2015年4月22日，FRC“国际机器人挑战赛总决赛”硅谷赛区的上空，回荡着稚嫩而整齐的童声国歌，许多在现场观战的海外华人忍不住热泪盈眶。作为首次登上国际机器人大赛舞台的中国战队，“火星派5737”收获了丰硕的成果。
今时今日，中国的编程乃至机器人教育已经走在蓬勃发展的路上，这条路该怎么走，将通往何方，菁kids采访了曾屡次带队征战硅谷的火星派创始人郑巍，就家长们所关心的编程与机器人教育话题做出了详细的解答。
文：Daisy 图：Uni You、受访者提供
人人都可以学编程？
“编程学习在国外有个口号叫‘人人都可以学编程’，比尔·盖茨也说过：‘Coding is easy.’，其实只要有基本逻辑能力的人就可以学习编程。”郑巍如是说，“但编程毕竟不像数学、英语这种每个人都必须要学的学科，支持孩子坚持下去的动力肯定是兴趣。”
编程从什么时候开始学？2014年创立火星派的郑巍根据多年的教学观察，他建议孩子可以从7岁以后开始编程的学习。
“学编程的核心是学习抽象逻辑，孩子一般从7岁以后开始发展抽象逻辑思维，之前基本上是以形象思维为主。从这个年龄段之后开始学习编程，孩子的接受能力更强，5、6岁时用两个小时都还没学明白的内容，7岁时可能一个小时就明白了，学习效率更高。”郑巍表示，“对于编程这类学科，跟学习的年龄有一定关系，但跟性别和天赋的关系不大。”
早在20世纪90年代初，编程教育就已经在国外起步。起初的编程教育源于麻省理工大学的一个媒体实验室，一群教授创造了图形化的编程程序Scratch，让孩子们不用敲代码也能体验到编程的乐趣。
2012、2013年，中国才真正从理论上开始研究编程教育和机器人教育。华东师范大学、北京师范大学等做教育创新研究的教授们开始带着他们的研究生、博士生发表关于编程教育和机器人教育方面的文章，文章中参考和引述了不少国外在这一领域教育的理念和实践的例子。
随着近些年中国的教育大环境向侧重素质教育、培养孩子综合素养方面转型，中国的编程教育才从萌芽期逐渐开始发展。虽然相较国外起步晚了十几年，但中国的编程和机器人教育发展的步伐很快，目前在国内的普及程度、受家长们重视的程度和资本的投入程度都已经远远超过了国外。
自2016、2017年开始，资本的进入催生了国内大量的少儿编程和机器人相关的教育培训机构。截至发稿时间，光是编程类的在线教育机构数量都已经超过了10家。如此琳琅满目的少儿编程机构，家长们该如何选择？
“首先家长们需要考虑几个维度。从课程的角度，从整个世界范围来看，编程教育并不像英语、数学这样的学科有相对成熟的教材和课程设计，每个机构都会根据自己的判断和角度去做自己的课程。从专业的角度看，一个课程要成熟，必须有5年甚至5年以上的教学实践才能稳定下来，发挥出应有的作用。以这个维度进行考察，在选择教育机构之前可以先看机构的存活时间。”郑巍建议，“另一个角度就是教学效果，如果机构连续三年在某个项目的竞赛领域有稳定的成绩，说明这个机构的教学效果是稳定的。再就是课程的设置、培养的方式、教学的指导原则、以学生为中心还是项目制形式等等其他更多的维度。对于刚接触编程教育的家长来说，用前两个相对硬性的指标来辅助筛选，比较容易操作。”
机器人比赛，不是玩玩而已
有的家长难免会疑惑，编程教育和机器人教育到底有什么区别？
从专业角度看，机器人教育属于一个跨学科的领域，机器人本身包括了编程、电子和机械三方面的专业知识。编程相当于机器人的“大脑”，起到中央控制的作用。机械相当于机器人的“骨骼”，电子相当于机器人的“经脉”，“经脉”将机器人的“骨骼”和“大脑”连接为一个有机的整体。
位于后沙峪的火星派机器人训练基地，硕大如美式车间般的训练场地中央，一个由各种电子电路、准工业级马达、机械结构等装配而成的机器人正在来回游走，时不时向着目标如发射炮弹一般投出一个个篮球。
机器人的活动区域旁边，几个高中生正全神贯注地忙活着手里的“工作”，有的在电脑前研究编写和改进程序，有的手持遥控器熟练地操纵机器人的各种动作，有的细心观察着机器人的一举一动，在停止动作的间歇走上前去调整线路……他们正在为参加今年5月在杭州举办的国际青少年机器人挑战赛（FRC）积极地做着训练和准备工作。
