在模擬的熱帶山谷中,按照圖紙的路線自然行走,可以隨時規避障礙物,還可以進行東西歸類、收集,營救吉祥物、灌溉作物等,這項名叫“山谷探險”的任務是由一個個組裝的機器人完成的。而他們的發明者是學校的中學生們。誰的任務完成最出色,誰就獲得了最后的勝利。
2018Botball國際機器人大賽中國公開賽,參賽的選手們正在調試設備。
為了獲得勝利,來自全國各地的中小學生們展開了激烈的角逐。搭建、編程、操控、調試……有的學生甚至調制設備到夜里兩三點鐘,一個程序設計不好,某個環節銜接不好,就會影響整個行動。一次次嘗試,又一遍遍調試,出現一個問題就要修改程序,現場解決,這樣的比賽讓學生們緊張又興奮。
四年級學生家長譚春梅近日專門帶孩子小天從北京飛到大連參加了這場2018Botball國際機器人大賽中國公開賽,在與各地孩子的競賽中,小天又學到了不少機器人知識,長進了不少。
“如果只是冷冰冰的給學生上課,能上出什么來?一定要走出來跟全國各地全世界各地的學生比拼,‘咦,機器人還能這么做。’這就是比賽當中需要獲得的。”創辦大連皓天科技的90后創業者郭皓天是這場世界賽事的中國區承辦方,在接受未來網記者采訪時這樣說道,他認為,在這些任務中,學生得到的訓練會帶到他的生活中去。激發想象力和創造力,這種層級的訓練是必要性的,只有在高中階段和更低年齡的階段,孩子們在思維定式產生之前,對這件事情有概念,比上了大學再去接觸它,會更加的激發創造性。
他告訴記者,高中時期,他就參加過很多機器人比賽,獲得很多獎項。后來通過自主招生被中國地質大學(武漢)錄取。
“大學里的研究方向更偏向于傳感器研究、穩定性控制方面,我覺得機器人應該是離生活很近的東西。”最終,收到錄取通知書的郭皓天做了一個大膽的決定——不去該校報到。接下來的時間里,放棄上大學的郭皓天在大連一邊從事機器人設計的培訓工作,一邊為自己創業積攢著力量。2015年,大連皓天科技有限公司正式成立。
“能在高中的階段接觸到機器人,參與到機器人活動,是我這輩子最重要的一件事。”回想創業經歷,這是郭皓天最大的感慨。原先只知道自己對科技感興趣,卻不知道什么是機器人,也不知道自己有這樣的天賦。
郭皓天認為,還有很多學生像他一樣,本身有天賦,卻沒有接觸的機會,“這是我們一直在搞機器人教育、承辦或主辦各種機器人比賽的很重要的原因。”
自2013年起,大連皓天科技連續多年承辦機器人創客大賽,曾連續獲得ROBOFEST、Botball等知名國際機器人大賽的冠軍及一等獎,還自主研發了機器人教育套裝、K-12機器人課程體系,為中小學生提供機器人教育做出各種努力。
家長、學生意識轉變:學機器人不是為了一張證書或高考
記者了解到,在大連,很多學生在中學階段就能接觸到機器人學習,這讓郭皓天感到很幸運,他說,“無論是官方的比賽以及參與比賽的老師、學生的水平已經在全國處于領先的地位。一說是大連代表隊,就知道是傳統強隊,對手就會緊張,趕緊看看方案行不行。”
在剛剛閉幕的2018Botball國際機器人大賽中國公開賽中,參加高中組比賽的兩支大連隊伍成績都很靠前。
個人天賦外加努力或許可以作為成才的必要條件,但對于機器人領域來說,見識、平臺同樣是不可或缺的因素。郭皓天自己也強調“如果不是當年學校給的機會接觸到機器人,都不知道自己有這方面的特長,更不會成為未來的職業選擇。”
好的結果也需要好的制度安排。
國際機器人創客聯盟課程研發與推廣部副部長方振強,是郭皓天機器人領域的老師,正是他發現了郭皓天的特長。
方振強告訴記者,學生每個學期用4整天的時間到指定的學校選課,大連市普通高中創新實踐學校就是授課學校之一,包含了機器人、編程、編導等多種學科教育。在這4天里,所有物理化學等課程都要讓位。郭皓天是這些學生中的代表,但像他一樣通過接觸學習進而走向創業道路的還有很多。
方振強表示,設立這種學制的意義就在于提供平臺。就算孩子有這樣的天賦,如果沒有平臺,不見識更多的國際上的先進技術,他們的稟賦也沒辦法被激發出來。
方振強特意強調,這跟奧數、奧賽不同,更重注孩子的能力鍛煉,是最好的stem教育的內容。學校注重“創新實踐”,這樣的培養不分文理科。文科學生在這里也有施展自己的舞臺。編導等課程就更偏向文科。即便是機器人課程,除了拼裝、編程等環節,還包括文案撰寫,口語表達等內容,在現代社會里都是缺一不可的技能。
