在計算機表演賽創客學習與分享中蛻變

李志剛

在第26屆中國兒童青少年威盛中國芯計算機表演賽（以下簡稱“計算機表演賽”）創客挑戰賽中，上海市真如中學的創客小隊榮獲一等獎。作為輔導教師，我從三個方面暢談一下本次參賽的感想與體會，以及培養隊員的做法和心得。

● 參與計算機表演賽創客歷程

1.我的創客學習

我真正開始接觸創客是在2015年4月參加第24屆中國兒童青少年威盛中國芯計算機表演賽上海分賽區培訓，通過吳俊杰老師指導的Arduino入門培訓以及LED項目活動，了解到創客教育，然后自己開始買控制器、傳感器玩。當逐漸掌握Arduino開源硬件的搭建和圖形化編程后，我開始輔導學生創客活動。隨著連續參加了3屆計算機表演賽教師培訓，尤其是2017年利用威盛電子推出的智能教育產品“創造栗”中人工智能主控板以及在線編程軟件進行作品創作，并通過組委會劉鵬濤老師的培訓，我對創客活動的領悟在逐步加深。

2.隊員們的創客學習

2015年6月，我開始輔導創客社團，利用每周五下午開展創客實踐活動，從簡單的Arduino圖形化編程開始，到各種常用傳感器的使用，鼓勵隊員動手使用各種金屬條、木板、亞克力等材料，利用學校創客空間的激光切割機、3D打印機、曲線切割機、小型機床等工具進行外形結構創作，結合智能編程控制將想法轉變成現實。在計算機表演賽上海分賽區以智能校園為主題的作品創作過程中，隊員們利用威盛電子推出的智能教育產品“創造栗”，融入人工智能語音識別功能進行創作。在完善作品的過程中，我們吸取組委會和評委反饋的修改意見，對作品不斷進行修改完善，使其逐漸成為現實生活中可用的產品。作為創客指導教師，我在指導隊員們創作和作品迭代的過程中，也迅速提升了創造力與執行力。

● 創作迭代過程

1.輔導迭代

在組委會主題闡釋指導下，我和創客小隊的隊員們腦洞大開，決定以皮影戲為藝術表現形式展現多個中國傳統節日。我們首先利用inventor軟件設計了觀看皮影戲的外形框架，用激光切割機制作了木制框架、鵲橋，用亞克力板材料制作了舞龍、鞭炮、龍舟、粽子等傳統節日元素。然后用一個橫過來的圓柱體框架的滾動來切換皮影戲放映內容，其中圓柱體框架用了三根木棍以等腰三角形結構橫向支撐，每根木棍上都用舵機控制著不同傳統節日的皮影戲元素，用了兩個大扭矩360度舵機固定上轉動輪，靠轉動輪轉動收繩子來控制圓柱體框架的轉動。這個作品的難點在于皮影戲上各個傳統節日元素所用的材料質量不同，有些會因為慣性，繼續向下滾動而無法達到最佳位置，所以在調試過程中用了兩根細線，一根用作傳動線，讓頂端的舵機按順時針方向轉動，另一根用作固定線，讓頂端的舵機按逆時針方向轉動，來防止慣性影響整體效果。在輔導學生開展設計與制作時，我不斷強調要充分利用學校創客空間的各種創客利器，選擇適合的表現方式，不能求大求全，要抓住如何展示多個傳統節日的皮影戲效果這個核心，來創作具有主要功能的作品。最終，我們選取了春節、元宵、端午、七夕四個傳統節日來展示皮影大戲，并得到評委的一致好評。

2.創作迭代

在準備過程中，我們先是用一個大扭矩舵機配合齒輪傳動，結果當三根木棍上的傳統節日元素材料越來越多時，齒輪就轉不動了。那怎么把第四個節日加到皮影戲中呢？在不同環境下，如何調節“創造栗”產品的語音識別主控板達到精準識別呢？在作品經歷的多個版本的調整中，每個版本都有功能設計與技術實現的提升。迭代的過程就是技術的改善與應用。在多次迭代中，我們可以看到作品的功能從少到多，從無到有，最終更加完善。

● 與計算機表演賽共成長

1.教師與計算機表演賽共成長

在輔導隊員參加比賽之前，我一直參加計算機表演賽上海分賽區的教師培訓活動，所以對創客教育理念和技術的理解與掌握程度有了明顯提升。尤其是這屆組委會提供了威盛電子推出的智能教育產品“創造栗”，劉鵬濤老師也提供了許多傳感器結合的解決方案，并且設計了智能語音車項目來激勵大家學習與分享，作為創客教師，我們都需要不斷地設計與制作，分享與交流，因為懂設計、會創意、能實現是創客的三大特質。

2.輔導隊員實現創客學習成長

作為指導教師，在歷時8個月的輔導過程中，我受益良多。首先，我對“創造栗”人工智能主控板結合的傳感器的應用已經很熟練了；其次，通過自己編寫部分人工智能語音識別創客項目案例，并對隊員進行授課，我獲得了進一步的認知；最后，自己的設計制作能力、智能編程與解決問題的能力都得到了提高，對創客活動多了份不一樣的情懷。

3.隊員與計算機表演賽共成長

第一，提高了隊員的創造力。創客挑戰賽的指定主題或非指定主題都需要學生的創新設計思維。例如，在全國總決賽中，有的參賽作品也是以皮影戲藝術形式表現的，那么如何創造不同的皮影戲來展示更多的內容呢？創客隊員們想到用圓柱體框架滾動來切換更多的皮影戲內容，用類似升降機的方式來上下展示皮影戲，體現了他們的創新思維，以及隨機應變的能力。

第二，提高了隊員的執行力。在全國總決賽的作品調試階段，隊員們發現由于一個大扭矩舵機無法順暢地通過齒輪傳動來帶動圓柱體框架轉動，也就無法切換傳統節日的皮影戲內容，所以在加入第四個傳統節日——七夕時，用的是兩個360度舵機，并在其軸上固定轉動輪，通過轉動輪拉繩從下往上展示鵲橋相會的動態皮影戲效果，有效解決了問題。

第三，提高了隊員的團隊合作能力。在設計制作隊員的創意表現激勵下，智能語音編程的隊員也展露了非凡的能力，他們在測試中發現用180度舵機的編程方式也可以控制360度舵機，編程時用92度或93度控制舵機停止，相對度數小時舵機正轉，反之則反轉。這樣，皮影戲升降效果就能用舵機來實現了。最后，由擅長語言表達的隊員自信滿滿地面對專家評委與觀眾，從容地陳述并演示帶有語音功能的動態傳統節日皮影大戲，極大地提高了隊員的團隊合作能力。

計算機表演賽讓我在創客學習與分享中收獲，蛻變！每一件創客作品都凝聚著我們勇于挑戰的精神，也承載著每位學生的創新夢想。endprint