机器人竞赛范文

导语：如何才能写好一篇机器人竞赛，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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如何快速有效地创建比赛场地图以供日常训练？目前，多数指导老师采用手画方式编排设计场地图，不仅耗时且不能有效编辑、修改、保存；采用photoshop等通用性图像软件，同样耗时费力，不便操作。

基于上述原因，我设计开发了专门用于机器人综合技能比赛场地图的生成软件。

一、比赛场地

图1是比赛场地的示意图。场地四周的16块（1-7号，12-13号，18-24号）拼装块是固定的，也称十字线拼装块。场地中央的8块（8-11号，14-17号）拼装块可换，图形在赛前公布，也称非十字线拼装块。待命区的位置只能出现在场地四周的16块固定拼装块中。

图2是部署竞赛任务后的场地。根据竞赛规则，各比赛任务分别部署在场地四周的固定拼装块（十字线拼装块）或场地中央的可换拼装块（非十字线拼装块）中，具置在赛前公布。

二、机器人比赛场地图生成软件

1.软件简介

采用Visual Basic可视化程序设计语言设计完成，软件小巧，运行流畅，对计算机配置要求极低，操作简单方便，专用性极强。图3为软件操作界面。

2.软件功能

（1）集成图形模块

在“可换拼装块”模块栏中，集成了需要用到的可换拼装块图形。用户操作时，只需用鼠标点击某一个拼装块图形，再点击目标位置，即可快速生成对应拼装块图形。

在“任务选择区”中，集成了竞赛任务对应的图示。用户操作时，只需用鼠标点击某个任务图形模块，快速将其拖放到目标位置即可。

（2）部署“待命区”模块

用鼠标单击“可换拼装块”模块栏中“待命区”模块，再单击场地四周的16块固定拼装块中的一块，即可完成“待命区”模块的部署。

（3）部署“可换拼装块”模块

用鼠标单击“可换拼装块”模块栏中的模块，再单击场地中央的8块待拼装块中的一块，即可完成部署。

（4）部署“竞赛任务”模块

用鼠标单击“任务选择区”模块栏中的任务模块，并拖放到目标位置，即可完成部署。

（5）删除、旋转、重置、保存必备操作功能

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在新疆乌鲁木齐举行的第十四届中国青少年机器人竞赛中的创意比赛将主题确定为“助老助残机器人”，将机器人大赛主题的视角扩展到更宽广的社会领域。这一主题与去年举办的第十三届中国青少年机器人FLL比赛“关爱老人”、创意比赛“社区志愿者”主题互相关联。

参加第十四届中国青少年机器人竞赛创意比赛的同学做现场演示 （房瑞标摄）

第十四届中国青少年机器人竞赛组委会副主任、中国科协青少年科技中心主任李晓亮表示，机器人竞赛的创意比赛确定助老助残主题，旨在引领青少年走近行动不便、生活困难的老年人和残疾人，贴近这类弱势群体的生活，唤醒青少年的社会意识和良知，同时激发青少年的创新灵感，让机器人更好地为人类服务。这对塑造社会主义核心价值观，提升青少年的社会责任感，培养青少年健全的人格具有重要意义。

第十四届中国青少年机器人竞赛创意比赛吸引参观者驻足观看（房瑞标摄）

智能拐杖机器人可以准确知道老人摔倒的位置

据国家权威部门统计，我国每年有30%的65岁以上老人有过跌倒经历。能不能做一个智能拐杖机器人来帮助老人的出行，帮助老人解决生活中的健忘、容易迷路等难题？参加第十四届中国青少年机器人竞赛创意比赛的来自福建省晋江市实验小学的吴田、许柏威、游诗韬同学，设计的职能拐杖机器人就可以很好解决这一难题。

“经过5个多月的共同努力，我们3人组成一个团队，经历了从当初的选题、收集资料、问卷调查，到设计搭建、编程、调试等一系列过程，成功地实现、完成了拐杖机器人帮助老人的功能。我们在研究的过程中了解了全球以及我们国家老龄化的情况，我们理解了老人生活中遇到的一系列难题，懂得了要尊敬老人、帮助老人。”

这3位小学生设计的智能拐杖机器人可以帮助老人解决生活中的一些难题，如：行动不便、健忘、视力不好、容易迷路、摔倒等。在拐杖机器人的下端安装马达驱动轮及3个万向轮，具有助力功能， 能帮助老人的行走。由于三角形的稳定性，机器人能够稳定站立，还可以准确知道老人摔倒的具置，记录老人跌倒时的情景，能自动向周围呼救并向家人发短信求助。

关节仿真式老年人书法交流机器人给老人带来欢乐

身有残疾或疾病的老年人、空巢独守的老年人固然是需要社会关怀的对象，但过着普通生活的老年人的数量更大，他们的个人爱好和心理需求却往往被人忽视。重庆市第八中学初中的王倪东、郑子渝洋、谭羿江同学调查发现，生活中热爱书法艺术的老年人不便进行长距离和跨区域的书法交流，于是他们设计了基于人体结构和人机关系的关节仿真式书法交流机器人。

孩子们设计的书法交流机器人由三部分构成：纪录端、再现端、电脑端软件及网络交流部分。其中纪录端由铝制结构骨架和位置传感器组成，可以灵活转动的无动力臂与老年人的手臂相连，在老年人进行书法创作时，无动力臂就能够随手臂进行运动，并纪录下手臂各关节的转动位置和速度。

“我们在项目初始就规划了详细的研究流程并进行了分工，经过反复的设计、制作、调试、改进过程，经过9个月的研究，进行动作测试200余次，经过4次全面地重制和修改，最终完成了预定的设计目标。”孩子们说，“我们真心希望我们的设计能够早日进行实际的应用，希望能看到喜欢书法的爷爷奶奶们开心的笑脸，也希望我们的设计能够给更多的老人和家庭带来欢乐。”

语音控制多功能机器人可以给老人讲故事

在第十四届中国青少年机器人竞赛的创意比赛展示现场，山西省长治市城区惠丰小学的胡扬、范宇翔同学演示了他们设计的语音控制多功能助老助残机器人。

该机器人可实现人机对话，机器人可根据主人的语音命令完成相应的动作。当老年人或残疾人发出倒水、拿药、扔垃圾等命令时，机器人可以在特定的环境中自主识别路线，到达指定地点，由机械臂完成取放物品等任务，并返回到主人身边。机器人还能为主人讲故事、唱歌、和主人聊天，丰富他们的精神生活。

