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站在人工智能的高地，用坚持与自信引领向明创造——向明中学机器人社团：独领风骚

来源：新民网作者：袁征编辑：宋小卓 2018-05-24 16:14

在沪上以“创造教育”办学特色而闻名的上海市向明中学，在培养学生创造素养方面颇具建树。其中人工智能项目迈出了可喜的一步，机器人、无人机、3D打印、现代物理、纳米技术、数字编程等取得较大的成就，特别是在参与度广泛的世界VEX机器人锦标赛上，闯出了自己的名气——从2008年起，向明中学机器人队一直是VEX各级别领奖台上的“常客”，2017到2018赛季包揽了全国到亚太所有高级别大赛的冠军，其中，2012、2016和2018年，向明中学机器人队均杀入最终世界决赛，以一冠两亚的优异成绩，证明了学校的机器人项目创新实力。

　　教师学生共同打造实力团队

　　每周三下午最后一节课是向明中学机器人社团的活动时间。十余名学生在机器人实验室内，或摆弄机械装置，或打开电脑研究编程。这一天，距离机器人队夺得今年VEX世界锦标赛亚军刚刚过去两周，学生们都沉浸在大赛之后难得的闲适中。

　　“今天没有老师来指导么？”“老师马上就来了，他可厉害呢！”

　　学生们口中厉害的老师，就是向明中学主持机器人社团和组队参赛的科技教师沈骞。十年前，在中学机器人创新领域已经崭露头角的沈老师，被向明中学校长芮仁杰相中并“招入麾下”，负责学校机器人课程开发和教学。十年间，向明中学机器人项目从无到有，从全国冠军到世界冠军，竞赛成绩日益突出，沈骞功不可没。

　　“我自己很喜欢机器人，不过，取得那么多成绩，离不开学校的支持和学生们的努力。”对自己的工作，沈骞显得很谦虚，但对于向明中学机器人社团，他却又充满了当仁不让的豪气：“我们学校机器人队，在全国和亚太的比赛中基本是所向无敌，这两年的目标，我都是瞄准着世界锦标赛。”

　　尽管机器人是以实践动手为主的项目，但在沈骞的机器人社团，他却有意识地根据学生能力，来设计不同级别的实践课程。每年社团招新后，面对新一批机器人感兴趣的学生，沈骞首先会将他们“分门别类”：动手操控能力强的，以机器人操控训练为主；对编写程序感兴趣的，纳入“程序组”；擅长动手搭建的，编入“工程师小组”。等到学生们逐渐熟悉了各自的领域，沈骞会引导他们从入门走向上手，开始制作简单的机器人。当每年的比赛季来临，沈老师就要在社团中挑选出合适的队员，进行强化训练。

　　2018年VEX机器人世界锦标赛在美国肯塔基州路易斯维尔市举行，有来自美国、中国、德国、法国、加拿大、英国、日本等近2000支队伍参加了本次大赛。今年春节后两个多月时间内，沈骞带领四名学生，几乎放弃了所有休息日，研制出可以高效得分的机械结构，并且设计出精度极高的程序。

　　“VEX的比赛特别强调团队协同合作。”沈骞说，“操控手，程序员，工程师要确保机器人场上表现准确无误，比赛中还要一起关注对手在规则范围内的‘小破坏’举动。比赛结束后，擅长外交的学生还要发挥沟通能力，在沟通中了解对方的优点，将来为己所用。可以说，这项比赛是对学生综合素质的全面考验。”

　　强大的学生梯队是机器人创新项目实力的保障，多年的教学经验，让沈骞练就了一双善挑人才的“神眼”。高二年级的小伍是今年VEX世界锦标赛亚军队成员之一，负责机器人操控。当年报名参加社团的时候，小伍还是个对机器人一窍不通的门外汉。通过对小伍进行简单的手上操控测试，沈老师便一眼相中了这名高个男生，并带他一路走上了世界赛场。

　　机器人竞赛的经历，也在小伍心里种下了梦想的种子：“明年考大学，我会选择AI人工智能方面的专业。”

　　创造教育传承始终未变

　　从上世纪80年代起开始的向明中学创造教育，随着机器人项目的崛起，正在焕发出新的魅力。

　　向明中学机器人创客中心内，天花板以机器齿轮样式为装饰，四周的储物区域酷似太空舱，学生们组装的机器人整齐排列其中。创客中心门口的墙上，装饰着学校机器人社团历年来参加VEX大赛所取得的成绩，这不仅是学校机器人社团的自我激励，更是向全校学生提供了创造教育榜样。

　　这里是机器人社团的学生们创造梦想的地方，而沈骞的梦想另有储藏之地，那就是校园内的创意实践体验馆。在这里，陈列着沈骞在向明中学工作期间带领学生制作各类机器人和机械装置，如奏乐机器人、模拟风洞、3D打印机等。通上电，这些多年前制作的装置依然能运转，与刚完成时无异。

　　这或许就是向明中学机器人项目成绩斐然的根本——学生和教师在创造中共同成长，学校更像服务提供者，从营造创造文化开始，制订一系列切实有效的发展制度、规划和模式，帮助师生成长。

　　向明中学校长芮仁杰介绍说，从上世纪80年代的鼓励发明创造，“三小活动”到90年代末带“小小研究生评小小专家”的研究性学习探索，再到今天的机器人项目，学校的科创平台始终与时俱进，紧跟科学发展大潮，让学生了解并参与到科学前沿变化，并弥补教材中对前沿科学内容纳入的不足。在这一过程中，学校与企业、高校专业研究所等开展合作，共同编制校本课程，开展师资培训，让教师在培训中逐渐从外行变成内行。

　　多年来，向明中学学生的各类发明超过400项，机器人社团的成员有自招考入清华、交大和同济的，也有进入google 、facebook等国际著名科技公司的，学校每年在科创类课程上投入近百万元，包括教师培训和实验室建设投入。“在中学生中播种科学，这些投入很值得。”芮仁杰说，“创建特色创新实验室，让学生体验前沿科学，从兴趣出发，发挥想象，大胆创新，为未来走上科学家之路播下种子。我们今天的努力就是为了孵化明天的科学栋梁。三十多年的创造教育实践，依靠的就是坚持与自信。‘坚持’在于将一个办学目标落实到底，也在于引导学生持之以恒；‘自信’在于不刻意追求成绩与功利，鼓励学生有梦想，并给他们一个实现梦想的环境。”