First Tech Challenge（FTC科技挑战赛）机器人科技挑战赛是全美规模最大、规格最高的机器人赛事，每年约有25万名高中生参加。美国麻省理工大学每9个学生中就有1人参加过FTC比赛项目。FTC科技挑战赛的竞赛理念以及活动过程所秉持的教育思想将使参与的学生受益终身。
本次文话童心特别邀请到了FTC大赛的在美带队教练hao来和大家聊聊机器人大赛的那些事。
hao，硅谷软件工程师，大数据分析师。1995年本科毕业于上海医科大学。1998年上海医药工业研究院硕士毕业。1999年赴美留学，获常春藤名校Dartmouth College计算机硕士学位，后从事医学影像、生物信息、基因测序和网络安全软件开发，定居加州硅谷，数次创业成功。他组建的高中生机器人队在比赛中多次获奖。
美国的机器人大赛共分为四级。第一级主要面向三年级以下，6-9岁的小朋友，主要是用比赛专用的lego来开展各种各样的活动。第二级面对4-8年级的孩子，也是用lego搭建更复杂的机器人。第三级是我现在带孩子一起玩的，主要是7-12年级的小孩参加，需要自己编程，并制作乐高的零件中没有的东西。第四级是9-12年级参加的，要求更严格，挑战更大。要求马达的功率特别大，要有1-2个马力，所以对小孩在安全和工程方面的能力要求更高。
FTC大赛是面向全世界的。每年的5月份开始报名，9月份公布比赛题目。比赛不是让机器人之间互相打斗，而是让机器人完成任务，并且是跟其他队一起完成任务。每年9月份公布题目，然后给选手10个星期的时间去制作和编程，之后开始赛事。每支参赛队伍有3次比赛的机会，先是州内的地区选拔选出48个队，进入州际比赛；然后再选出一定数量的队伍去参加全国比赛；全国比赛过关后可以参加世界级的比赛，来美国的中国队比赛实力非常强。
就比赛组织来说，学校以高中为单位组织得多一些。当然个人组织也有好处，因为学校组织影响因素多一些，比如管理人员多，签署的安全文件也多，所以比较死板和官僚。我组建这个团队也是观察了好几年才建立。首先我自己对机器人很感兴趣，然后发现孩子和他的一些朋友也感兴趣，所以觉得时间比较成熟了，就组建了这个团队。这个队伍成员都是我的孩子和他的朋友，活动经费都是家长凑钱，一年一个赛季要花6000美金左右。
培训的时候由孩子们的家长来承担主要任务，各尽其能。会编程的编程；会制图的制图；手巧的也会帮着做些零件。团队每周都会到一个成员的家里，每周大概活动4-10个小时左右，每周还有回家要完成的任务，这些任务以比赛为重心。
比赛有几个侧重点，不只是要编程，要机械制作，还要有很强的制作文档的能力，还要考核参赛选手的社交能力。就是说选手不只要参加比赛，还要经常参加社区活动，参加完社区活动后还要能写出很好的散文，讲述你在社区活动中都学到了什么，以及社区对机器人的反应是什么。这项考核主要是让孩子们能够学有所用，懂得把知识传播给别人，同时也增加社区对机器人活动的重视。
这项比赛有一项核心价值观，叫优雅的职业精神。具体而言就是首先不只是要竞争，还得有合作；做事情要有板有眼，遵循一定的规则，比如写程序要遵循一定的规则，机械制图最好是符合制图的标准。目的是要让高中生尽量和专业接近，以后无论上大学还是进入职场，都能知道公司里到底是怎么回事。
平时各位家长凑在一起互相配合。我负责编程，其他的家长分别负责机械制作、文档以及组织管理，所谓组织管理就是在外参加各种活动。
相应的孩子也分成对应的四个组，每周活动都要接受培训，带一定的任务回家，下周来之前必须完成这些任务。
第一组我们叫Pilot，就是驾驶员，主要是控制机器人。第二个组叫pit crew，维修队，也就是战地工程师。第三个组叫Scout，侦查员，任务是在赛场上观察对手的机器人，找出他们的弱点，同时寻找盟友，因为这个比赛是2对2的。在巡回赛的时候选队是随机的，但淘汰赛的时候要自己找盟友。最好的盟友是机器人的能力能够互补，寻找盟友对孩子的思考能力和社交能力是一种非常好的锻炼。第四个组非常重要，我们叫Presentation，演示组。就是介绍机器人的功能和平常的活动，以及在活动中学到什么。