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论文关键词：机器人；机电专业；创新；竞赛

国家教育“十二五”规划和国家中长期教育改革发展纲要中明确指出，高等教育承担着培养高级专门人才、发展科学技术文化、促进社会主义现代化建设的重大任务。提高人才培养质量乃是高校工作的中心任务，而只有通过不断深化教学改革才能有效提高人才培养的质量。

适应国家和社会发展需要，遵循教育规律和人才成长规律，创新教育教学方法，探索多种培养方式，形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面，是未来教学改革的主要方向。机器人作为典型的机电一体化系统，成为机械电子工程专业学生常见的教学和实验对象。而机器人竞赛具有能够激发学生的好奇心、营造独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境及培养学生的兴趣爱好等特点，正越来越多地被广大高校所重视。本文以机器人竞赛为平台，探索出一条培养机电专业创新能力的新途径。

一、机器人竞赛介绍

2001年6月21日中国自动化学会机器人竞赛工作委员会成立标志着我国机器人竞赛事业进入了一个新的阶段。通过机器人比赛和技术研讨，除了增强参赛者的创新能力外，也为推动和促进机器人与自动化技术的发展与创新，为我国的快速持续发展贡献力量。国内的机器人竞赛很多，影响力比较大的主要有两个，一个是以由中国自动化学会机器人竞赛工作委员会、RoboCup 中国委员会等组织的一年一度的“中国机器人大赛”，另一个是由中央电视台组织的一年一度的“Robocop 机器人大赛”。省级机器人竞赛中影响力较大的属江苏省教育厅支持、江苏省自动化学会组织的江苏省大学生机器人大赛，距今已举办4次。大学生机器人大赛设立的比赛项目已达数十项，包括RoboCup 足球机器人比赛、RoboCup 救援组比赛、RoboCup 家庭组比赛、FIRA足球机器人比赛、空中机器人比赛、水中机器人比赛、舞蹈机器人比赛、双足竞步机器人比赛、机器人游中国比赛、机器人创新设计等。随着比赛项目的逐年丰富，越来越多的高校都投入到机器人大赛中来。

二、机电专业的创新能力培养

机械电子工程专业俗称机电一体化，是机械工程与自动化的一种，也是最有前途的一个方向。机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法、计算机软硬件应用能力，能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验、开发工作。这个专业的特色就是强调机械动手能力与机电控制能力相结合，侧重于机电控制和数控维修。以数控所需各种能力为主线，突出机电控制的专业核心地位，培养会设计、能编程、具有较强的机电设备操作、调试、维修、维护等实际操作技能的技术工程师和职教师资。

针对机电专业的特色不难看出，要想培养学生的创新能力就离不开动手能力的培养和实际操作能力的训练。而机器人竞赛作为机电专业创新能力培养的平台是非常合适的，这也正是机器人竞赛举办的初衷。下面以淮海工学院机械工程学院为例来探讨如何以机器人竞赛为平台实现对机电专业创新能力的培养。

1.政策的支持

一直以来，学校和学院对机器人竞赛都非常支持，淮海工学院为此专门制定了相关的奖励措施，对举办机器人竞赛也都大力支持并积极组织参与。机械工程学院为了支持机器人竞赛，设立了机器人创新活动室，还配备了电脑，购买了实验工具以及器材，专为机电专业的同学们使用。对能够获得奖项的参赛同学除了颁发特殊奖学金外，还奖励一定的选修学分，这些都促使很多学生参与到机器人竞赛当中。与此同时，机器人创新活动都安排有经验丰富的教师，对于能够获奖的给予适当奖励，也激励着许多老师从事机器人的教学和竞赛工作。学校和学院对于机器人活动室的同学在申请创新项目上也有一定的政策倾斜。近年来活动室先后有两个江苏省大学生实验室创新项目，三个校大学生实验室创新项目被批准，直接参与的学生达20多人，在项目中有两个机器人参加2011年江苏省大学生机器人大赛，在机器人游中国项目和机器人创新设计项目分获二、三等奖。好的政策支持是培养学生创新能力的重要基础。

2.教师的努力

教师在培养学生创新能力方面的作用是不可或缺的。没有教师的努力，学生创新能力的培养就是一句空话。由于大学生还正处在学习阶段，知识结构尚不完善，加之学校一般又都没有专门针对机器人的系统的训练计划，大多数机电专业学生对于机器人知识体系的理解比较片面，尤其是低年级同学，参加机器人竞赛的过程很多时候都还是一个摸着石头过河的过程。这就需要指导教师抽出时间系统培训和引导学生。告诉学生应该看什么专业书籍、学习什么设计软件等等。这对学生快速建立起对机器人的系统认识、更深入地了解机器人起着非常重要的作用。

韩愈曾说过：“千里马常有而伯乐不常有。”积极参与机器人活动的同学是很多的。作为指导教师应该发掘那些有科技创新能力或有潜质的同学，并鼓励他们积极地参与机器人竞赛。教师在平时的教学中，要留心寻找那些基础好、创新能力强的同学，支持他们到大学生创新活动室学习和工作，为将来各种竞赛储备人才。待竞赛时再从这些同学中挑选表现突出的同学参赛。实践证明，好的开始是成功的一半。

3.结合其他教学环节

现阶段，我国还没有专门设置机器人的专业，只有机电专业与机器人的关系最接近。但机电专业关于机器人方面的课程还是太少。所以淮海工学院有针对性地在专业课程的教授过程中加入机器人相关技术。 转贴于

增加机器人技术课程，开设了“机器人技术基础”课程，又增加了“机器人控制技术”、“特种机器人”等选修课程，目的是希望增加学生对机器人技术的认识，提高他们学习机器人知识的兴趣。在其他专业课中多引入机器人案例。例如在“机电一体化设计”课程中删掉了部分数控机床的内容，增加了机器人的教学案例。在“机械设计”中增加了关于机器人方面的结构分析案例。这样，就可以将机器人的机械、控制、传感器、电机等部分分别对应到相关课程，学生对机器人会有一个系统的认识。将竞赛机器人引入课程设计和毕业设计。针对高年级学生的“控制技术课程设计”、“机电系统课程设计”和毕业设计，将竞赛机器人作为课程设计和毕业设计的任务分配给学生，课程设计做相对成熟的内容，而毕业设计就可以结合竞赛来实施。通过其他的教学环节来支撑机器人教学能够取得较好的效果，学生也感到学习的针对性和趣味性增加了。