記者注意到,在一系列的制度設計中其中很重要的一環是“認證”。課程結束后,學校會給學生頒發結業證。結業證對學生出國留學和大學的自主招生都有重要意義,可以說具有相當的“含金量”。郭皓天就受益于這一紙結業證。
方振強表示,現在一些城市也有了類似的制度設計,讓具有天賦的學生脫穎而出。甚至一些民辦學校、企業也想加入進來。但不能否認的是,具有政府公信力且可以頒證的學校所具備的優勢仍然明顯。
郭皓天承認純粹和高考掛鉤的機器人培訓確實容易吸引人。但家長的思想和意識也在逐步提高。心態在逐步變化。越來越多的學生,沒有那么強的功利心,純粹是因為喜歡,是為了能夠學到東西、想學知識而不是為了拿一張證書或是為了高考。
2018年5月20日,2018Botball國際機器人大賽中國公開賽 全球教育機器人大會現場,大賽承辦方大連皓天科技創始人郭皓天現場講解賽事。
“有學生和家長想讓機器人當成自己未來的事業去做,這種苗頭才剛剛有,如果政府給予投入、推波助瀾一下,未來的路會更好走,無論是比賽還是在機器人學習的出路上。”
在郭皓天看來,機器人教育分為三個階段。最早的一個階段是以激發興趣為主。先讓孩子對機器人感興趣,主動去學習。中期階段會偏向于專業知識的學習,讓你學會足夠多的一定程度的專業知識,更多的是在興趣的基礎上讓我們所學的知識有所發揮,用專業知識去解決比賽中的或生活中的問題。第三個階段是考慮把機器人做成產品和商品,讓它真正影響每個人的生活,影響每個人生活中的點點滴滴。
學習機器人不僅是制作,更多的是學會思考,獨立去解決問題,這是小天媽媽譚春梅最大的體會。“比如,要讓機器人按照圖紙的路線去行走,就要提前規劃方向,計算圓周率,比如讓機器人去運載重物,也要提前計算承重數據等,會對孩子的數學和物理學科有很大的幫助。”
這樣的體會與正在加拿大就讀高中的徐一航不謀而合,徐一航是2017年botball機器人比賽的世界四強,他回想起“一開始只有兩臺設備3臺電腦和四個人的團隊,但每周的機器人課是最期待的課,通過接觸課程,不僅僅讓我學會造機器人,更學會用機器人思考。”
如今,16歲的徐一航已經在美國的一家機器人俱樂部里教小學生,帶隊參加各種機器人比賽。
機器人教育中好老師是鳳毛麟角 校企培養是趨勢
近年來,國內機器人教育發展火熱。
教育部發布的《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》,鼓勵探索創客教育等新教育模式,使學生具有較強的信息意識與創新意識,養成數字化學習習慣。
在郭皓天看來,國內機器人教育尚處于萌芽階段,雖然有很強的設備支持、教育教學支持,進行機器人教育培訓的機構有很多,但是培訓班師資力量的短缺問題比較普遍,好的老師是鳳毛麟角,培養出好的老師成本也很高。
“從培訓機構老師的方面,老師更應該去提高水平,否則會限制了學生的能力。” 郭皓天認為,評價一個機構的好壞不是設備也不是課程關鍵在于師資。
“很多機器人培訓學校的課程非常好,內容非常有趣,對于激發孩子的興趣是非常好的,但是達到一定層級后,后續的技術跟不上、老師跟不上,孩子只能重復的去玩一些娛樂性的東西,真正的技術沒有辦法去拔高,這時候非常需要高校的介入和支持。”郭皓天認為,在機器人教育方面,企業與高校的合作有很多。未來將是一個趨勢,必須有好的技術才能轉化成好的項目。
此前,皓天科技已與大連理工大學成立了英才培養計劃,為機器人教育的機構提供培訓,幫助大連市教育局完成整個大連市機器人教育的教練員裁判員的培訓。
除了師資的培養,郭皓天認為,國內機器人教育方面存在一些等級制度不完善的問題。可以預見,未來將會有一個非常健全的體系。不然永遠處于摸索的階段,誰也不知道哪種機器人是對的,范圍實在太廣了。
郭皓天希望政府和官方層面需要投入更多的精力、資金在機器人教育方面,比如機器人比賽非常多,但是比賽規則制定的完整、公平公正的好的比賽不多。“我們總會聽說個別的機器人比賽有內幕,比賽場地準備的不好,這些都影響了行業的發展,官方一定要從相關的政策方面進行引導和梳理。否則比賽會變得原來越亂,很多人會把比賽當做賺錢的手段。但實際上就違背了教育的本質。”
機器人是人工智能的起點 銜接高校人工智能培養
機器人教育和人工智能有什么關系呢?郭皓天認為,人工智能是未來科技發展的主攻方向,包含了機器人、編程的相關內容。人工智能還包含傳感器識別、大數據研究還有結構的運算。好的編程需要好的機器人去執行,好的機器人需要好的程序。除了要把每一件事情做好,還要與做好各項環節的嫁接,好的程序要跟好的機器人要配合起來。
