作为本届世界机器人大赛北京锦标赛三大赛事之一,“青少年机器人设计大赛”(下称“设计大赛”)不仅为无数怀揣科技梦想的青少年搭建了驰骋想象的舞台,让奇思妙想在机械与代码的碰撞中绽放光彩,更以竞技为桥,串联起全球青少年对智能未来的共同探索。
世界机器人大赛组委会副秘书长张悦玮介绍道,“本届设计大赛围绕青少年的机器人设计能力,设置了专业类、挑战类、普及类等相关竞赛项目,共19个大项、57个小项,所有参赛选手年龄均在6到18岁。重点考察了孩子们对机器人技术的理解能力、动手能力和协作能力。”
“青少年时期的成长不只是课本上的知识积累,更需要在实践中学会如何与伙伴们并肩作战,如何在挑战面前拆解问题、制定方案,再一步步动手将想法落地。通过竞赛活动,我们希望能够培养青少年们的团队协作、策略分工、动手实践等综合能力,激发他们的探索与创新精神。”他说。
“脑机挑战”:跨学科的未来赛场
作为本届设计大赛中独具特色的脑机接口类赛事,“NeuroMaster脑科学人工智能挑战赛”由全球非侵入式脑机接口领军企业之一—浙江强脑科技有限公司发起。该赛项包含“脑机星球”“火星救援”“未来之城”三大赛项,要求选手融合脑科学、编程、机械结构搭建等知识,设计并实现人工智能与脑科学的创新解决方案。在这场科技与智慧的交锋中,选手们头戴轻便的脑电设备,让大脑的每一次神经元脉冲都化作可解析的“数字语言”。
NeuroMaster赛队选手正在比赛现场调试自己的脑机接口传感器(参赛方供图)
不同于传统意义上的键盘操控或遥控器传令,在赛场上,脑机接口的展示仿佛是一扇通向未来的门。少年们通过脑电信号与算法模型的配合,完成了令人惊叹的机器响应。头戴式电极捕捉到细微的神经电活动,经过实时计算,被转化为指令,推动机器人完成复杂动作。现场观众们屏息凝视,那一刻,仿佛意识与机械真正实现了共振。
赛事负责人王昱宸表示,“该赛项对青少年的能力要求呈现出多维度、跨学科的特点。首先,孩子们需要熟练掌握机械结构搭建的工程逻辑与编程算法的实现能力。其次,要能灵活运用人工智能传感器捕捉环境与人体信号,实现脑电数据与外部设备的精准交互。此外,从方案构思时的思路碰撞,到调试阶段的分工配合,再到临场应变时的默契补位,团队协作精神缺一不可。”
“对于青少年来说,脑机接口的尝试并非只是接触科学的好奇心的体现,更多的是一种思维方式的训练。从神经科学到信号处理,再到算法逻辑,无一不是对综合素养的考验。更重要的是,可以帮助孩子们意识到,技术与人文的关系不是对立的,而是相互成就的。”他说。
实际上,脑机接口技术在国内基础教育及科普领域的多元落地,覆盖从设备研发到课程设计的完整链条,不仅为青少年提供了从体验到实践的全周期参与路径,也展现了科技以具象化的实践场景融入青少年成长生活。
广东省佛山市青少年活动中心引入脑电生物反馈训练系统,通过“智慧头环”让青少年在游戏中提升专注力与情绪管理能力。训练结合实时脑波可视化技术,学生可通过集中注意力控制虚拟角色闯关,直观理解专注力对大脑活跃度的影响。
浙江省杭州市下沙中学开展知识科普讲座,通过“专注力竞赛”让学生体验脑机接口设备。学生佩戴设备后,专注力数值可转化为屏幕上火箭或小车的速度,甚至可通过默背古诗等方式提升专注力。活动结合生物与计算机知识,帮助学生理解脑机接口原理,激发科学兴趣。
脑机接口技术在校园里的生动落地,既为类脑智能产业的长远发展储备了潜在力量,也让前沿技术真正走进青少年成长轨迹,推动技术创新与人才培养形成同频共振,为智能时代的可持续发展注入深层动能。
算法争锋:机器的“思维考场”
如果说脑机接口展现了人与机器“如何对话”,那么人工智能算法的挑战环节,则呈现出“机器如何思考”的答案。
本次设计大赛中的“扣叮机器人赛项”现场氛围紧张而热烈,孩子们的每一次调试与运行都牵动着现场观众的心。青少年选手们以Python为核心语言,纷纷构建智能策略模型。他们敲下的一行行代码像给智能体装上了“作战地图”和“决策大脑”。