4.学生的分工协作

机器人作为一个复杂的机电系统，不是一个人所能完成的。所以团队的合作、个人的不同分工是非常重要的。对于大学生们来讲，知识结构、自学能力、工程实践、团队分工与协作是相辅相成的，他们需要在竞赛过程中不遗余力地完善自己的知识结构，提高和培养自学能力、工程实践、团队分工与协作能力。机电一体化是以机械学科为基础，融合了电子、计算机等学科的交叉学科，这就要求机电专业的学生所学的专业知识较多。在有限的时间里每个专业课都要学精那是不可能的，每个同学只能在一个或两个领域里有所深入。对于机器人竞赛而言，这就要求同学们有不同的侧重点，比如有些同学把重点放在机器人机构的设计和制作上，有些同学就以控制系统电路设计作为自己的主攻方向，还有编程能力强的同学主要负责算法和程序的设计。这样每个同学都会得到深入的锻炼，再通过同学们的相互交流、取长补短，同学们的创新能力就会有质的飞跃。

三、实践创新能力培养

通过参加机器人竞赛提高和锻炼了学生理论与实践相结合的能力、动手能力和自主创新能力。每年举行的各种机器人大赛为机电专业大学生在基本理论与实践相结合、实际动手能力、创新设计等方面提供了良好的平台。在当前注重学生综合能力的形势下，该平台的建设对学生们参加机器人竞赛和机器人、机电一体化系统创新设计、教学科研以及锻炼和提高学生们的创新能力都具有非常重要的意义。通过机器人竞赛前的培训和演练以及竞赛过程锻炼和提高参赛队员机电一体化系统的软硬件创新设计能力，从机器人竞赛平台的机械本体结构设计、传感检测技术与方法、自动控制理论与方法以及计算机编程技术等多方面都得到了很好的锻炼。淮海工学院机械工程学院一直以来都重视大学生参加机器人竞赛，在历届江苏省大学生机器人大赛获得“机器人游江苏”项目二、三等奖及“机器人游中国”项目二等奖、“机器人创新设计”项目三等奖，取得了丰硕的成果。

四、结束语

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关键词：IRobotQ3D； 乡镇高中； 机器人教学软件； 机器人选修课

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1006-3315（2014）03-022-001

《江苏省普通高中信息技术课程标准教学要求》（2006年）中有一个模块选修5：人工智能初步，本模块的教学应强调让学生体验人工智能技术的具体应用；根据高中学生的知识基础和本校实际情况开展教学；要注意发现有特长的学生并对他们进行有针对性的教学。

而机器人就属于人工智能的一块分支，它是一门集合了应用数学、力学、机械、电子、计算机、控制、传感技术、通信和人工智能等多种技术在内的综合实践性课程，它要求学生能够综合地、灵活地运用各种知识，在团队合作、实践操作的学习形式下完成一个个小项目，从而达到培养学生综合运用信息分析问题、解决问题的能力。机器人教学体现了“做中学”的教学理念,在学习过程中强调动脑与动手的结合,从而有利于改变传统的教学方式,为学生的终身学习打下基础。世界发达国家例如美国、英国、法国、德国、日本等已把机器人教学纳入中小学教育之中，我国许多有条件的中小学也开展了机器人教育。

但由于受到经费、师资、器材等因素的制约，在高中阶段只涉及软件的学习，在完全虚拟的3D环境来进行组装，调试，更改，成为一个很好的介入机器人学习的一种可行的途径。

但正因为是全软件的缘故，没法给我们实际环境中的真实的体验，比如轮胎材质的摩擦力，马达的不同转速所带来不同的扭矩感受等，当然这是由于直接的经济问题带来的结果，下面就我使用这款软件所得的感受论述之，以此证明IRobotQ3D用在高中选修教学中还是有其独特的优势的。

核心技术：

IRobotQ3D虚拟机器人软件提供了多个平台，有机器人搭建平台，设计场景调试平台，在线网络对战平台。

场景调试平台突出了基于物理引擎的设计，能模拟真实的物体运动以及物体的密度、质量、速度、加速度等各种现实物理属性，在发生碰撞、受力、摩擦等运动时能模拟出不同的运动效果。

优点：可以选择不同的测试场景，不用制作购买相应的材料。也可以自己定义构造一个测试的环境，天空，陆地，海洋信手拈来。是一个完全开放的任务体系。

缺点：情景不够真实，另外虚拟机器人软件的各种不足，教学中设计的任务往往会忽略很多现实生活中的因素，出现机器人运动过于理想化，虚拟化的现象。使学生对所学习的物理传感器的作用不够真实、深刻。不利于学生思维严谨性和周密性的培养。

搭建平台是3维的，可以360度球形的看整个设计、拼装的机器人，在搭建的过程中只要注意相对应的拼装点连接就可以了，释放起来也很方便。相同的部件可以通过复制的方式完成，减少实际过程的工作量。制作好的机器人可以保存起来，如果要在不同的环境中调用，只要更改一些细节的地方就可以了，着实方便。

优点：可以培养学生的三维空间感，减少反复拼装所花的时间。

缺点：没法体会到实际拼装，动手的快乐。

完成一个项目、构建一个机器人作品，需要考虑机械搭建、建好执行机构、构思控制电路，选择传感器及其安放位置，设计控制逻辑和编写程序等。当这些内容都考虑好并实施后，发现机器人也未必能像想象中的那样工作。这时，就要求制作者仔细分析问题的症结及其解决办法。让制作者按照规定的逻辑一步一步去实验、去探索、去研究，从而真正完成项目机器人的制作。这个过程是个手脑结合的过程，面对相同的任务，不同的思考就有不同的设计和结果。

Noc网络竞赛平台，类似QQ的对战游戏。大家在统一构造好的场景下，各自设计自己的赛车和程序，然后去放在同一环境下竞赛，看各自的成绩，在此过程中大家可以相互交流设计的思路，然后去完善，共同提高！

