时间：2021-09-01 来源：中国科学报
瞄准、投射、正中壶心……一系列动作如行云流水般展现在观众眼前，引起台下阵阵的喝彩声……这是不久前举行的第二十届全国大学生机器人大赛Robocon大赛上的场景。在观众的惊叹声中完成这一系列动作的，是一台外形像弓弩车、一米高的“射箭”机器人。
如果时光有记忆，会记得在十年前，机器人和它们的操作者也是凭借这样的表现，在央视举行的“全国大学生机器人电视大赛”上一战成名的。
只是在2011年褪去央视转播的光环后，一群热血的少年人仍在继续。近日，北京科技大学MEI竞技机器人团队（以下简称MEI）在Robocon大赛的“投壶行觞”赛中取得亚军，“机器马术”赛中获全国一等奖，将在今年12月代表中国出征Robocon亚太大学生机器人大赛。
成立于2001年的MEI，在20年间共培养了600余名北科学子。近两年，该团队更是以课赛结合的方式，系统梳理了人才培养模式。
备赛就像经营公司
“准备大赛的过程有点像经营一家公司，它的运作方式也是进行专业分工和团队协作。”接受《中国科学报》采访时，北京科技大学高等工程师学院机器人工程实践基地主任王旭如是说。
2005年，受导师的影响，当时还是一名学生的王旭已经有了把大赛与主流教学相结合的想法。然而，当他开始准备时，却发现难度要比自己想象的大很多。
王旭告诉《中国科学报》，一般而言，竞赛类项目比较开放、时间紧，没有标准答案和流程，如果要做成课程，需要花费大量精力以适应现有课程的开设要求。“这类课程（竞赛）并不适合普通教学的‘全体学生’，主要面向有兴趣、有能力的拔尖学生。因此，课程开设要配合拔尖学生的培养方案。”
两年前，已经留校任教11年的王旭，才真正将课赛结合付诸实践。彼时，北科大决定将机器人方向的实践课与大赛结合起来，学生如果选修这门课程且参加比赛，就能获得相应的学分。
然而，过去的十多年时光并没有闲置，准备工作一直在进行。为了做好课赛结合，该校的高等工程师学院楼三层被划出了近300平方米的区域，专供机器人大赛的场地之用。
如今，这一区域已经建立了6个主题创新实验室——MEI竞技机器人实验室、Reborn机器人团队、航模队、人工智能实验室、学科交叉实验室、数码设计实验室。这里有一批能弹吉他、吹葫芦丝、打羽毛球的机器人，更有一群来自不同专业的青春面孔。
在王旭看来，把比赛变成课程，首先要抓住规律，从前的课程讲授是以知识体系为目的，但现在是以解决比赛设定的问题为目的。“两者最大的不同，在于后者要先明确目标，再提出方案，还需要反复调试、迭代修改。”而且，“我们模拟的是产品开发的流程，流程涉及的关键点、可参考经验实际上是通过讨论的形式传授给学生的”。
一门课程考完试就结束了，但比赛则需要不断追求极致。“‘别人做到10秒，我还想冲击8秒’，这样的状态通常长达10个月，需要学生时刻保持激情和斗志，还需要相互信任的团队氛围，让学生们产生更强的自驱力。”王旭说。
把学生带入科研思维
传统的赛事准备是以学生为主导，教师发挥的指导作用相对有限。在课赛结合的新模式下，教师能发挥怎样的作用？
一个实际场景往往需要机械结构、加工装配、嵌入式系统、传感技术、编程算法等多个专业领域的知识。“最有效的实现方式是组成跨专业团队。”王旭说。
头脑风暴是队内的“常规动作”。有时候为了一个问题，队员们争得面红耳赤，谁也不服谁，此时就需要教师出面引导。