对此,腾讯扣叮运营负责人张煜瑾表示,“此次比赛不仅是编程技巧的展示,更是思维敏捷度与战略格局的比拼。不仅包括逻辑推演、路径规划,还涵盖算法的实时优化。在限时条件下,孩子们需要不断优化代码,让智能体在竞赛中占据优势。在一次次算法的‘较劲’中,青少年们锻炼的不仅是技术,更是冷静判断与创新思维。”
当被问及比赛中的制胜秘诀时,本次比赛初中组挑战赛冠军—来自安徽省安庆市宿松县振兴学校的张宇航笑着说:“我觉得保持冷静特别重要。遇到难题时不要慌,我会优先看时间,如果充足可以先放一放,把简单的题先拿下,再回头攻克难点,这样心态稳了,节奏也就掌握住了。”
这些藏在代码背后的巧思,从来都不是凭空闪现的灵感,而是扎根于现实需求的深度思考。从一行行代码中生长出的,不只是决定胜负的智能体决策模型,更是当代青少年们面对复杂问题时的拆解能力。
安徽省池州市第十一中学学生仇希夷在第37届全国青少年科技创新大赛中,针对传统人工计时误差问题,开发出“基于物联网的校园短跑计时系统”;香港嘉诺撒圣玛利书院学生黄赏之等人在微信创新实验室小程序全球编程创新挑战赛中,针对赴内地旅游时的语言障碍,开发“粤普对照系统”;深圳大学SZU—SmartLight团队探索“规则+强化学习”混合模型,在突发事故场景中实现信号灯智能切换,代码开源后被多所高校引用……
青少年们在算法浪潮中锚定自我、锤炼思维的见证,也正如张煜瑾所言:“当孩子们在赛场上调试代码时,他们正在学习与未来对话的语法。”
联动世界:科技教育的青春合奏
“倒计时十秒!快,看这边—3、2、1,赢了!”随着一声高呼,赛场瞬间沸腾。“这个角度太刁钻,你看,他的车就是因为擦得太边,才掉下去了。”“再过十分钟就轮到我们了,我得再练一组操控。”……
紧张的氛围在场馆里层层叠叠,每一句话都像在敲击节奏,把赛场的紧迫与热烈情绪推向高潮。作为一项面向从小学到大学等多个年龄阶段学生的机器人竞赛项目,“VEX(全称‘VEX Robotics’)系列赛项”无疑成为赛场中最热门的项目之一。与高深的脑机接口和抽象的算法不同,“VEX系列赛项”的赛场任务更具象、更接地气:搭建结构、设计动作、编写程序,让机器人在规定场地完成指定任务……从搬运小物件到跨越障碍,每一次挑战都像是一场微缩的工程项目。
VEX系列赛项现场竞赛瞬间(大赛官方供图)
在赛场一侧,VEX系列赛事负责人王旺介绍道,“VEX赛事最大的特点就是对团队协作与综合能力的考验。参赛者不仅要在有限时间内完成编程和设计,还要在对抗中灵活调整战术。这对他们来说是一种全方位的锻炼。”
当被问及2025年的参赛情况时,王旺特别提到:“今年的VEX世界锦标赛有超过80个国家和地区的近3000支队伍报名,是历年来规模最大的一届。许多新兴国家和地区的青少年选手表现非常亮眼,可以看出科技教育正在全球范围内快速普及。对中国青少年来说,这既是竞争,也是学习的好机会。”
教育平台在青少年综合素质提升方面的价值,与世界多地发掘和培养潜力青少年的理念高度契合,而全球各地的实践也正生动诠释着这种理念的落地。
英国剑桥大学为中国“微信小程序全球挑战赛”优胜者定制暑期夏校,来自中国香港、澳门、重庆、深圳、北京、揭阳等地的学生学习由剑桥大学教授授课的计算机、数学等课程;德国柏林TUMO青少年数字学习中心为12-18岁青少年提供编程、3D建模等各类免费课程,并配备行业教练,为孩子们提供充分发挥潜力所需的工具和知识;新加坡资讯通信媒体发展局和教育部合作推出“编码乐”增益课程,在培养学生对编码和计算思维等技能的兴趣的同时,也让孩子们有机会接触到人工智能等新兴科技……这些实践不仅为青少年们搭建了接触前沿科技的平台,更在潜移默化中点燃了他们探索未知的热情。
WHALESBOT系列赛项星空竞技场竞赛现场(大赛官方供图)
赛场的倒计时终会归零,但青少年对科技的探索却永不止步。从脑电信号与机械的共振,到代码行间的策略博弈,再到全球团队的协作竞技,赛场上迸发的智慧火花,终将汇聚成推动科技前行的不竭动力。未来在少年们的手中,不仅闪耀着科技的力量,更洋溢着温度与希望。
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