2017年7月8日,國務院出臺《新一代人工智能發展規劃》,指出,實施全民智能教育項目,在中小學階段設置人工智能相關課程,逐步推廣編程教育,鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學軟件、游戲的開發和推廣。支持開展人工智能競賽,鼓勵進行形式多樣的人工智能科普創作,鼓勵科學家參與人工智能科普。鼓勵高校在原有基礎上拓寬人工智能專業教育內容,形成“人工智能+X”復合專業培養新模式,鼓勵高校、科研院所與企業等機構合作開展人工智能學科建設。
不久前,教育部印發《高等學校人工智能創新行動計劃》,提出三大類18項重點任務,并提出“三步走”目標,而且在教育部最新公布的首批612個“新工科”研究與實踐項目中,人工智能類項目達57個。近年來,高校開設人工智能相關專業的熱情持續高漲。相關數據顯示,截至目前,全國人工智能直接相關本科專業布點489個,相比2017年增加244%。
今年5月20日,南京大學人工智能學院正式揭牌,并聯手企業成立學生實訓基地，讓中學生提前接觸機器人教育是培養人工智能人才的關鍵。
“機器人是人工智能非常好的起點。拿它作為起點再適合不過。”郭皓天認為,人工智能有個特點是能夠進行自主學習,現在學生做的機器人已經一定程度上進行自主學習,但自主學習不能僅僅限于某個條條框框下,應該會學習很多不同的東西。想要攀登更高的高峰,學生需要培養出足夠的興趣。到高校中學習專業,接觸更高深的知識和團隊,才能夠接觸到人工智能的小部分。
但同時,越早接觸這方面的學習越好。機器人學習中牽扯到很多人工智能領域中的東西,學生越早的接觸機器人的相關知識越能更大的激發創造性,等學生真正走完高考后,會一定程度上讓孩子形成思維定式。有了思維定式后會很難跳出原本的條條框框去學習其他知識。越是早接觸到這些東西,越能讓學生少有些思維定式。 比在高校中純粹冷冰冰的學高數、算法。把數學應用到算法當中,做個數學模型。會更讓學生們有親身經歷的體驗。
機器人產業化困局:與發達國家創新路徑恰恰相反
好的人工智能技術、好的產品及領域的研究要與現實生活中常見的物品和生活結合起來。好的技術不應該是冷冰冰的,老百姓接觸不到,應該走進千家萬戶。
這是郭皓天一直堅信的一點。但作為創業公司,要想推動機器人產業化,卻缺乏各個領域的專業的資源的介入。5月21日,圣旦集團正式宣布并購大連皓天科技,郭皓天表示“圣旦作為乳品行業的代表,可以把乳品行業的專業知識提供給我們,我們把專業的機器人知識提供給他們,被并購后,實現雙方資源的整合,會更多的在產品研發、師資培訓方面擴大規模,讓更多人有機會接觸到機器人。
其實,把機器人做成產業,深入到產業鏈當中,郭皓天很早就有這樣的想法,他認為,未來總有一天,機器人會像電腦手機一樣,每人都有一臺機器人。但現實中,卻面臨很多的困難。
“最對的節奏是每個個別的產業比如汽車制造業、航空業需要機器人的專業東西,由他們大公司來找到小公司去尋找方案。而現實是恰恰相反,需要小的企業去找到大的公司。 騰訊、阿里真正的大企業,沒有辦法去分辨小公司的能力,也不愿意去對話小公司。而在美國,這種情況是完全相反的。都是由大公司去行業內找小公司進行招投標。”
在他看來,癥結在于國人的思維方式和文化結構,中國人在創新層面上確實距離歐美發達國家有很大差距。與體制化教育、幾千年的傳統思想有關系,改變這種狀況不是一天兩天的事情。
“機器人能做的事絕不僅僅是樂高、掃地等,機器人首先應該走進生活。讓人們對他感興趣,想要擁有他,想要讓他解決生活中的問題,然后機器人的產業才會迅速發展起來。”郭皓天表示,未來,除了母嬰產業,還會涉足其他產業,從母嬰作為起點,比如兒童娛樂玩具、商場自動化設施、貼近生活的一些產品。
人工智能的到來給各行各業帶來了無限的想象,也讓無數的創業者在探索中實現個人夢想。
面對未來,郭皓天充滿希望。他說,“目前人工智能處于萌芽階段,甚至連萌芽階段都算不上。現在的機器人僅僅是淺層次的人工智能,完全還沒有打開人工智能的大門,如果把人工智能看做一個完整的生命體的話,現在只能算是個胚胎。”郭皓天認為,但人工智能來的會非常快,只有無和有的過程,一旦有了,發展速度會非常快的,會超過人類的想象。
