近日，来自深圳中学梅香学校的三位少年在全国青少年航天创新大赛（以下简称“大赛”）总决赛中创造了耀眼的成绩。他们凭借着自己的才华和创意，在航天创意赛项中呈现了一件集创意与实用的作品——“智能收作业机器人的设计与实现”，并成功荣获小学Ⅰ组一等奖。

据悉，本次大赛由中国航天科技国际交流中心举办，来自30个省、自治区、直辖市以及香港、澳门特别行政区代表队的近3000名青少年们齐聚一堂，围绕航天创意设计、太空探测、航天科学探究与创新三个竞赛单元及载人航天主题专项赛进行比拼。

学子设计智能收作业机器人 激发创意与团队合作的力量

为备战本次全国航天创新大赛，老师们除了在教学中讲解相关的案例，还会带领孩子们在校园里实地考察，引导孩子们留意观察身边事物，激发孩子们的创意。本次获奖作品“智能收作业机器人的设计与实现”灵感就来源于校园生活。

构思小车整体方案。

学生们发现小组长在收作业和其他物品时要分类整理交给老师，还要统计数量，整个过程繁琐耗时。于是，他们就想设计一个机器人，帮助学校完成收取、整理、运送和信息统计的工作，减轻老师们的负担。“我想把这个机器人做出来。”张继元第一时间找到老师报名，老师根据每个同学的特点及爱好，将张继元、方钰博和于慕晨分为一组。收作业机器人的想法也很快得到家长们的支持。

参赛作品：智能收作业机器人模型

结合课上传授的专业知识，在老师和家长们的引导下，三位同学把机器人的功能进行了分解，比如自动导航驾驶、作业本识别、作业本分拣整理、信息统计等。要用什么方法实现这些功能？张继元想到了在课堂上和小伙伴们一起动手完成的北斗导航模块、于幕晨想到了机械臂分拣手臂、方钰博想到了图像识别。为了增强实用性，张继元建议用一个手机APP来控制机器人，并且用手机查看作业本上交情况。

构思机械臂安装方案。

三位同学分头实施。张继元、于慕晨负责选购制作机器人所需的材料；方钰博负责小车的整体外观设计；老师和家长们协助找来了制作需要的木条和各种工具。所有材料准备齐后，在老师和家长们的协助下，机器人组装顺利完成。

考虑到机器人的应用场景为教学楼内，他们选择了定位精度高的UWB定位技术来解决建筑物遮挡、教学楼内无法使用北斗导航和定位等问题。室内定位的问题解决后，张继元推荐了小车靠循迹技术自动行驶的方案，解决小车在教室导航与行进的问题。

查看校园地图，构思小车行驶线路。

在作业本识别、分拣整理环节也遇到了小麻烦。“最初我们想采用文字识别技术，通过摄像头读取封面信息，实现作业本分类和统计。而除了所需的信息外，封面往往还有零乱文字，容易被误录，信息分类较困难。”于慕晨说道。张继元想到超市商品所用的条形码技术，提出通过二维码读取作业本班级、姓名和学科信息的方案。

安装二维码识别摄像头。

在创作的过程中，孩子们不断头脑风暴，解决一个个“漏洞”，并以小组为单位在班上进行汇报。班里的其他同学和老师们纷纷化身为现场“评委”，对作品进行评审和提问。孩子们不仅在小组合作中学会了团结，还在模拟演练答辩中锻炼了口语表达和勇气。方钰博说道：“通过这次比赛，我真正感受到了团队合作的力量。”

竞赛与跨学科教学 学生展现多维成就

此外，大赛除了创意作品的展演，还要进行航天科学知识竞赛。在日常的学习中，老师们会在授课中潜移默化地普及航天知识，课后学生们也会根据老师们的建议，浏览航天相关的网站，进行航天知识的积累，拓宽知识面。这一系列的组合拳操作下来，让孩子们在赛场上信心倍增、胸有成竹。

答辩环节。

据悉，此次大赛深圳中学梅香学校共有6支队伍报名参加，并在深圳赛区的比赛中，获得一个一等奖、一个二等奖、一个三等奖、三个优秀奖的优异成绩。

值得一提的是，该课程是一次跨学科教学、多学科融合的大胆尝试。两位指导老师李雅媛、廖昶并非航天专业“科班”出身，而是分别来自语文和数学的两个学科。

为了给孩子们传授科学严谨的专业知识，两位老师在正式上课前都率先完成了专业的航天知识培训，并在后续课程建设中将自己学科的特点与航天知识相结合，帮助孩子们更好地进行理解。“在设计和制作机器人的过程中，我才知道要做出一个作品需要很多的科学知识”，张继元表示以后会更认真学习，争取早些能做出一个真正的机器人。

除了理论学习之外，为了让同学们更加直观地了解北斗、感受北斗，孩子们还以小组为单位自行制作了北斗卫星观测仪，描绘了星座图，并在校园内利用北斗观测仪进行了实地测量，寓教于乐。

为未来人才铺路 福田科技教育全面覆盖

传承着深圳中学科创教育基因的深圳中学梅香学校，致力于实施“引进来，走出去”战略，整合校内外优质科技资源，深耕校园科创教育，积极打造航天科技高端课程。为激发孩子们对航天科技的兴趣，学校大力开展中国航天日主题活动、航天科普教育、航天研学等一系列活动，聘请航天员陈全担任学校航天科技课程总顾问，丰富学生学习实践机会。

科学技术是第一生产力，发展科学技术有赖于全民族科学文化水平的提高。福田教育历来高度重视青少年科技教育，主动探索信息技术与教育教学深度融合的有效途径，持续推进“AI赋能教学实验学校联盟”“5G创新实验学校共建计划”“全息未来云+端”项目，并实现小、初、高学段、学科全覆盖。

福田学子荣获此项大奖，源于福田教育一贯倡导各学校形成符合本校实际的国家课程实施方案，创造性地实施地方课程，建设完备的校本课程体系的教育主张。福田各学校通过全方位整合校内外资源，提高学校“品牌课程”质量，助力学生在具体项目实施中学会主动学习、合作学习、深度学习、智慧学习、无边界学习，持续为未来人才所需的必备品格和关键能力赋能，为福田教育先行示范项目开启“全息未来教育”新征程。

（图片来源：福田教育）

（原标题《智能机器人辅助收作业！深圳学子斩获全国青少年航天创意大赛一等奖》）

编辑 秦涵 审读 吴剑林 二审 李怡天 三审 陈晨