孩子学到什么水平可以去参加机器人比赛？目前并没有严格意义上的标准去界定，郑巍认为在熟练掌握了基本的编程逻辑，熟悉并可以灵活运用红外传感器、巡线传感器、超声波等10种以上的电子元件之后，才算具备了参加机器人比赛的技术基础，但掌握技术并不是唯一的参赛门槛。
“机器人比赛不光是一个技术的比赛，而是综合了智商、情商、临场心理等很多因素的比赛。孩子的心理调节能力、心智成熟没有达到一定程度的话，在赛场上也是很难发挥出技术水平的。基于以上因素，我建议有两年以上相关学习经历的高年级孩子去参加机器人比赛才有意义。”郑巍表示。
目前国内和国际的机器人比赛大多采用组队参赛的形式，要正式加入一支机器人比赛队伍并备战比赛，却不是一件容易的事。
“参加比赛的第一个门槛看似简单又不简单，一定是孩子对于比赛有热情，自己愿意去参加。孩子要对这个事情有驱动力，才能坚持下来，这是最关键的。”
备战比赛与平时上课外班不同，不是像上一堂课一样训练两个小时就结束了，而是要按照成绩目标进行严格的训练，一个赛季下来不投入100个小时以上，很难出成绩。任何的成绩都是汗水和时间堆起来的，如果没有足够的热情支撑，很难坚持走完比赛的全程。
在挑选机器人战队的队员时，各个机构的标准也不一样，火星派在每个赛季开始之前都会组织专门的入队测评。首先，考察孩子的动手能力，因为这关系到机器人的搭建、组装等工作；其次是抽象逻辑能力，这关乎的是编程方面的能力；然后是操作能力，让机器人在比赛现场得到最好的发挥也需要好的操控手，就像F1比赛有了好的赛车还需要好的赛车手一样；再就是孩子的领导能力和沟通能力。至少在以上四个方面有一个方面擅长，才能有可能入选成为战队的队员。
一支机器人战队通常由2-4个人组成，根据不同的比赛内容和形式，有时人数可能更多。一套最基本的阵容通常包括：一名熟悉机械的队员负责设计机械结构、一名懂电子电路的队员负责将机械结构与电子系统连接、一名懂编程的队员负责实现智能控制。除了这三个最基本的技术工种之外，有些大的团队里还会有一个担任外联工作的特殊工种，负责募集资金、找赞助等工作。还有队员负责队伍的宣传，做海报、网站、公众号，把团队的技术方案、活动做成视频等。组织一支机器人参赛队伍就好像在组建一个公司，而参加机器人比赛的意义就在于不光锻炼了孩子们的技术能力，也培养了他们的管理能力和领导能力。
郑巍将做机器人比作做产品。在机器人战队成员确定之后，队员之间会进行一些技术基础上的巩固和磨合。收到比赛的题目后，战队成员通常有3个月的时间准备。首先会一起就题目进行需求分析，以FRC比赛为例，每一年的考题都是厚厚的一沓几百页英文资料，对队员们的英文阅读理解能力也是很大的挑战。需求分析之后便是要做战略取舍，把哪几个功能争取做到极致，然后才是机器人功能的设计和实现。
在火星派的训练基地里，不但有种类繁多的工业原材料、零件、工具，还有工业级的车床、钻床等大型加工设备，俨然就是一个小型的工厂。备战FRC的孩子，已经能够熟练使用几十种工具，而不仅是拧拧螺丝那么简单。
曾有队员曾风趣地将机器人比赛比喻为做蛋糕，有些比赛会把蛋糕胚给你在上面拉花就行了，而FRC给你的是面粉，甚至是小麦，让你现种小麦磨好面粉再去做蛋糕。而正是在这个过程中，让孩子能够亲身去感受、去理解真正的工业是如何从原材料一步步通过零件组装变成最后的产品。
机器人比赛的评判是多元化的，有的会评判团队的精神风貌，有的会评判机器人设计的创新能力，但归根结底，并不是通过比赛挖掘出技术天才，让孩子从小喜欢上科技，立下成为未来科技精英的志向才是这些比赛创办的初衷。
“这个过程对孩子就是一种锻炼，因为这种题目不像数学题，没有标准答案。其实是非常复杂的一个工作流程，而且这个工作流程和现在社会上真正的工程师设计产品的过程几乎是完全一样的。这个过程涉及的人是一个团队，要想这些工作做好，除了技术能力以外，团队之间的磨合程度、沟通效率也很重要。”郑巍说，“真正投入、经历过比赛的孩子，会认识到要做好一件事情，绝非简单得像做一道数学题那样，算出一个标准答案就行。他会发现比赛就像人生，没有满分。”