优点：可以省却比赛必须要面对面的方式，节省其中所要花费的交通、住宿费用，而且在同一台服务器下竞赛，比真实的环境更加公平公正，机器人也没有损坏的危险。

缺点：大家交流时，机器人的直观性不够，相互使用的计算机配置不可能完全一样，或许这点不够公平。

不少虚拟机器人比赛的任务场景华丽，设计新颖，对学生有很大的吸引力和挑战性。在IROBOTQ3D中，大部分任务都具有很强的目标导向性，学生完成任务的情况，只看运行结果就能一目了然，以致学习评价通常都采用终结性评价。

虚拟机器人教学，既有明显的程序特征，又有典型的应用特点，让学生通过虚拟机器人的学习，能够在创新思维、动手实践和解决问题等能力上得到真正的发展与提升，为今后的学习、工作、生活打下良好的基础。

任何事物都是有两面性的，在面对实验器材少、训练场地的制约时，通过开展3D虚拟机器人的学习，能大大的提高我们机器人教学效果，为我们的素质教育提供了一条很好的出路，也应该能在机器人教学（高中）中拥有美好的明天。

参考文献：

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【关键词】汽车营销；技能竞赛；人才培养

高职技能竞赛搭建了高职院校相互交流和学习的平台，同时也是校企合作的另一个平台，实现了“以赛促改，以赛促教，以赛促学”的竞赛目的。近几年通过高职汽车营销技能竞赛展示职业教育教学成果，促进校企合作向纵深发展，推进汽车营销教育教学改革，引领高职汽车营销与服务专业教育教学走向未来。

一、汽车营销赛项分析

全国职业院校高职汽车营销技能竞赛得到了许多行业企业的关注。汽车营销赛项包括汽车营销知识竞赛、汽车销售业务操作技能竞赛、汽车销售基本技能竞赛和汽车销售综合技能竞赛四项。2016年赛项整合为汽车销售综合技能竞赛、汽车营销策划技能竞赛和汽车营销基本技能竞赛三项。

汽车营销基本技能竞赛考核选手对汽车销售相关业务流程的岗位操作能力，及相关理论知识的掌握情况，包括了汽车电子商务、商务汽配、商务汽修、车险承保、车险理赔、鉴定评估等主要业务流程及相应流程中必备的基本技能。

汽车销售综合技能竞赛通过情境模拟的方式进行，考核选手对整个销售流程的掌握与灵活运用能力，以及针对顾客进行销售接待、需求分析、商品说明和报价成交等环节的工作能力，是对选手汽车销售技能的全面考察。赛项定位于对汽车销售顾问岗位核心技能及相关拓展技能的考核，在考核专业能力的同时，兼顾方法能力、社会能力的考评。

〗汽车营销策划技能竞赛通过现场策划、陈述的方式进行，考核选手团队营销策划方案制定、展示、陈述、评价方面的水平和能力；考核选手团队合作、互联网+汽车营销等方面的创意思维与创新意识。

二、企业规范纳入汽车营销人才培养

大赛目的之一是促进校企合作向纵深发展。汽车销售综合技能和汽车营销策划技能赛项考察汽车销售顾问岗位在客户接待、汽车商品知识、需求分析、营销策划方案制定、销售流程应用等方面需要的岗位能力，检验学生对专业知识与专业核心技能的掌握水平。学习企业职业化管理和流程，学习企业6S车间管理，准确把握好企业合作的内容和要素，引入企业规范，对企业规范、流程和技术进行提炼和提升，教学内容和要求即源于企业，又高于企业。

随着汽车的普及，消费者购车心态更加理智和成熟，在选购产品和服务时更加看重消费过程中的体验感受。汽车4S店注重企业品牌效应和企业形象，有自己的外观形象、标识和管理标准。汽车企业在汽车销售过程中大大增加客户自己体验的机会，由于客户在看车、试车、洽谈过程中与销售顾问接触，销售顾问的言谈举止带给客户的体验都会对其购买行为产生很大影响，销售顾问给客户留下完美的第一印象是非常重要的。统一的服装、得体的妆容、在客户迎接、入座、提供饮品、提供帮助等环节使用标准规范的接待礼仪，使客户体验到周到细致的服务，增加客户对品牌的认可度。

为了突出学生的实干能力，围绕汽车销售、汽车保险定损核损、二手车鉴定评估、汽车维修接待等岗位需求，依托汽车后技术服务大市场，寻求与更多企业的密切合作。针对职业能力中核心能力的培养要求，实施“校企合作、现代学徒制”人才培养模式。在学生培养的整个过程中融入职业素质教育、劳动态度、敬业精神和人文素质的教育。将一汽大众汽车销售流程纳入《汽车销售》课程，汽车营销策划纳入《市场策划》课程日常教学环节并将评分标准作为课程考核标准，提高学生专业素养、团队协作能力、计划组织能力。

三、大赛因素运用于专业日常教学

汽车营销大赛的另一个目的是通过比赛，引导高职教育汽车营销专业教育教学改革。目前接受专项训练的大赛学生只是个别学生，将大赛的内涵运用于日常专业教学中，让更多学生参与、体验，使更多学生受益是大赛的最终目的。

（一）以真实岗位任务为载体，进行教学内容改革

在学校，学生即便对话术和礼仪训练得很熟练很到位，可能比不上在企业实习三个月的应变能力提高快。2012年2016年大赛组委会采用的是一汽大众迈腾作为竞赛车型。基于工作过程的课程教学内容开发与设计，紧密结合汽车企业实际，采用以工作任务为导向、基于工作过程系统化课程开发方法进行设计，根据汽车销售岗位能力的需要设计学习情境，在此基础上科学、合理设计每个教学环节，充分利用校内教学资源和校外实训基地，通过各种教学方法和手段的灵活运用，以及课堂教学和课外教学的紧密结合，使真实的汽车销售工作任务及其过程在整个教学内容、教学环节中得到体现，将教、学、做融为一体，充分体现职业性、实践性和开放性的要求。同时积极改革以课堂和教师为中心的传统教学组织形式，学习过程即工作过程，将学生角色转化为汽车销售顾问，工作过程即学习过程，教师转换为汽车销售经理的角色。提高学生的实战能力，增强毕业生就业竞争能力。

