作为科研的大热门方向，机器人是无数学子向往的学科。从小学习编程、接触机器人更是不少国际赛道学生的“标配”。
但不少家长的顾虑也随之到来：
这些“标配”可以让学生真正掌握机器人吗？
在ChatGPT可以轻松写代码的现在，机器人研究该往什么方向“卷”才能让孩子不被AI取代？
如何让孩子对机器人的兴趣“生根发芽”，和学校内的知识互补？
机器人&人工智能领域的绝对大咖A老师有着丰富的中学生科创带教经验，曾陪伴许多学生探深入索机器人领域，在学术的道路上为他们指引方向，今天让我们一同来回顾他的倾情分享，相信他的专业回答能给大家一些启发！
A老师 | 同济大学与康奈尔联合培养博后
💫国内某高校人工智能专业副教授，机器人与智能制造实验室负责人，长期从事智能机器人、人工智能相关研究工作。
💫近来年，主持和参与国家自然科学基金、上海市自然科学基金及企业委托课题等10余项；在国际或国内学术期刊上发表SCI/EI论文20余篇，授权及公开发明专利30余项，机器人控制专著1本；获得上海市技术发明奖一等奖1项
💫拥有丰富教学经验，讲授课程获批上海高校市级重点课程，团队指导的学生多次获得全国性赛事一等奖和国家大创项目资助。

01  科研真正的意义是发掘学生潜力
“编程其实和真正地去研究机器人差很多，真正要研究机器人的时候，编程能力更多是个工具。”A老师向我们坦白，“我带过不少零基础的学生，比起编程能力我觉得动手能力会更加关键，因为动手的过程中学生更容易发现问题，去思考并进行一些创新。”
学生自己在动手时会去发现问题，通过查阅相应的资料设计解决方案，最后在导师指导下解决问题。这个方法论对于中学生来说并不难，只是在国内的教育环境下，学生一般要到研究生阶段才会系统性地去锻炼。所以让中学生接触科研其实并不是“超纲”，而是在激发他们的潜力。

我们遇到过不少家长和学生决定做科研之前都会产生畏难的情绪，这其实很正常，其中的畏难更多是出于对科研项目的了解还不够深入。
所以在正式开始科研课程之前，A老师会设计很多基础课程对学生进行启蒙，一步步建立起兴趣和信心。这些课程通常会介绍机器人的发展史、机器人的构成和目前的前沿技术简介等等，由广泛的机器人概念慢慢聚焦到学生想做的机器人上，去引导他们思考如何将理论和动手能力结合。

当然“超纲”的内容也是有的，想要完整地进行机器人相关的科研，通常我们需要以下能力：
①编程软件比如Python或者C语言
②以单片机嵌入式为主的硬件方面的知识
③电路设计
④机械设计比如3D打印等

A老师建议：如果想要尝试科研，可以适当在初小阶段接触这些领域的知识。但他也再次重申，提前学习这些知识并不是做科研的目的，提前接触科研的思路、方法论才是中学生做科研的意义。

02  具身智能的时代，软硬件的结合很重要
ChatGPT席卷全球，不少家长开始担心AI在未来会取代程序员，担心自己的孩子学了CS但“毕业即失业”，面对这样的顾虑，A老师也从专业人士的角度给出了自己的看法。

A老师向我们介绍了一个全新的概念——具身智能，这是机器人领域最新的一个研究方向。相信不少读者应该也和我一样是第一次听说这个概念，不妨先让我们一起看看具身智能的具体定义：
什么是具身智能?
具身智能(Embodied AI) 指的是身体并支持物理交互的智能体，具体而言，具身智能具有支持感觉和运动的物理身体，可以进行主动式感知，也可以执行物理任务，没有非具身智能的诸多局限性。

更重要的是，具身智能强调“感知—行动回路”（perception-action loop）的重要性，即感受世界、对世界进行建模、进而采取行动、进行验证并调整模型的过程。

概念太抽象有点看不懂？A老师给我们举了个例子。像是鼎鼎大名的AlphaGo，与排名世界第一的世界围棋冠军柯洁展开过一场世界瞩目的“人机大战”，最后以3比0的总比分获胜，它下棋就是使用了一套深度学习算法。

而具身智能更强调把算法放到硬件里面，机器人自己可以去感知获取数据，进而自主去决策，最后再操控自己的行为，例如人形机器人、无人车等。

A老师的机器人与智能制造研究团队专注于智能机器人的感知与控制研究，有非常广泛的应用场景。

 

扫码添加小师姐
进一步了解机器人科研

在科研赛事中，这类项目有一个得天独厚的优势：给予学生展示实物的机会！尤其是像青科赛/ISEF这类学生拥有个人展台的赛事，这个优势会更加显著。
青科赛
ISEF
除此之外，做硬件也可以有助于孩子凸显在学术上的能力，现在很多机器人相关的研究都是停留模拟仿真的阶段，做一个纯算法设计，要真正做到硬件设计的话难度会更高一些，需要融会贯通许多其他学科的知识，所以这也是个参赛的优势。
当然对于中学生来说，想要做到软硬件结合，还需要结合每个学生自身的情况，A老师带教时也会根据孩子的情况去及时调整。比方说有同学只了解过软件编程，硬件方面就可以先用简单一点的单片机来上手，这样就算没学过硬件方面的知识，也能很快学会，但我们最后的目的一定是朝软硬件的结合方向去努力。

03  小兴趣，大科研才是成就中学生科研的关键
如果要让孩子做科研，是做他感兴趣的方向，还是做他擅长的方向？这是让许多家长纠结的一个问题。
在这点上，A老师分享了他自己的经历，他原先学习的是软件和计算机这一方面，但因为从小就喜欢动手捣鼓，所以选择了研究机器人，至今依然在不断钻研。

所以在A老师看来，兴趣对于中学生科研来说是比擅长要更加重要的。真正的兴趣可以让孩子不会考虑这件事情能给自己带来什么，全身心地去做他想做的事情，去得到他想要的知识。

除了接触平时接触不到的前沿知识，中学生做科研也可以让孩子对人生有更清晰的规划。A老师平时也带很多大学生，他发现国内的很多孩子即使到了研究生阶段对自己的人生仍然是很迷茫的，习惯于填鸭式教育，还在想着“随大流”。
所以中学生做科研其实也是在让孩子趁早脱离从众的心理，锻炼主动独立思考和创新的能力，通过实践去选择自己未来的学习和从事的工作方向。

对于有些学生如果还没确定自己的方向，也可以趁着科研的机会去了解这个学科，去摸索什么才是自己真正感兴趣的。
和A老师聊完，我也是受益匪浅，对于机器人科研也有了全新的认识。就好像A老师说的一样，现在国内的学生缺少接触科研的思路和方法论的机会，还总将那些填鸭式课程当成机器人科研，错过了兴趣启蒙发芽的好时间。

通过一对一的科研规划来帮助学生走近科研、了解科研是我们有方的教育初衷，我们希望更多的孩子可以通过科研发现自己的潜力，成就不平凡的自己。从创立至今我们也陪伴了不同背景的学生，从“小兴趣”出发，成就独特的“大科研”，助力他们敲响了梦校的大门。

如果你想了解他们的学术规划思路和案例详情，欢迎扫码添加小师姐获取更多细节哦~