中国孩子学编程，优势在哪里？
2015年4月22日，FRC国际机器人挑战赛总决赛硅谷赛区的上空，回荡着稚嫩而整齐的童声国歌，许多在现场观战的海外华人忍不住热泪盈眶。这是FRC国际机器人挑战赛20多年历史上第一次有中国的队伍出现，还是在硅谷这样的高科技公司高管“二代”云集的“死亡赛区”。
“其实当时我们是抱着学习的心态去参赛的，既然是学习，就要跟最强的队伍学习，所以我们选择了硅谷赛区。为了更大地激发孩子们对科技的热情，我们在参加比赛的间歇也去探访了一些高科技公司。”郑巍回忆。
这支来自中国的机器人战队第一次参赛就取得了不错的成绩，还被全体邀请到主席台上，在几万人的现场升国旗奏国歌，所有的队员们都近乎声嘶力竭地高唱着国歌，表达内心激动的心情，这一幕令郑巍久久难以忘怀。
初征硅谷告捷，给了郑巍很大的信心，他坚信中国的孩子们有能力在国际机器人比赛的舞台上绽放异彩。此后，火星派FRC机器人队三个赛季进入FRC全球冠军赛，获得4个单项大奖，成为在国际赛场创下优异战绩的中国机器人战队之一。
根据火星派多年的参赛经验，郑巍总结：“中国的基础教育非常扎实，就我们的队员来说，无论是对机械的掌握还是对编程的掌握，平均水平是优于国外的。但我们在国际赛场上尤其是顶级比赛里要想拿奖，有时候还是比较困难，主要是因为在比赛的过程中，孩子们对待比赛的态度是不一样的。中国的孩子对比赛的结果特别看重，一旦输了一场，可能就垂头丧气，打不起精神，而国外的孩子比较能够享受比赛的过程，并不会因为一场比赛的输赢而影响他对这件事的热爱。这跟中国与外国、尤其是美国的教育的核心理念也有关系，美国更强调激发孩子自己的热情，老师只是给予一定的引导，孩子有热情就可以去学习得很深入。国内的大部分孩子包括家长还是希望老师能按按部就班地跟孩子把知识点揉碎了，一点点地讲。当然这样的话，中国孩子的平均水平是没问题的。但对比真正热爱这件事情的孩子，投入的不一样，最后所取得的成就也不一样。”
随着STEAM教育在全球教育体系中地位愈加提升,参加机器人比赛的经历逐渐成为世界名校招生官们录取学生时的参考条件之一，光是FRC比赛就已经获得了全球200多所知名高校的认可。越来越多国际学校的学生加入了机器人比赛的行列，但名校录取看重的并不仅仅是孩子在机器人比赛中取得的成绩。
“参加机器人比赛的级别越高，当然在申请时的砝码越大，这个是毋庸置疑的，但什么样的成绩才能申请到好学校？我们跟很多学生家长或是负责升学的工作人员有过沟通，其实学校录取时真正看重的不是比赛的成绩，而是学生在这个项目上有没有持续地投入。要在一个项目上投入三年以上的时间，才能证明你对这个项目的热爱。在初中或者高中阶段展现出技术能力固然重要，但并不是关键的因素，因为到了大学，技术上的东西学校都可以提供支持，唯独热情是学校没法给予的。”郑巍恳切地说，“学校的另外一个考察点就是你在这个项目、这个团队里起了什么作用，比如团队遇到困难时，你如何鼓舞团队里的成员，是否起到了扭转局势的作用，这个才是最关键的。其次才是比赛成绩，从这个角度看，比赛成绩只是锦上添花。”
编程教育从2016年的爆发期到近几年的市场培育，家长们已经越来越少问为什么学的问题，而是问如何学的问题。市场繁荣之后就会带来一定的泡沫，郑巍预测编程教育的市场接下来会面临洗牌，而家长们也会进入一个冷静的思考期，思考孩子学习编程的目的到底是什么，学编程的意义何在，培养的目标在哪里。
“编程教育也好，机器人教育也好，最终它还是个兴趣教育。如果仅仅功利化地说为了升学、为了考级，一定程度上会扼杀掉孩子对这个事情的兴趣，也会流失掉很多对这个项目感兴趣的孩子，因为科技本身对孩子是有天然的吸引力的。我们希望编程教育和机器人教育能像游戏一样吸引孩子的兴趣，激发起他们对科技的热情，这个行业才能长久地发展下去。”
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