“不自信”文科女孩机器人奥运会上夺冠 赛前8小时走2万步调试机器
2024-04-29 16:02
原创

在美国加利福尼亚州,第20届世界机器人奥林匹克运动会RoboGames赛场上,深圳市致理中学高一(20)班的文科女生张嘉欣或许是最忙碌的一个。从早上8点半进入赛场到下午4点半,她都在项目赛场和休息备战区来回地走。她将参加比赛的机器人总是出问题,8个小时,她不断地调试,来回走了2万多步。直到最后比赛,她都没把最新调好的程序试一遍,就这么上场比赛了。好在,夺冠了。“居然,夺冠了”。赛后,她发了一个朋友圈——“我居然是冠军。”随后,她又感叹了一次,“我的机器居然是冠军”。

▲致理中学代表中国队参赛获灭火机器人项目全球冠亚季军

近日,深圳市致理中学六名学生代表中国队,前往美国参加第20届世界机器人奥林匹克运动会RoboGames灭火机器人项目中,获得全球冠亚季军的消息,在深圳教育圈火了一把。颁奖台上,张嘉欣站在最高处,这位在采访中说话声音不大,双手交叉放在身前的文科女孩,因为这一次成功燃起信心,开始相信自己。“坚定信念并为之拼尽全力,结果总会出人意料的。”她说。

▲李强展示机器人

用行动填补不自信

“既然站在赛场上,就尽我所能”

看到裁判递给她的成绩单,发现自己是第一名时,张嘉欣蹦起来了。与自己的同学一同站在领奖台时,看着三面中国国旗在异国他乡飘扬,她长期紧绷的精神才忽然放松下来,开始感到疲惫。

是啊,赛前,她可太波折了。因为比赛场地与训练场地模拟的环境并不一致,同伴的机器人都能很快适应赛场地形,唯独她的机器,一上来就把赛场的泡沫墙撞飞了。张嘉欣的机器人重1斤多,有16个传感器,优点是速度快,但具有不稳定性。这原本在她的预期中,但当看见泡沫墙从自己眼前飞走时,她一下慌了,反复调试,但总会出现机器人打滑、灭不了火等问题。由于赛场与备战区横跨整个比赛场地,她需要不断地拿机器人回备战区调整参数、零部件,然后再走到赛场,趁其他选手比赛间隙,试一下。从早上8点半到下午4点半,张嘉欣没停下来过,来回走了2万多步。“我当时就想着,我既然已经在这个赛场了,我就要尽我所能做到最好。抓住有限的时间,能改多少改多少。”她说。

▲张嘉欣(中)与同学讨论

上天似乎眷顾着执着坚韧的人,张嘉欣成功翻盘。长达半年之久的刻苦训练,也在最后开花结果。这半年来,她总是因为自己是一个文科生而对自己发出疑问:我真的可以在一个关于物理的领域做好吗?

这样的不自信,被她用行动一点点填补。除了每周二、周四下午的训练,她只要用空就回到实验室捣鼓机器人。“有时会在晚自习提前写完作业,写完了,也会来实验室。”她说。

尽管训练总是枯燥,但张嘉欣享受这种“慢慢打磨”的过程。除了机器人,她还喜欢做手工。她自学了非遗技艺“绒花”“缠花”,并将它使用在汉服头饰的制作中。这样的发饰她做了50多个,装满了一大箱。做手工时,她可以在书桌前做一天。“因为在做这些事情的时候,我可以自由发挥,我喜欢事成之后所带来的成就感。”

▲致理中学学生与赛场工作人员交流

当张嘉欣用努力和坚持实现了自己觉得“不可能”的事情后,这位“不自信”女孩开始逐渐相信自己,在面对挑战时有“能够做到”的能力了。

在实验室坚守科创工作

“找到喜欢做的事,做到极致”

在致理中学的科创实验室中,除了训练的模拟赛场,还有一张办公桌。检查电路的万用表、电烙铁、手电钻、不同口径的电线……与制作机器人相关的工具和零部件平铺在办公桌上,显示出这里曾经上演过的忙碌与专注。左手边,摆放着一个6×10的零件箱,里面分门别类地放着沉头螺钉、倒边螺钉、透明圆头螺钉、弹垫、平垫片等零件。

