器和皮导管,在随后的“验收”中,谁的机器臂夹乒乓球快,谁就胜出。
用液压赋予机械臂动力,崔伯翰还是**次遇到,但打针的经验告诉他注射器是如何用推和抽传导力量的,几番连接、调整、测试下来,机械臂的两个关键动力关节组装完毕,一台可以夹乒乓球的机器臂终于完成了。
增加现场动手竞赛
上海未来工程师大赛举办至今已是第十一个年头,今年起,对所有参赛选手增设现场比试环节,是为了提高奖杯的含金量。在这以前,大赛只有在比赛结果揭晓后,对前六名获奖选手有一个基本能力测试,葛智伟不会忘记,刚开始能够完成这一测试的选手不到两成,有一次一位获奖选手为了躲避测试,居然提前离场。
“像F1机器人赛车、仿真机器人这些较大型装备比赛,参赛作品都是学生利用业余时间完成的,有时候课业负担重,老师、家长就代为完成。”葛智伟说,“不仅比不出学生真实水平,还会助长不诚信的歪风邪气。”
为了赛出学生的真实水平,上海未来工程师大赛一直在增加现场动手竞赛的比例。在本届大赛中,几乎所有的参赛项目都有“随机”的成分:比如“纸电路”设计项目,选手们在现场才知道要设计一盏壁灯;而考验小球滚管道能力的“云霄飞车”则在开赛时才揭晓小球要在器械上停留的时间,之前选手被告知的时间是10秒-18秒,即便提前做了准备,选手们还得随机应变。
动手能力需要积累
看到上海未来工程师大赛的参赛人数从开始的千人左右发展到如今的万余人,葛智伟颇感欣慰,但他心中仍有遗憾,为何不见上海“四大名校”的学生参赛?思来想去,他觉得问题还是出在了社会对动手能力的认可度不高上。
动手能力需要长期积累,崔伯翰说,他一开始做模型时,常常切到手,剪出来的东西也很粗糙,得不断训练;工艺不同做出来的产品也千差万别,比如崔伯翰用的是拉注射器的方法让机器“举臂”,有的小组用的是推注射器的方法,两组用的材料是**一样的,哪种方法更好,他还得好好琢磨一番。
上海市机器人研究所所长方明伦也指出,我国重研发、轻工艺的现象由来已久,缺少能够改进产品工艺设计的工程师,许多新产品成本迟迟下不来,创新卡在了“临门一脚”上。从这个意义上说,未来工程师大赛培养孩子们的科学精神、创新意识和实践能力,变“考家长”为真正的考孩子,显得十分必要。