（二）课中与课后相辅相成，推进教学改革

建立具有真实生产环境的汽车销售工作岗位，专业教师参与生产性实训教学，针对不同类型客户群体的汽车销售真实岗位任务为载体，设计教学内容，改革教学方式；在实践中制定工作过程导向的课程开发方案，开发案例库和优质多媒体课件，建成一批优质教学资源。

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“梦想激发创意，合作赢得未来”“创意对垒，梦想启航”“从小玩到大，从巧玩到强”是本届竞赛的三个口号。本届比赛共有五个竞赛项目：机器人综合技能竞赛、机器人创意竞赛、FLL机器人工程挑战赛、VEX机器人工程挑战赛和机器人足球竞赛。每个竞赛项目都有独立的主题，并分为小学、初中、高中三个组分别进行。

机器人的研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。目前，机器人研发还面临很多技术难题，比如，如何实现人脑与机脑信息的交换，如何实现机器人与生命组织之间的融合，如何实现机器人的自组装和自修复等。

――吴岳良

项目：机器人综合技能竞赛

主题：丝路圆梦

这个项目需要选手设计并运行自己的机器人，针对“一带一路”的五条线路，模拟丝绸之路的圆梦构想，实现各种技能，完成规定任务。从出发、采购货物、以货易货、清除障碍等一直到最终的返回，机器人综合技能竞赛共包含了12个环节。

项目：机器人创意竞赛

主题：我身边的机器人

无所不能的哆啦A梦、温柔体贴的大白……你想不想自己身边也有一个机器人朋友，陪自己打球、下棋、玩游戏呢？参加机器人创意竞赛的选手们，就把自己的奇思妙想付诸行动了。广告机器人、读书机器人、智能快递机器人、咖啡雕花机器人……各式各样的机器人在选手们的巧手之下，一一呈现在机器人竞赛的展示台上。

项目：FLL机器人工程挑战赛

主题：变废为宝

这个项目的选手需要运用机器人模拟现实情况，一方面要减少废物的生成，另一方面又要积极地处理那些不得不产生的垃圾。总之，要想取胜的话，选手们必须研究新的垃圾处理方式，尽一切可能把它们转变成对我们有用的东西。

项目：VEX机器人工程挑战赛

主题：一网打尽

这可是一项世界性的机器人竞赛项目，不仅互动性强，而且惊险刺激。比赛采用联队对抗形式，分手动控制和自动控制两个阶段。机器人从赛场的两边出发，需要在120秒内完成指定任务（把球射入篮筐或把自己的联队伙伴举起到不同的高度）来获取比分。

项目：机器人足球竞赛

主题：机器人世界杯

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关键词: 机器人竞赛 独立学院 创新能力

近年来,机器人作为机械学、电子学、计算机技术、人工智能等学科的典型载体,被广泛作为我国高校教学和研究的选题之一,各级各类机器人竞赛活动也在全国各地广泛开展。该活动的开展,有力地推动了大学生实践创新能力的提高,促进了大学实践教学的改革,同时也为广大学生提供了学习和创新的舞台,使得一批高素质的学生脱颖而出。我作为湖州师范学院求真学院机器人足球队的指导老师,通过近四年对大学生机器人竞赛的组织和管理工作,对如何做好机器人竞赛,以培养独立学院基础理论扎实、知识面宽、创新能力强、综合素质高的应用性、复合性人才有了初步认识。

一、独立学院创新人才培养目标浅析

独立学院是我国高等教育办学机制的大胆探索和创新,在扩大高等教育资源和高校办学规模方面起到了积极的作用,逐渐成为当前和今后一定时期高等教育发展的一个重要方面。作为一种新型的高等教育办学模式,独立学院需要根据自己的办学定位、学科专业特点、学生特点、区域经济(或地方经济)的实际和以市场需求为导向进行人才培养模式创新。

1.培养理念上,力求思维观念创新。

独立学院人才培养模式创新是一项开创性工程,要实现人才培养模式创新目标,必须力求思维观念创新。独立学院人才培养的创新是思维和观念上的突破,包括教育思想观念的突破,面向市场、面向地方的新的人才观的确立,以及由此带来的围绕新的人才培养模式实现的在课程体系、教学内容、教学方法、教学手段等方面的一系列的改革。

2.资源配置上,力求向外延扩展。

独立学院的生源质量介于专科与普通本科之间,因此独立学院人才培养应该按照“注重基础、强化能力、突出专长、提高素质”的基本原则。人才培养目标的制定应该定位在学生掌握理论基础知识的同时,应更加注重专业技术能力的培养,加强对学生实践能力的训练,突出技术创新能力、创业能力的培养,着力为学生个性化成长提供发展空间。因此,独立学院人才培养应在在本科教学平稳有序开展的前提下,着力拓展教学活动的新领域,以更加开阔的思路在合理利用母体高校教学资源和开拓校外新资源方面开辟新途径。

3.培养目标上,重点突出三大能力。

独立学院的学生是本科大学生中最讲求实干的一个群体,他们希望掌握切实有用的知识和技能,增强实践动手能力,在解决问题的过程中展示聪明才智。独立学院的学生又是本科大学生中最积极求职的一个群体,他们渴望了解社会,了解行业,接受实践锻炼,在激烈的就业竞争中取胜。因此独立学院在人才培养目标的制定上,应该注重学生基础知识运用能力、专业知识驾驭能力和创新创业探索能力这三大能力的培养。

二、机器人竞赛是学生创新能力培养的特色平台

机器人竞赛是世界范围内发展最为迅速的科技竞技之一,自20世纪90年代末期开始至今已经成功举办了十三届世界性赛事,竞赛项目涉及机器人足球赛、四腿机器人足球赛、机器人救援和2D、3D仿真等多个项目。机器人竞赛的开展对提高大学生素质创新和教育水平起到了非常重要的作用。机器人竞赛的创造性、趣味性、观赏性和对抗性等特点,强烈激发了学生参与竞赛的热情,有效地提高了学生的实践创新能力。