担任这门课的教师并不轻松。“传统课程中，教师在教学前就已经有了明确的方法和答案，但课赛结合模式中，刚拿到题目时教师往往也不知道答案是什么。”王旭坦言，“这就相当于教师与学生一起探究解决问题的方法。”况且Robocon每年的主题都会变换，也会给教师制造一定的心理压力。
教师与学生最大不同之处在于思维。
王旭指出，教师虽然不知道答案，却熟悉获得答案的方法。而学生的惯性是感觉“差不多”就开始做。刚加入团队的学生最爱犯的毛病就是不列参数，尚未分析问题就开始画图，甚至光凭嘴说不画图。比如做一个四足机器人，部分学生认为跑起来就可以了，但不考虑速度极限、运动空间等问题。
在他看来，做研究的第一步是分析问题，发现问题、分解问题很重要，尽管有时分解问题的过程会很长。但只有将学生带入这种科研思维中，才能真正实现育人的目的。
此外，还要纠正学生的思维缺陷，如不注重前人的基础，一上来就提自己的方案；头脑风暴需要发散思维，而不是一上来就否定可能性等，这些也是他在指导过程中所看重的。
王旭表示，有了课赛结合，这些过程可以落实到学生考核中。尽管考核是课赛结合的难点之一，但相对于传统课程，课赛结合的考核可以结合个人、团队的表现，而非简单地用考卷、论文来衡量。“不过，赛事获奖并不与课程成绩直接挂钩，学生的成绩包括技术评价、教师评价，往往早在比赛之前就已经出来了。”
在这里累积创业精神
“您知道一个防松螺母要多少钱吗？”采访中，北科大机械工程专业学生高路平向《中国科学报》记者问了这样一个问题。
“这种防松螺母一毛钱一个。”她自问自答。 高路平是怎么知道的？原来，去年暑假时，团队为了节约成本，发动大家动手从废旧机器上拆螺母。
在进入基地前，学习机械工程专业的她很难想象自己有一天要扛起财务的职责。但实际上，如今的MEI更像是一个综合型团队，不仅涉及技术，还有财务、物资、信息管理、战术策略、运营宣传等非技术的职责。
尽管在20年间，MEI的团体奖杯、个人奖项拿到“手软”，仅团队成员创办的机器人领域相关企业就有14家，但团队吸引力仍是王旭近年来考虑的重点。“报名的学生会衡量付出，会有避难就易的心理，加之近年来各类大赛的涌现，吸引优秀学子入队的竞争也日趋激烈。”于是，MEI中又诞生了宣传团队，开发微信公众号，拍摄短视频、摄影作品，组织20周年校友返校活动，还不时迎接中小学生参观基地。
只是一旦入队，学生就需要按团队的规矩办事。从参加校内赛到进入基地实验室，再到参加各类型全国级机器人竞赛，对“要讲究，不将就”的做事方法、“态度决定一切”的做事精神、“追求卓越，创新求变”的做事理念都要有高度的认同感。
对于学生偶尔的“不靠谱”行为，团队有自己应对的措施。 “比如，我们有一个水果基金，凡是迟到的队员，每一分钟认罚一元钱，这个钱累积起来，最后拿来给大家买水果。”北科大机械工程专业学生杨恭领说。
在一项针对机器人比赛参赛学生的调研中，关于“参加机器人比赛项目的最大收获”的问题，排名前3位的回答分别是团队合作能力、专业技能、吃苦耐劳的精神。
“通宵干活是常有的事。”不久前，在MEI20周年校友返校活动上，回忆起学生时代在MEI的经历，因时科技CEO蔡颖鹏的脑海里浮现的是凌晨一两点在实验场地煮面吃，“一大帮人抢一锅面，别提吃得有多香了”。
在蔡颖鹏的创业起步期，最难的是一开始怎么去找合伙人。“MEI最大的收获是结识了一群志同道合的朋友，比赛上是战友，彼此间磨合与信任已非常充分”。后来，他先后做了两家公司，合伙人都是大赛的队友。
“虽不是创业课程，但过程中培养的却是点滴创业精神。”MEI指导教师张希琛说。
原文链接：中国科学报（2021年8月31日第6版）
（责编：孟婍、陈丽萍）
