今天,康奈尔大学d’索萨与我们分享另一篇客座文章。

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我一直着迷于年轻一代能够更快地掌握技术的细微差别。我读到过，也看到过全国各地的小学学生学习编程，要么是课程的一部分，要么是课外活动。作为参与者，大学阶段的学生竞赛可以帮助你了解自己的兴趣，磨练自己在所学领域的技能。在小学阶段，他们在向学生介绍科学、技术、工程和数学(STEM)的奇妙世界方面发挥着重要作用。

我在美国各地的机器人比赛中遇到的大多数学生都告诉我，他们在参加像数学建模挑战赛，最好的机器人，烦恼的机器人，SeaPerch，“机器人足球世界杯”初级帮助培养了他们对STEM的兴趣，并激励他们在大学里加入了一个学生竞赛团队。你以前参与过这样的比赛吗?我相信你会同意，与你的朋友一起用自己的双手去做一些事情，与不同城市的同行竞争，这是在相关领域从事职业生涯的巨大动力。另一个很好的例子是罗斯-胡尔曼理工学院高中自动驾驶汽车挑战赛。有关MathWorks对高中自动驾驶汽车挑战赛的支持，金宝app请访问这个网页．

使自治

围绕恩智浦杯，这项比赛要求学生团队在尽可能短的时间内建造一辆自动驾驶汽车，在闭路赛道上行驶。它是一学期微控制器编程课程的成果，并得到了NXP Semiconductors和MathWorks的支持。金宝app

这个课程是由马克·赫尼特博士他是电子和计算机工程系的教授，也是将基于项目的学习作为有效教学工具的倡导者。它由一系列实验室实验组成，供高中生理解使用微控制器和编写嵌入式系统代码背后的基本概念。恩智浦杯现在是一项针对大学生的比赛，但该课程设计得很好，使学习曲线变得平缓，为高中观众量身定做。在过去的几年里，我参观了这个比赛，看到这些积极的高中生在正确的推动下可以取得什么样的成就，我感到很高兴。学生们使用Simulink金宝app、MathWorks为恩智浦杯开发的库和自动代码生成来编程恩智浦FRDM-KL25Z微控制器，以帮助汽车在赛道上自动驾驶。

如上图所示，模型车配备了:

• NXP FRDM-KL25Z微控制器
• 行扫描相机
• 2直流电机
• 1台转向伺服电机

Simu金宝applink程序使用来自摄像头的数据来计算电机的控制命令。本课程为学生提供了自动驾驶和微控制器编程的实践介绍。

参赛队首先要尝试穿越椭圆形和三叶草形状的轨道。椭圆形赛道的设计是为了测试车队的赛车有多快，因为它有长长的直道，而三叶草形状的赛道有更紧的转弯来测试偏航控制。成绩最好的队伍有资格进入决赛，他们要征服一个更大的、随机的、有长直道和急转弯的赛道。这使学生深入了解工程设计的需求分析以及测试的价值。

他们很快就明白，拥有一个控制算法，让他们的车在直线上快速移动，可以让他们在椭圆形的赛道上跑得很好，但不会给摄像头足够的时间来检测转弯，而且很可能会在三叶草形状的赛道上跑偏。很高兴看到15-18岁的孩子们会尝试不同的控制器设置，以确保他们能从他们的车里抽出最好的时间。平均每个团队都建立了3个Simulink模型，金宝app分别代表椭圆形、三叶草和随机轨道。他们将汽车与计算机连接，然后使用Simulink的代码生成功能，在微控制器上点击一个按钮，就可以建立适金宝app当的模型。

未来的建筑工程师

我是学生竞赛和基于项目的学习的强烈支持者，这与我在MathWorks的学生竞赛团队的工作无关。这些孩子将设计未来的汽车、飞机、建筑和计算机，他们在这个年龄在STEM领域所做的工作将为他们的未来奠定基础。

亨利签证官她是一名计算机科学和数学教师理查德森高中来自德克萨斯州理查德森的教授说:“罗斯-胡尔曼自动驾驶汽车挑战赛鼓励学生在课堂之外应用解决问题的技能、工程知识和编程能力。在这场比赛中，学生们以愉快和吸引人的方式将他们的能力付诸实践，这对学生在科学、技术、工程和数学领域的学习和成长至关重要。”理查德森高中计算机科学赢得了2018年的比赛，并使用基于项目的学习为学生在STEM领域的职业生涯做好准备。

代码生成和部署是一个工作流，用于各种行业，如汽车和航空航天行业，以降低成本和节省时间。金宝appSimulink是一个图形化编程环境，允许用户在高层次上解决问题，而不必担心低级算法，这与Simulink Coder和Embedded Coder相结合，允许用户采用这些算法，生成低级C代码，并通过单击单个按钮将其部署到微控制器上。所以，这次比赛的目的是让学生们了解汽车行业是如何与OEM供应商和合作伙伴(如NXP Semiconductors和MathWorks)合作开发先进的汽车技术的，我认为这很棒!

高中比赛是否帮助你对未来职业做出了选择?你的团队是当地高中球队的导师吗?你知道吗? RoboNation和EcoCAR会在比赛中奖励那些在这一年中做了拓展和指导工作的团队。我们MathWorks也一直在为填补美国STEM人才的真空尽自己的一份力。例如，我们与i2学习支持金宝app波士顿STEM周波士顿的中学十月会放一周的假，通过图像处理、机器人、游戏设计等有趣的项目来介绍STEM概念。我们很乐意听到你所做的回馈工作!

那么，你还在等什么?帮助我们培养下一代工程师!让你的朋友、学生、孩子、侄女、侄子参加学生竞赛，如果你对高中自主竞赛感兴趣，访问他们的网页了解如何注册下一季的节目。