1.机器人竞赛激发了学生科技创新的兴趣和能力。

学生的学习动机和学习兴趣是学习取得成功的重要因素,学生参与竞赛的过程同时也是知识获取的过程。机器人竞赛不同于其他大学生学科竞赛,它是一个以目标为驱动的对抗性比赛,即参与竞赛的最终目标是获得机器人对抗的胜利,而参赛作品的制作规范和技术要求相对较电子设计等竞赛弱。因此,机器人竞赛能够极大地发挥独立学院学生思维活跃、兴趣爱好广泛、可塑性强的特点,同时克服了较重点本科和普通本科学生而言文化成绩不突出、学习能力和研究分析能力较弱的缺陷。机器人作为一种物化的技术工具,成为帮助学生更好地发展自身高级思维能力的理想支架,它能培养激发学生的兴趣与认知技能,帮助发展学生创新思维能力,使学生学会分析问题与解决问题。

2.机器人竞赛提高了学生团队合作精神。

机器人竞赛是一项以教师为指导、学生为中心,相互配合、合作完成的学科竞技项目,通过机器人竞赛,可以有效地培养学生勇于创新的精神和与他人合作的能力。在机器人教学中,发扬教学民主,建立新型的师生和生生关系,变以教师为中心为以学生为中心,师生之间、生生之间真心诚意地进行交往与交流,在融洽和谐的气氛中合作完成教学任务,帮助学生树立合作创新意识。在竞赛中,学校应鼓励学生对作品设计大胆质疑,欢迎师生之间开展辩论,并给学生充分发表创新见解的机会,培养学生树立合作创新的意识和创新必胜的信心。

三、机器人竞赛促进独立学院实践教学的改革与创新

实践教学包括学科竞赛与课外科技活动、基础能力实践、实验教学实践、毕业设计(论文)和专业见习实习等方面,其核心任务是培养学生具有创新思维理念与综合实践能力。机器人竞赛为独立学院实践教学水平的提高提供了良好的渠道,竞赛对大学生动手能力、创新设计能力、心理素质,以及团队协作能力等的提高具有重要的意义。同时,通过机器人竞赛的开展,也对独立学院人才培养平台建设和实践课程教学改革具有很好的促进作用。

1.提高了独立学院参与学科竞赛的能力和水平。

各类学科竞赛的开展有利于激发学生的学习热情,发掘学生的学习潜能,提高学生的创造能力。求真学院除机器人竞赛外,还开设了数学建模、多媒体设计制作、程序设计等竞赛的指导课程,每年学院都组织学生参加各级各类学科竞赛,建立竞赛实训基地,开展竞赛辅导,以提高学生的研究能力和创新能力。

在竞赛的组织上,学院考虑不同程度学生参与竞赛的能力和水平,采取了国家级、省级竞赛校内选拔制度。即在国家级和省级学科竞赛开展前一个学期,学院提前组织校内选拔赛,选拔赛的竞赛形式和竞赛内容完全按照上级竞赛的要求,为学生量身定制与其学习能力相匹配的竞赛试题,在试题难度上略微降低要求。这种竞赛校内选拔方式一方面扩大了学生学科竞赛的参与面,提高了学生参与学科竞赛的热情,另一方面为学院选拔优秀学生组队参加国家级、省级竞赛提供参考。

以机器人竞赛为例,在校内预选赛中,竞赛在组织上突出学生的参与面。校内选拔赛在使用国际竞赛标准参赛平台进行比赛的同时,允许没有开设相关竞赛辅导课程的低年级学生使用JAVA环境下的Robocode平台进行比赛,学院根据不同参赛平台分别设奖。这种竞赛组织形式,一方面极大地扩大了全校对机器人竞赛的参与面,激发了很多非计算机专业学生参与机器人竞赛的热情;另一方面通过Robocode比赛选拔了一大批具有一定创新思维、基础知识扎实的学生,通过对他们的进一步训练,为学院在全国性赛事中取得较好成绩奠定了坚实基础。通过近三年的努力,求真学院机器人足球队在2007和2008年的全国公开赛中两次夺得三等奖,作为唯一的一支独立学院代表队挺进全国十六强。

2.提高了学生驾驭专业基础知识技能的能力和水平。

机器人竞赛很好地培养了学生的兴趣,使学生乐意花大量课余时间投入到竞赛中。因此,进一步整合竞赛内容充实课堂教学,以发挥学科竞赛的高地作用是一项值得深思的内容。机器人竞赛课程是一种跨学科的课程,它涉及计算机科学、电子、机械、传感与检测、系统设计等多个学科的知识。竞赛以设计一个参加竞赛的最佳机器人系统作为课程目标,整合各学科的知识与技能,结合学生已有的各方面知识,创建一个有意义的学习过程。学生将不同学科内容中相关联的知识进行结构化处理,然后进行跨学科的研究性学习。

这种经过整合后的跨学科设计有利于学生对知识的学习、理解、记忆和保持,有利于他们对知识进行很好的迁移,也利于学生学会分析,提高解决综合性社会实际问题的能力。近三年来,通过机器人竞赛的开展,有十多项关于机器人方面的研究课题在校学生科研项目中予以立项,其中有一项课题还在2008年浙江省大学生科技创新项目中立项,并获得了一万元的项目资助。

四、结语

随着高等教育的发展及教育体制改革的逐步深入,学生创新能力培养越来越受到各类高校的重视,教育部在《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》中明确指出,要深化教育教学改革,全面加强大学生素质和能力培养,高度重视实践环节,提高学生实践能力,培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力。

独立学院作为在教育体制改革过程中形成的一种新型办学形式,虽然在办学体制和办学模式上取得了不少成功经验,但在人才培养模式上还需不断探索。在人才培养过程中,适时、适量地组织引导学生参加一些适当的学科竞赛活动,通过开展学科竞赛活动来促进和带动大学生的创新、创业、创造与就业,无疑是一条极佳的途径。机器人竞赛作为一项基于研究和解决实际问题相结合的综合交叉性学科竞赛,强调兴趣驱动,凸显创新思维,成为提高大学生竞争能力和创新能力的有效载体之一。湖州师范学院求真学院通过大学生机器人竞赛项目,初步探索了一条独立学院创新人才培养与科技竞赛相结合的模式,其经验值得我们不断总结、改进和推广。

参考文献:

[1]王绍仁.构建独立学院加强学生能力培养的特色平台――以湖州师范学院求真学院为例[J].湖州师范学院学报,2008,30,(6):88-91.

