WRO(World Robot Olympiad)世界機械人奧林匹克競賽,是一項國際性的科技教育活動,旨在激發青少年對科學和科技的興趣,並培養他們的創造力、解決問題能力和團隊合作精神。每年,來自世界各地的學生組隊參加 WRO 比賽,運用 LEGO 機械人套件設計和搭建機械人,完成各種挑戰任務。
這篇文章將深入探討 WRO 比賽的幕後運作機制,揭示挑戰題目是如何設計的,以及評審如何為參賽項目評分。希望通過這篇文章,讓讀者更好地了解 WRO 比賽,並為有志於參加比賽的學生提供一些參考和建議。
WRO 挑戰題目設計過程
WRO 每年都會設定不同的主題,例如 2023 年的主題是「Connecting the World」,2021 年的主題是「Powerbots – The Future of Energy」。WRO 協會官網指出,比賽的目標是鼓勵學生運用科技知識和創造力,解決現實世界中的問題。
雖然 WRO 官方網站和相關英文網站並未公開詳細說明挑戰題目的設計過程,但我們可以根據過往比賽的資料推測,設計過程可能包含以下幾個方面:
- 與年度主題相符: 挑戰題目需要與當年的主題緊密相關。例如,2023 年的主題是「Connecting the World」,比賽項目就圍繞著物流、運輸和通訊等方面展開,例如其中一項任務要求機械人模擬貨物運送,將不同顏色的積木代表的貨物,運送到指定的地點。
- 考察 STEM 知識: 挑戰題目需要考察學生在科學、科技、工程和數學方面的知識和技能,例如機械結構設計、程式編寫、感測器應用等。例如,在 2021 年的主題「Powerbots – The Future of Energy」中,參賽隊伍需要設計機械人模擬能源生產和分配,這就需要學生運用物理和工程學的知識。
- 融入現實世界問題: 挑戰題目通常會模擬現實世界中的問題,例如自動化生產、環境保護、城市規劃等,鼓勵學生運用科技解決實際問題。此外,在過去的比賽中,曾出現過讓機械人模擬垃圾分類、清理污染物等任務,都是與環保議題相關的。
- 具備挑戰性和趣味性: 挑戰題目需要具有一定的難度,才能激發學生的學習興趣和挑戰慾望,同時也要兼顧趣味性,讓學生在比賽過程中享受樂趣。例如,有些任務會要求機械人在限定時間內完成複雜的操作,或是與其他隊伍的機械人進行競技,增加了比賽的刺激性和觀賞性。
評審評估項目的核心標準
WRO 比賽的評分標準旨在全面評估參賽隊伍的綜合能力,包括技術能力、創新能力和團隊合作能力。雖然 WRO 官方並未公開詳細的評審指南,但根據以往比賽經驗和相關報導,可以總結出以下幾個核心評估標準:
- 創意性: 評審會評估參賽隊伍在機械人設計和程式編寫方面的創意性,例如是否有獨特的設計理念、是否使用了新穎的技術方案等。例如,如果一個隊伍的機械人使用了獨特的機械結構或感測器應用,並且能夠有效地解決問題,就會得到評審的青睞。
- 功能性: 評審會測試機械人是否能夠按照比賽規則的要求完成任務,例如是否能夠準確地移動、捉取和放置物體,是否能夠在規定的時間內完成任務等。機械人完成任務的準確性和效率是評分的重要指標。
- 團隊合作: WRO 比賽強調團隊合作,評審會觀察隊員之間的溝通協作情況,例如是否能夠分工合作、是否能夠互相幫助、是否能夠共同解決問題等。在比賽過程中,評審會觀察隊員之間如何分工、如何溝通、如何協調,以及遇到問題時如何共同解決。
- 程式設計: 評審會評估程式設計的效率和邏輯性,例如是否使用了簡潔的程式碼、是否能夠有效地控制機械人、是否能夠應對突發情況等。程式設計的質量不僅體現在功能的實現上,也體現在程式碼的結構、可讀性和效率上。
- 現場表現: 評審會觀察參賽隊伍在比賽現場的表現,例如是否能夠保持冷靜、是否能夠沉著應對挑戰、是否能夠展現良好的體育精神等。例如,即使遇到突發情況,如機械人故障或任務失敗,隊伍也能夠保持冷靜,積極尋找解決方案,並展現出良好的團隊精神和體育道德。
WRO 主辦方及評審對成功項目的見解與建議
WRO 官方網站和相關報導中,經常會分享一些成功隊伍的經驗和評審的建議,例如:
- 注重基礎,循序漸進: 紮實的 STEM 基礎知識是取得好成績的關鍵,建議學生從基礎的機械結構和程式設計開始學習,逐步提高自己的技能水平。例如,可以先學習 LEGO 機械人套件的基本搭建方法和程式設計軟體的使用,再逐步學習更高級的機械結構和程式設計技巧。
- 發揮創意,勇於嘗試: WRO 比賽鼓勵學生發揮創意,嘗試不同的設計方案和解決問題的方法,不要害怕失敗,從失敗中吸取經驗教訓。例如,可以參考其他隊伍的設計,但不要照搬,要嘗試加入自己的想法,設計出獨特的機械人和程式。
- 團隊合作,共同進步: WRO 比賽強調團隊合作,建議學生積極參與團隊討論,互相學習,共同進步。例如,可以定期舉行團隊會議,討論比賽策略、分工合作、解決遇到的問題等。
- 關注細節,精益求精: 比賽中,細節決定成敗,建議學生仔細閱讀比賽規則,注意每個細節,不斷優化機械人和程式設計。例如,在比賽前要仔細檢查機械人的各個部件是否牢固,程式是否運行正常,電池是否有足夠的電量等。
- 保持冷靜,享受比賽: 比賽過程中,保持冷靜的心態非常重要,建議學生享受比賽的過程,不要過於緊張,發揮出自己的最佳水平。例如,在比賽前可以進行一些放鬆練習,如深呼吸、聽音樂等,以保持良好的心態。
總結
WRO 比賽不僅僅是一場機械人競賽,更是一個培養青少年科技素養和綜合能力的平台。比賽的挑戰題目設計獨具匠心,將 STEM 知識與現實世界問題相結合,鼓勵學生運用科技解決實際問題。評審評估項目時,除了關注技術能力,也同樣重視學生的創新能力、團隊合作能力和現場表現。
通過參與 WRO 比賽,學生可以學習 STEM 知識、提高解決問題能力、培養團隊合作精神,並為未來的學習和工作打下堅實的基礎。希望這篇文章能夠幫助讀者更好地了解 WRO 比賽,並激勵更多青少年參與到科技創新中來。