这项比赛的积分有两种方式。一种是拿到机器人比赛的冠军，每一场比赛积分最高，就能晋级。第二种方式，晋级主要是靠文档组，要给裁判做非常好的演示，向裁判证明在机器人制作的过程中是怎么解决问题的，在这个过程中学到了哪些东西。通过这些介绍，裁判就会颁发各种各样的奖。这些奖有不同的级别，级别高的得分就高，级别低的得分就低，最后能不能过关就是看这些奖项的权重。
比如说得第一名的，考核这个队就要从各方面考核。组建队的思路是不是巧妙，用的数学和物理的算法以及知识掌握得是不是熟练，同时也要考核在赛场外做的事情，总之要拿到这个奖项大概要写一百多页的文件，就像写一个小论文一样。
此外还有些小的奖项，主要的评价标准就是看机器人的发明是不是新颖，是不是用了特别巧妙的方法。这个奖项主要激发小孩的创造性。还有的奖项是评价小孩的社交能力，等等。总共有20多个奖项。
我觉得这个活动特别好，因为不只是让孩子学的数学物理这些知识有一个实际应用的地方，同时还鼓励孩子去接触社会。比如有一个奖项是鼓励孩子去锻炼寻求社会资助的能力。这些孩子过了一年之后，我觉得都成熟了很多。刚开始他们的很多想法不着边际，但一年之后就可以提出很多解决问题的办法，现在很多孩子都可以独当一面了。
国内有类似比赛吗？多大可以参加？需要什么准备？
FTC比赛有中国的队伍来参加，但可能国内是老师帮他们做的工作多一些，和美国的孩子稍微有点不一样。参加不需要什么专长，因为大部分零件都能买得到，都是些铝合金的，马达和传感器都做得非常好，所以小孩子有兴趣的话不需要经过特殊训练就可以无师自通地把他们装起来。
大人主要是教一些基本的技能，比如怎么设计结构比较稳定，怎么做电路的焊接，以及一些最基本的电路常识。至于编程，网上都有很多模板，孩子们在网上找到一些例子，就可以写出差不离的程序，让人很惊讶。总之我觉得真正对机器人有兴趣的孩子，就像干柴只要一个火星就能燃烧一样，只要给他提供一个条件，就可以做得很好。
这个比赛学习为主，小孩有兴趣就可以参加。编程和制作能力都是可以训练出来的，所以说到底还是兴趣为主。我们的队伍刚组建的时候，有些孩子是爸妈逼着来的，给他们的任务也会完不成。总之要提供一个宽松的环境，要允许小孩犯错误。孩子犯错之后有深刻的体会才会知道我们在说什么。所以有时候比赛明明看到孩子出错了但是我们也不提醒，哪怕平时已经说过了。因为只有比赛失分之后才能明白平常为什么要让他们那么做。
比赛中您能感受到中国和美国孩子的差距么？
具体中美孩子比较的话，倒没什么特别明显的不同，但是觉得中国的孩子荣誉感更强一些，更把比赛当回事。这些美国的孩子好像对名次并不是特别在意。他们会觉得玩得高兴就好了。他们有时候会在机器人上面搞一些无关紧要的功能，其实比赛不一定能拿分，有时候反而是负担。但是他们就是愿意这么做，就是觉得好玩。
学龄前的孩子该如何做机器人启蒙教育？不擅长此道的爸妈该如何引导？
对于学龄前孩子，我不是特别有经验，我觉得孩子小时候就让他们玩得高兴就好了。要是给他们附加很深奥的内容有点拔苗助长，主要是不要让他们觉得机器人很神秘就可以。
市面上有些比较好玩的机器人，比如说能够顺着线爬，有些机器人会辨别颜色，这些机器人让小孩玩比较合适。另外小孩玩乐高这样的产品也是不错的。今年FTC加了一个三年级以下小孩的比赛。这个比赛主要就是玩乐高。把乐高上面的零件做得特别可爱。把这些零件搭在一起会更可爱，反正小孩就是觉得好玩吧。
编程从几岁引入比较好？用哪种方式引入比较好？
我觉得十岁以前给小孩讲编程会比较难，十岁前就是让他们掌握一些逻辑思维的能力，还有解决问题的能力，比如很简单的例子，就是怎么从中心开花最快找到结果。如果确实想拔苗助长，就可以让他们玩minecraft，主要还是寓教于乐。据我观察这些孩子没有到高中一般很难很正规地学习编程。
大赛网址：
http://www.firstinspires.org/robotics/ftc
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