[2]斯荣喜,龚山平,邹晓东.独立学院应用型创新人才培养模式探索[J].高等工程教育研究,2005,(1):73-75.

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现在，让我们一起了解那些世界级大赛吧！

RoboCup是一个通过提供足球比赛这样一个标准问题来促进人工智能、机器人以及相关领域的研究而建立的国际组织。

1996年，RoboCup国际联合会成立，同时在日本举行了表演赛，并决定以后每年举办一届。RoboCup的使命是促进分布式人工智能与智能机器人技术的研究与教育。它通过提供一个标准任务，使研究人员利用各种技术，获得更好的解决方案，从而有效促进相关领域的发展。比赛的最终目标是经过五十年左右的研究，使机器人足球队能战胜人类足球冠军队。

目前RoboCup机器人比赛的类型包括：

1.足球比赛，分为仿真组、小型组、中型组、四腿组和类人组。

2.营救比赛，分为仿真组和机器组。

3.青少年比赛，分为足球机器人、舞蹈机器人、搜救机器人。

RoboCup比赛以其独特的魅力，成为各类国际机器人竞赛中最具水平和影响力的赛事之一。许多世界名校包括美国卡耐基-梅隆大学、康奈尔大学、斯坦福大学、澳大利亚新南威尔士大学、日本东京大学、新加坡南洋理工大学、荷兰阿姆斯特丹大学、德国多特蒙德大学以及中国清华大学、中国科技大学等都积极参与。

世界著名的企业集团包括SONY、SGI、ZENRIN、Microsoft等都是这项比赛的长期赞助商。

FLL（FIRST LEGO League）世界锦标赛是1998年由美国FIRST非盈利性机构和丹麦乐高集团合作主办的针对9至16岁青少年的国际性机器人比赛，目的是激发青少年对科学技术的兴趣，FLL在2003年引进中国。

每年九月份，由教育专家及科学家们精心设计的FLL挑战内容将通过网络在全球同步公布。大赛参赛队伍由10名队员组成，挑战任务由机器人竞赛和主题研究项目两个部分组成。

挑战项目公布后，参赛选手将在接下来的时间使用乐高机器人技术组件和软件加传感器、马达、齿轮、各种乐高技术积木件等制作全智能机器人参加比赛。他们还要在网上查找资料、向科学家请教、查阅图书馆资料，完成一份符合大赛要求的调查报告，报告内容通常与当今世界面临的问题紧密相联。

自大赛开展以来，FLL已经对学生和学校产生了积极的影响。FLL创始人Dean Kamen 说：“我们需要让孩子们知道展示设计游戏比玩游戏更有趣，让孩子们发现他们自己的职业发展方向，并且学会如何为社会做出积极的贡献。”

国际机器人奥林匹克委员会（IROC）是一个非赢利性的国际机器人组织，成立于1998年，总部设在韩国。该组织的连续性赛事“国际机器人奥林匹克竞赛”是一项将科技与教育融为一体的亚太地区的竞赛，由IROC和乐高公司主办，目的是为了使青少年有更多机会参加国际间的科技交流活动，展示自己的才华和能力，激发他们对科技和机器人世界的不懈探索。

比赛分为常规赛与创意赛，常规赛分为小学组（选手年龄在12岁以下）、挑战组（选手年龄在13至18岁之间）、成人组（选手年龄在19岁以上），比赛项目包括机器人轨迹赛、机器人爬楼梯 （只向上）、机器人生存挑战赛、有腿机器人障碍赛、视觉机器人救援赛、微型机器人足球5对5、拟人机器人足球等。

VEX机器人大赛又称VEX机器人世界锦标赛，是一项旨在通过推广教育型机器人，拓展中学生和大学生对科学、技术、工程和数学领域的兴趣，提高并促进青少年团队合作精神、领导才能和解决问题能力的世界级大赛。

VEX机器人世界锦标赛的组织者是加利福尼亚州立大学、卡耐基梅隆大学等，支持者有美国太空总署（NASA）、美国易安信公司（EMC）、亚洲机器人联盟等。

VEX机器人比赛要求参加比赛的代表队自行设计、制作机器人并进行编程。参赛的机器人既能通过自动程序控制，又能通过遥控器控制，还能在特定的竞赛场地上，按照一定的规则要求行动。

2006年中国科协将此项目引入，在中国青少年机器人竞赛中设置 VEX 机器人竞赛的目的是激发中国青少年对机器人技术的兴趣，为国际 VEX 机器人竞赛选拔参赛队。

通过VEX机器人工程挑战赛国际赛事，参赛选手能将创新构想应用于现实目标，并在高水平技术交流中快速提高，获得参与国际竞赛的机会！

2012年上半年，我参加了FLL机器人大赛。通过这次比赛，我不仅得到了中考加分的机会，还和众多热爱机器人的朋友一起体验了不一样的人生经历。

刚接触机器人时，贪玩的我们趁老师不注意，总爱在编程序时忙里偷闲玩游戏，“你们又在干什么啊！”成了电脑老师唠叨得最多的一句话。我们喜欢按照自己的想法编程，对老师的叮嘱常常左耳进右耳出。现在想想，那时候太不懂得珍惜时光了，不听话的后果就是又要重头再来。

摸爬滚打中，我们迎来了市赛。比赛中，我和队友的配合虽然缺乏默契，但一路披荆斩棘，还是进入到了省赛。

无论是规模还是对手的实力，省赛和市赛完全不同。在市赛和省赛的一个月间隙中，为了取得好的成绩，我和队友加大了配合的练习。这不仅仅是给自己一个交代，更是不想辜负自己几个月来的努力和老师的期望。

转眼间省赛已在眼前，我们既紧张又跃跃欲试，想在省赛上表现自己的实力。台上一分钟台下十年功，要知道，为了这次大赛，我们每天都练习到很晚。

到了省赛，也许是太过紧张，也许是我们制作的机器人确实有待提高，所以比赛最终只获得了第三名。

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一、理论依据

心理学家、教育家布卢姆主张“给学生足够的学习时间，同时使他们获得科学的学习方法，通过他们自己的刻苦努力，应该都可以掌握学习内容”，“不同的学生需要用不同的方法去教，不同的学生对不同的教学内容能持久地保持注意力”。根据这一理论的启示，把智能机器人作为信息技术学科的教学内容之一，溶入到信息技术课堂的教学中，将机器人的基本知识对全体学生进行普及，全面提升全体学生的信息素养，在兴趣小组中挑选出综合能力强的学生参加竞赛活动，让学生的心智经历一个质的锤炼，达到分层教学的目的。