▲李强的办公桌上有各种与制作机器人相关的零件

办公桌的主人是全国科创教育专家、正高级特级教师李强。自致理中学2023年开办以来,便引进李强负责致理科学院工作,不断提升学校的科创教育水平。备赛半年来,李强就在科创实验室里泡着,很少回自己的办公室。学生来了,他先教学。等他们开始自己训练时,他就在一旁陪着,学生都叫他“强哥”。

▲张嘉欣(左)与同学讨论

2003年,李强所在的学校给了他3台没拆封的机器人,让他研究。于是,他便开始了与机器人打交道的生活。白天上课,晚上研究,1年之后,他开始带领学生参加机器人比赛。2007年,他获得了教育部的科创比赛第一名,经由推荐开始接触国际赛事。李强在“灭火机器人”领域坚守多年,他表示:“人能找到自己喜欢做的一件事情,把这件事坚持下去,能够做好、做到极致就够了。”他热爱机器人,他的微信名叫“robot”,连头像都是一个机器人。

在钻研机器人的日日夜夜里,李强带领团队经过成百上千次的尝试,找到了能够使机器人感知更大范围、实现更大功能的传感器摆放角度和轮间距。但他不会把已有的结论告诉学生,他要让学生去试。“科创项目要培养学生的创新思维和动手能力,激发他们的好奇心与想象力。”李强说。他鼓励学生“天马行空地想”,每次训练前,他都会带领学生展开头脑风暴,思考此前的技术难点。

每一次学生的点子,都能惊艳李强。张嘉欣的机器人就有着学生的妙想。

灭火机器人项目需要对火源进行灭火。张嘉欣的机器人利用气瓶的高压气体扑灭火源。但气瓶的成本高、容量小、难以携带。团队中的学生提出,可以用可乐瓶替代气瓶进行灭火工作。经过检验,他们发现,可乐瓶的容量大、重量轻、成本低,而且其底部独特的凹陷设计增强了瓶子的耐压值,可以承受超过一兆帕伦的气压,是高压气灭火的更优选择。于是,张嘉欣的机器人“背”着可乐瓶拿下了冠军。

▲李强展示张嘉欣的夺冠机器人

“相信的力量很重要。”李强说:“现在的孩子太缺少表扬、鼓励与相信,所以在训练的过程中‘放手’,要相信他们能够通过自己的努力解决问题”。

四大维度倾注心血

学校为学子打造科创梦工场

一所办学不到一年的新高中,便取得了如此成绩,原因何在?深圳市致理中学专职副书记徐军点出了其中奥秘。

“致理中学是一所重点打造高水平科创教育的特色示范中学,在办学之初便明确了‘理工见长、科创特色’的理念。学校从师资、硬件、课程、高校资源等方面倾注了心血。”徐军称。

学校成立了“致理中学科学院”,由全国知名科创专家李强老师主持工作,还聘请了北大深圳研究院邹月娴书记(全球顶尖2%科学家)为名誉院长,聘请一大批国内外重点院校教科研新秀为科创课程导师。课程是教学的主要载体。致理中学的科创课程是学校“1+3”课程体系的重要组成部分,采用了“普及+提升+拔尖”金字塔模式的学生个性特长发展路径。

▲致理中学获奖团队与赛场工作人员合影

细节处也体现着学校的关爱。一开始,灭火机器人的模拟训练场搭建在地上。李强和学生天天弯着腰、蹲在地上训练。后来,学校为了配合团队的日常训练与备赛,为实验室配置了高约一米的展示台,其高度刚好方便师生进行机器人模拟实验。

学校还不断加大特色学科实验室、专用教室、实践活动等场所建设力度,与清华大学、北京大学、电子科技大学、深圳大学等多家高校合作建设的6个高端科创实验室,是致理学子的“科创梦工场”。

▲致理中学科创实验室

科创梦工场真的让孩子的“科技梦”梦想成真了。当站在领奖台上时,季军团队的高一(4)班的许绍凡心想:“因为我的努力,让祖国的国旗飘扬在了异国他乡。”亚军团队的高一(17)班何宇浩也是如此。许邵凡想继续在编程领域发展,何宇浩决定以后主攻人工智能,而张嘉欣想带着科创的精神寻找自己想做的事。

深圳晚报记者 王宇 实习生 王依璇/文 王依璇/图