Tại cuộc thi mới đây, các đội từ nông thôn và miền núi - nơi điều kiện học tập còn nhiều khó khăn - chiếm gần một nửa trong số 20 vị trí xuất sắc nhất và sẽ đại diện Việt Nam đi thi đấu quốc tế. Lý giải thành tích ấn tượng này như thế nào?
Nhiều người bất ngờ và cũng không ít người tỏ ra nghi ngờ vì sao những học sinh nông thôn và miền núi từ bậc tiểu học đến lớp 10 ở lại có thể lắp ráp và điều khiển những robot phức tạp, đáp ứng tiêu chuẩn thi đấu quốc tế. Thậm chí trong họp báo về cuộc thi hồi tháng 12/2022, một phóng viên đã chất vấn đại diện STEAM for Vietnam, đơn vị phụ trách chuyên môn, về việc có hay không tình trạng “làm hộ, thi hộ”.
Nhưng ông Đỗ Hoàng Sơn, đại diện Liên minh STEM, người theo sát hầu hết mọi hoạt động khuyến STEM ở Việt Nam, lý giải đơn giản rằng, học sinh của các địa phương như Cao Bằng, Nam Trực, Nam Định, Gia Lai, Đắk Lắk không bị bỡ ngỡ khi tiếp cận robot VEX IQ và thể thức thi theo tiêu chuẩn quốc tế bởi các em đều đã được tiếp cận lập trình, có nền tảng về sử dụng robot “made in Việt Nam” hoặc một số loại robot khác tương đương để thi đấu ở địa phương. “Và thực ra thì việc lập trình, thiết kế và vận hành robot là việc học sinh nào cũng có thể làm được”, đại diện Liên minh STEM nói với Khoa học và Phát triển.
Để tìm hiểu về robot được sử dụng trong cuộc thi và thực sự quá trình học và thi robot khó hay dễ như thế nào, tôi tìm đến phòng lab robot tại Kidscode, một trong những đối tác của Liên minh STEM và là nhà cung cấp robot VEX. Ths Hoàng Vân Đông, nhà sáng lập Kidscode, cho biết VEX IQ, robot sử dụng trong cuộc thi, nằm trong dải sản phẩm robot giáo dục cho học sinh từ 4-18 tuổi, với độ phức tạp cũng như các yêu cầu kỹ năng tăng dần. Chưa từng làm quen với robot, tôi được nhập môn bằng robot của chương trình “mẫu giáo”.
Robot hình tròn, rộng bằng một chiếc đĩa nhỏ, dày khoảng 5cm. Mặt dưới là bánh xe di chuyển, mặt trên có 5 nút bấm - mũi tên thẳng, mũi tên trái, mũi tên phải, “bấm còi” và nút nhập lệnh ở chính giữa. Sau khi bấm nút nhập lệnh lần thứ nhất, người dùng sẽ bấm các nút thẳng, trái, phải để lập trình đường đi cho robot, và robot sẽ thực thi tất cả các chuyển động vừa nhập sau khi nút nhập lệnh được bấm một lần nữa. Robot cũng được kết nối với một máy tính bảng với ứng dụng lập trình, để người dùng đưa ra các lệnh chi tiết hơn, chẳng hạn như rẽ theo góc bao nhiêu độ, và cũng có không gian “nhập code” trực quan hơn, nhìn thấy được toàn bộ bản lập trình chuyển động trước khi xác nhận lệnh.
Giới thiệu xong cách vận hành của robot “mẫu giáo”, ThS Vân Đông cho tôi thử bài tập đầu tiên - lập trình để robot đi theo một hình vuông. Nhanh chóng nghĩ ra lời giải, cho robot chạy 4 lần theo các góc 90 độ, nhưng tôi không khỏi giật mình vì nếu thầy giáo ra đề khó hơn một chút, chẳng hạn yêu cầu cho robot đi theo hình thang hoặc hình thoi, chưa chắc tôi đã xác định được các góc lần lượt là bao nhiêu độ nếu không tra cứu hoặc cầu viện đến máy tính. Đó là chưa kể giải pháp của tôi cồng kềnh và chưa tối ưu, vì đã “nhập” nhiều lần các lệnh đi và rẽ giống nhau, thay vì dùng các lệnh tạo vòng lặp.