二、开展形式

“面”：以课堂教学活动为面，系统化地普及智能机器人的知识，提升全体学生的信息素养

课堂教学可以在初一年级全面铺开，主要是为学生普及机器人知识，通过教师的情景引导、任务驱动等教学方法，让学生体验机器人工作过程，通过动手组装简单的机器人，培养学生动手操作能力，学习简单的编程语言，培养学生的学习程序设计的兴趣。每周1个课时，每学期至少安排9-10个课时，整个初一学年就有18-20个课时。

根据《国家九年义务教育课程综合实践活动指导纲要》的要求，总体的教学目标如下：

1.了解现代机器人的发展趋势，了解简易机器人的基本构造；了解机器人领域的发展前沿，分析我国在机器人领域存在的差距，树立责任感。

2.学会根据生活和学习中的实际需要，设计、动手制作或组装简单的实物机器人，会将编制好的控制程序（使用流程图方式）导出到实物机器人，运行机器人并对机器人及其控制程序做出必要的调试和修改，或使用简单易学的程序语言（如LOGO）编制简单的程序控制机器人做出简单动作或解决简单问题。

3.在制作和操纵简单机器人的基础上，探究机器人的机械装置、电子装置，了解计算机程序控制机器人做出各种动作的简单流程，体验机器人对信息技术多个门类的综合运用。

根据教学目标及教学硬件的实际情况，具体教学内容安排可参见表1。

“线”：以兴趣小组活动为“线”，满足不同学习层次学生的需求，拓展学生的知识的应用能力。

在每周六上午开展第二课堂兴趣小组活动，成员主要由对爱好机器人学习的学生自主报名，以及教师在上课过程中发现的综合能力较强的学生组成，人数控制在30人左右。开展方式以综合活动任务为主，通过模拟竞赛进行。具体活动内容可以为：设计制作走迷宫的机器人，会灭火的机器人，会排障探险的机器人，机器人足球赛，机器人蓝球赛等。学生以2至4人为小组，合作完成综合活动任务。第二课堂的活动，学生是绝对的主体，无论是机器人的设计搭建、算法的确定、程序的编写、机器人的调试，都要以学生为主，教师只需辅以适当指导。在活动中，学生会不断地经历对任务的分析、对机器人结构的规划、搭建、设计算法编程、调试改装机器人等过程，从而提高自身的动手能力、思维能力、协作能力。经历探索、克服困难的过程，增强自信心。

“点”：以竞赛项目参与为点，让学生的心智经历质的锤炼，突破带动智能机器人常规教学。

教师要针对具体的竞赛项目，对其规则进行具体的研究分析、制定备赛计划、及做好硬件准备。在第二课堂活动中选拔出适合的参赛学生。依据竞赛目标，对学生进行有针对性的强度训练。学生在经历训练到比赛的过程中，除了综合能力得到提高，心智、毅力也得到磨练。

以综合技能项目为例，根据比赛的要求，学生要在150分钟内，在比赛现场自行拼装机器人、编制机器人运行程序、调试和操作机器人。而且竞赛场地的路线、任务内容及数量都是在赛前才公布。这就要求选拔的参赛队员，不但编程能力要扎实，还要有较强动手组装能力及临场应变能力。训练计划也可以分成如下几个环节：①机器人的组装，各个拼装板块引导线走法训练；②单项任务完成策略训练，包括不同情况下算法的确定、程序的编写及调试；③ 90分钟内机器人的组装，单个场地随机路线全部任务限定调试次数的训练；④150分钟内机器人组装，三个场地随机路线随机任务量训练；⑤速度、强度提升训练。在训练的过程中，要及时鼓励学生根据训练的实际情况，自己的想法，去有效地改装机器人……经过比赛，学生们不仅完成自己的比赛机器人，也提升了对科技和利用科技来积极影响周围世界的认识。

三、教学评价

教师不仅要对学生的基础知识进行评价，更重要的是要对学生的综合能力等因素进行评价。评价还应着重关注在整个教学活动中，学生参与的态度、发现问题解决问题的能力和创造性，关注学生学习的过程和方法，与他人交流与合作的能力。同时要强调评价的激励性，要能鼓励学生积极探索，勇于创新。

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提到机器人，你脑中浮现的是哪些形态呢？是《机器人总动员》里的瓦力，像极了望远镜的脑袋上嵌着两只大大的眼睛，而身体又小巧的像个四四方方的匣子？或是《澳门风云》里的管家傻强，白白净净的人形外观却操着一口搞笑极了的四川话？亦或是《超能陆战队》里的大白，白白胖胖又呆萌？虽然电影里的机器人大部分都是虚构的，却也为机器人的研发指引了一定的方向。说起机器人研发，不得不提起在2016年VEX世界机器人大赛上夺得亚军的郑州中学代表队，下面就让我们来一起看看他们与机器人的故事吧！

辉煌的战绩

郑州中学机器人社团成立于2011年，在2014年因成绩优异被郑州市教育局评为郑州市“四星社团”以作为奖励。社团以提高学生学术科技水平、加强学生科技交流为宗旨，为喜爱机器人设计的同学搭建了一所交流的平台。社团自成立以来，可谓战绩赫赫：

2013年，获得乐高机器人大赛的中国区大赛冠军，并代表中国参加了在马来西亚举行的世界机器人大赛。

2014年，在第十四届河南机器人竞赛FLL工程挑战赛上，包揽冠、亚、季军并同时获得创意赛冠军。

2014年，获得第十一届“WRO世界奥林匹克机器人中国区总决赛”全国冠军，再次夺得代表中国参加在俄罗斯索契举行的世界机器人大赛资格。

2015年，在第十五届河南省青少年机器人竞赛中获得一个省级一等奖、两个省级二等奖。

2015年，在第十二届WRO世界青少年机器人奥林匹克竞赛中，获得两个国家级一等奖。