比賽現(xiàn)場(chǎng) （作者供圖）

香港理工大學(xué)的游泳池旁，站滿了聚精會(huì)神操作手中遙控器的粵港澳中小學(xué)生。選手們自主研發(fā)的無(wú)人系統(tǒng)在水中靈活穿梭，時(shí)而沉浮，時(shí)而躍動(dòng)。這是在香港舉辦的首屆水中無(wú)人系統(tǒng)挑戰(zhàn)賽（港澳選拔賽）決賽的現(xiàn)場(chǎng)。作為本屆大賽的籌委會(huì)主席，筆者見(jiàn)證了來(lái)自粵港澳地區(qū)的近百支中小學(xué)隊(duì)伍、逾700名師生齊聚一堂，共同探索海洋科技的無(wú)限可能。

比賽精彩紛呈

一個(gè)小學(xué)高年級(jí)組的團(tuán)隊(duì)，他們?cè)O(shè)計(jì)的無(wú)人系統(tǒng)不僅能夠模擬海底地震儀的回收過(guò)程，還能在水下執(zhí)行精準(zhǔn)定位任務(wù)。比賽過(guò)程中，這個(gè)小組的無(wú)人系統(tǒng)展現(xiàn)了驚人的穩(wěn)定性和靈活性，順利完成了任務(wù)，讓觀賽的裁判和老師們驚訝不已。另一組初中生團(tuán)隊(duì)則在模擬海底沉積物取樣任務(wù)中大放異彩。他們的無(wú)人系統(tǒng)采用了先進(jìn)的智能控制技術(shù)，可以根據(jù)不同的作業(yè)需求調(diào)整工作模式。

比賽結(jié)束后，這些孩子們興奮地向觀賽者展示他們的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)實(shí)現(xiàn)。他們?cè)诒荣愔锌朔щy、積極解決問(wèn)題的狀態(tài)，也讓在場(chǎng)的所有人深深感受到孩子們對(duì)海洋科技的熱愛(ài)。

普及海洋知識(shí)

這樣的比賽，不僅是對(duì)孩子們科技水平的考驗(yàn)，更是一個(gè)讓他們深入了解海洋知識(shí)的機(jī)會(huì)。通過(guò)設(shè)計(jì)和制作水中無(wú)人系統(tǒng)，學(xué)生們不僅學(xué)會(huì)了如何將課本上的知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，更加深了對(duì)海洋環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的理解。

例如，比賽中的許多項(xiàng)目都涉及到模擬水下定位和導(dǎo)航技術(shù)的概念。這些技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用廣泛，不僅可以用于海洋工程中的海底管道檢查和電纜鋪設(shè)，還可以幫助科學(xué)家們?cè)诤Ｑ筇剿髦惺占瘮?shù)據(jù)，觀察海洋生物，為保護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)提供寶貴的信息。

水中無(wú)人系統(tǒng)發(fā)展前景可期

當(dāng)前，正是水下機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展期?；诖?，動(dòng)力能源供給、水下精準(zhǔn)定位、零可見(jiàn)度導(dǎo)航等水下機(jī)器人相關(guān)技術(shù)研究均取得突破?？萍嫉倪M(jìn)步為水中無(wú)人系統(tǒng)在海洋探索、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊前景。

此外，水中無(wú)人系統(tǒng)在海洋科學(xué)研究中也發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。它們可以深入到人類(lèi)難以到達(dá)的海洋深處，收集海洋環(huán)境數(shù)據(jù)、觀察海洋生物。

培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新能力

水中無(wú)人系統(tǒng)挑戰(zhàn)賽不僅是一場(chǎng)科技競(jìng)賽，更是培養(yǎng)青少年創(chuàng)新能力的重要平臺(tái)。學(xué)生們借此鍛煉解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，而競(jìng)賽也為他們未來(lái)的職業(yè)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

在與學(xué)生們的交流中，筆者發(fā)現(xiàn)他們對(duì)于STEM教育充滿了熱情。設(shè)計(jì)和制作水中無(wú)人系統(tǒng)需要綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)跨學(xué)科思維和創(chuàng)新能力。這種實(shí)踐性強(qiáng)的教育方式，不僅激發(fā)了學(xué)生們對(duì)科學(xué)技術(shù)的興趣，也為未來(lái)培養(yǎng)了更多的海洋科技人才。

2024年水中無(wú)人系統(tǒng)挑戰(zhàn)賽（港澳選拔賽）的成功舉辦，不僅展示了青少年在海洋科技領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，也為我們描繪了海洋科技的美好未來(lái)。期待看到更多像水中無(wú)人系統(tǒng)挑戰(zhàn)賽這樣的活動(dòng)，激發(fā)更多青少年投身海洋科學(xué)研究，共同守護(hù)我們的藍(lán)色星球。

（作者系中國(guó)科普作家協(xié)會(huì)科普教育專(zhuān)委會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)、北京元宇科幻未來(lái)技術(shù)研究院副院長(zhǎng)）

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STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門(mén)學(xué)科英文首字母組成的縮略詞。STEM教育將這些學(xué)科相互整合，鼓勵(lì)孩子們進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)孩子們的創(chuàng)新精神和問(wèn)題解決能力。