Bộ robot tiếp theo, dành cho học sinh tiểu học, phức tạp hơn. “Trong các hộp linh kiện này là các bộ phận để thiết kế ra các robot khác nhau, tùy thuộc tác vụ yêu cầu là chạy hay gắp đồ vật. Tuy nhiên không thể thiếu trong bất kỳ thiết kế nào là ‘bộ não’, bộ vi xử lý để nhận lệnh lập trình và tính toán thông tin đầu vào từ các cảm biến, và động cơ điện, tạo ra cử động cho robot”, ThS Vân Đông giải thích về “robot” vẫn chưa thành hình mà còn đang ở dạng 2 vali nhỏ chứa đầy các linh kiện nhựa, pin, động cơ và “bộ não”. Không ai trong phòng lab bất ngờ khi tôi chưa thể thao tác được gì với bộ robot này.
Và VEX IQ dành cho học sinh trung học là bộ robot với các linh kiện cơ bản tương tự, nhưng đa dạng và phức tạp hơn nữa để có thể thiết kế robot tích hợp nhiều tính năng. “Để hoàn thành sản phẩm này, học sinh buộc phải làm việc nhóm, phân chia công việc. - như vậy, học robotics không chỉ còn hoàn toàn là học về kỹ thuật”, ThS Vân Đông cho biết.
Lúc này, tôi dễ hình dung hơn về những gì ông Hoàng Sơn mô tả là “nền tảng” và “quá trình làm quen” với robot. Trong khi những người “ngoại đạo” choáng ngợp hoặc bó tay hoàn toàn trước bộ linh kiện đồ sộ và vô số phương án thiết kế, lập trình một robot VEX IQ cao gần nửa mét, thì đội học sinh Cao Bằng có thể thiết kế, lắp ráp robot và vận hành trơn tru. Tất nhiên, thời gian cho toàn bộ công việc này không thể nhanh được.
“Đội bắt đầu thiết kế robot vào cuối tháng 12 năm ngoái, sau đó lắp trong 3 ngày từ ngày 19 đến 20/1, rồi tiếp tục lập trình, hiệu chỉnh và luyện tập điều khiển đến khi thi đấu [vào ngày 25/2 - PV]”, em Bạch Nguyễn Thái Hoàng, lớp 10 Toán Trường THPT Chuyên Cao Bằng, đội trưởng Đội 11 hay đội Cao Bằng, cho biết.
Kết quả, Đội 11 vượt qua các đội từ các thành phố lớn để trở thành đội giành được nhiều giải thưởng nhất tại VEX IQ Robotics 2023, trong đó có giải thiết kế sáng tạo - cũng là tấm vé đi thi đấu quốc tế tại Mỹ.
Đội Cao Bằng gồm 7 thành viên, trong đó có 6 học sinh lớp 10 Toán Trường THPT Chuyên Cao Bằng và một học sinh lớp 5 Trường Tiểu học Hợp Giang. Tại cuộc thi toàn quốc VEX IQ Robotics 2023, Đội giành được tổng cộng 3 giải thưởng: Giải truyền thông “Social star Award” và “People’s choice Award” (tên gọi khác là Fulbright Award), và Giải “Create Award” - tấm vé đi Mỹ. Nguồn: baocaobang.vn
Trò chuyện với Đội 11 và ông Hoàng Sơn, tôi được học một số “bí quyết” của những người trong cuộc.
Trong trò chơi “slapshot”, robot cần di chuyển và thu thập “đạn” ở một nửa sân, sau đó bắn sang nửa sân còn lại để ghi điểm. Để tối ưu, Đội 11 đã tính đến cả các yếu tố như độ linh hoạt nhưng cứng vững, ổn định của robot khi di chuyển trên sân đấu và cơ chế chống hóc đạn bên trong, đây cũng là các yếu tố mang lại giải thiết kế, ông Hoàng Sơn cho biết.
“Đội đã thử qua nhiều phiên bản khác nhau để đi đến thiết kế cuối cùng. Trong lần thi này, đội có mượn thêm 2 bánh omni, mỗi bộ vốn chỉ có 2 bánh này, là loại bánh giúp robot đi nhanh hơn, bám sân hơn và giảm bán kính quay vòng tối thiểu. Ngoài ra robot được bổ sung thanh sắt truyền lực khác với linh kiện ban đầu, giúp cơ cấu lấy đạn và cơ cấu bắn chắc, khoẻ hơn. Thiết kế tổng thể mạnh, nhanh, đáp ứng được nhiều chiến thuật khi thi đấu”, đội trưởng Đội 11 giải thích về thiết kế robot. “Khi mượn được những vật liệu mới để tạo ra những cơ cấu tốt hơn, bọn em thường nói đùa với nhau là robot tiến hóa”.
Và đằng sau bí quyết về chiến thuật thi đấu này còn là những bí quyết chiến lược dài hạn hơn, vì như đã thấy, rất khó để bất kỳ ai tiếp cận VEX IQ nếu chưa có các nền tảng về lập trình và robot.
