從“奪罐奇兵”看美國機器人教育

新華網洛杉磯３月１２日電(記者郭爽) 美國加州理工學院旁的大街上，１１日下午停滿了車，多家美國主流媒體的轉播車將學院內的布朗體育中心圍得水泄不通。學生們平常打籃球的體育中心內，地板上滿是電池、電線、磁鐵，數百名當地大、中、小學師生擠滿看臺，為他們今年最關注的機器人賽事——“奪罐奇兵”吶喊助威。

機器人課程是加州理工最受歡迎的課程之一，學生們要自己設計制造最“強悍”的機器人參加年度決賽。迄今已舉行了２９年的這一比賽不僅是該校學生的年度盛事，更成為洛杉磯地區不少中小學的實地考察課目。

比賽為雙敗淘汰制，每輪賽時為４分鐘。６隊學生需要遙控空中或地面機器人從對方區域內取回己方的空鐵皮罐頭筒，還要避開對方機器人，將罐頭筒放入賽場中央５英尺（約１．５米）高臺上的目標平臺，同時阻止和破壞對手的機器人達成這一目標。比賽結束時，哪支隊伍的罐頭筒距目標平臺最近，哪支隊伍就獲勝。

形狀各異的飛行器、坦克、鏟車、磁鐵機器人……學生們的參賽作品五花八門。曾獲往年比賽冠軍的兩名學院校友擔任比賽解說和主持人，為現場觀眾分析戰況。目標平臺所在的高臺有四條超過４５度的斜坡通道，其中一條為鐵質，其余三條為木質。參賽學生需要針對“敵方”機器人的數量和情況設計戰術。

在激烈的最后一輪決賽中，“４０個雞塊”隊憑借兩輛陸地機器人戰車“大薯條”和“小薯條”率先將罐頭筒送入目標平臺，擊敗了對手的１架飛行器和３輛陸地機器車，捧起了沉重的鐵齒輪獎杯。

“此次我們能以少勝多贏得這次比賽，重要原因就是我們設計的機器人簡約可靠，操控性更強，采取了多種富于變化的實用戰術，”冠軍隊選手詹姆斯·伯恩賽后接受新華社記者采訪時說，“我從小學就開始選修學校的樂高機器人課，中學參加了學校的機器人隊。無論今后我的具體職業是什么，可以肯定的是，一定會與機器人有關。”

美國學校教育重視動手實踐，機器人比賽也是件很普通的事。前來觀看比賽的威爾遜中學學生賈森對記者說：“我也有自己的機器人，不比他們的差。我們學校機器人課棒極了，如果我在這上學，我肯定拿冠軍。”

“就在我們比賽的同時，全美不知有多少中小學校也在開展自己的機器人比賽。近年來，學生們的機器人實踐水平也越來越高，我們學區的一名高中生這兩年就曾設計、制造了一款可以準確向籃筐投擲籃球的機器人，”本屆大賽組織者萊斯利·里科告訴記者。

機器人不僅是一個教育課程的載體，更因明顯的跨學科和交叉性特點成為了解和體驗現代工業設計、機械、電子、傳感器、計算機軟硬件、人工智能等領域先進技術的重要工具。

“不要小看這個把罐頭筒當成目標的比賽，它考察了學生設計、制造、維修、遙控操作機器人的水平，同時也考察了他們實際應用和解決具體問題的能力，”機器人課程教授卡爾·勞夫對記者說。

勞夫說：“機器人時代已經到來，未來機器人將可應用于幾乎所有領域，火星上現在就有我們噴氣推進實驗室制造的機器人。事實上，不僅是機械工程專業，其他專業的學生也需要具備自己建造東西的能力，今天的學生面對的將是一個全新世界，他們需要更強的動手能力和設計創造能力。”