“Không phải tự nhiên mà Đội 11 xuất sắc được như vậy, mà do các em có điểm xuất phát khá tốt”, ông Đỗ Hoàng Sơn nói. “Thứ nhất là cái nền chung về robotics của của tỉnh. Tuy là tỉnh nghèo nhưng tất cả 30 trường THPT của Cao Bằng đều được gia đình cựu học sinh tặng ít nhất 2 robot KC-bot ‘made in Vietnam’.
Thứ hai, Cao Bằng đã tổ chức thành công Hội thi STEM Robotics dành cho giáo viên THPT toàn tỉnh năm 2022. Đây là tỉnh duy nhất trong cả nước làm được việc này - thông thường, người ta chỉ tổ chức giải đấu lập trình robot cho học sinh. Hội thi có 21/30 trường THPT của toàn tỉnh tham gia và đây là một sáng kiến trong việc đào tạo giáo viên về robotics để họ có kinh nghiệm thiết kế robot và thiết kế bài giảng dạy về robot. Bản thân cô Đỗ Thị Hương Trà, huấn luyện viên của Đội 11, từng giành giải nhì trong cuộc thi này.
Thứ ba, Cao Bằng có điểm sáng về robotics là Câu lạc bộ STEM của Trường THPT Chuyên Cao Bằng. Sau khi được tặng 10 con KC-bot vào năm 2021, Trường THPT Chuyên Cao Bằng đã nhiều lần tổ chức các giải đấu robot nội bộ cũng như tham gia một số cuộc thi địa phương hay toàn quốc…”
Và trong khi Đội 11 chuẩn bị cho cuộc thi tại Mỹ thì thời gian tới, Cao Bằng tiếp tục có cuộc thi robot cho học sinh THPT toàn tỉnh, riêng huyện Thạch An còn tổ chức cuộc thi robot dành cho học sinh tiểu học và THCS. “Chính vì có cả một cộng đồng mà tỉnh miền núi như Cao Bằng tiếp cận được những tiêu chuẩn cao nhất về robotics. Nếu tính cả một quá trình dài như vậy thì họ đã chuẩn bị lâu hơn bất kỳ ai”, ông Hoàng Sơn kết luận và nói thêm: “Thật thú vị khi cô trò đội Cao Bằng đặt tên đội theo số biển ô tô của Cao Bằng là số 11. Chúng ta biết rằng những chiếc xe mang biển số 11 luôn phải đi trên những cung đường khó, nhiều đèo cao và tôi hình dung hành trình của Đội 11 đúng như vậy.”
“Thực ra tất cả những thiết bị thông minh trong tầm tay của chúng ta bây giờ đều là những con ‘robot’ như vậy, với các cảm biến nhận thông tin đầu vào, xử lý thông tin theo chương trình sẵn có và thực hiện tác vụ. Đó là lý do chúng tôi nói rằng học robot là học kỹ năng và ngôn ngữ của thời 4.0”, ThS Vân Đông nói thêm về con robot tiểu học mà tôi vẫn chưa biết dùng. Dù vậy ít nhất tôi đã được xóa mù lập trình, với điều kiện học tập có cả robot và người hướng dẫn.
 Robor VEX IQ của đội Cao Bằng giành giải cho thiết kế sáng tạo tại cuộc thi toàn quốc. Ảnh: Long Minh. Trong số 20 đội giành vé dự Giải vô địch thế giới VEX Robotics World Championship ở Mỹ, có 8 đội nông thôn và miền núi: Đội 11 – Cao Bằng; Đội Quán quân PLK – Gia Lai; Đội GANG THÉP XANH – Thái Nguyên; Đội SVT84 – Hưng Yên; Đội Xóm nhà lá – Đắk Lắk; Đội Nguyễn Hiền – Nam Định; Đội THCS Nam Hồng – Nam Định; Đội 3B1S – Gia Lai. Các đội còn lại thuộc về Hà Nội (6 đội), Đà Nẵng (3), Hải Phòng (1), TPHCM (1). Nhưng trong số 20 đội đủ điều kiện dự thi quốc tế, hiện có ít nhất 3 đội không đủ khả năng tài chính để lên đường, trong đó có đội Cao Bằng và hai đội Nam Định. Các đội này vẫn đang trông vào sự ủng hộ của cộng đồng để “các em được theo đuổi đam mê đến cùng”, như chia sẻ của cô Đỗ Thị Hương Trà, huấn luyện viên Đội 11 - Cao Bằng. |
Hoàng Nam
Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống
Nguồn tin: khoahocphattrien.vn
Tham gia bình luận