在计算机表演赛创客学习与分享中蜕变

李志刚

在第26届中国儿童青少年威盛中国芯计算机表演赛（以下简称“计算机表演赛”）创客挑战赛中，上海市真如中学的创客小队荣获一等奖。作为辅导教师，我从三个方面畅谈一下本次参赛的感想与体会，以及培养队员的做法和心得。

● 参与计算机表演赛创客历程

1.我的创客学习

我真正开始接触创客是在2015年4月参加第24届中国儿童青少年威盛中国芯计算机表演赛上海分赛区培训，通过吴俊杰老师指导的Arduino入门培训以及LED项目活动，了解到创客教育，然后自己开始买控制器、传感器玩。当逐渐掌握Arduino开源硬件的搭建和图形化编程后，我开始辅导学生创客活动。随着连续参加了3届计算机表演赛教师培训，尤其是2017年利用威盛电子推出的智能教育产品“创造栗”中人工智能主控板以及在线编程软件进行作品创作，并通过组委会刘鹏涛老师的培训，我对创客活动的领悟在逐步加深。

2.队员们的创客学习

2015年6月，我开始辅导创客社团，利用每周五下午开展创客实践活动，从简单的Arduino图形化编程开始，到各种常用传感器的使用，鼓励队员动手使用各种金属条、木板、亚克力等材料，利用学校创客空间的激光切割机、3D打印机、曲线切割机、小型机床等工具进行外形结构创作，结合智能编程控制将想法转变成现实。在计算机表演赛上海分赛区以智能校园为主题的作品创作过程中，队员们利用威盛电子推出的智能教育产品“创造栗”，融入人工智能语音识别功能进行创作。在完善作品的过程中，我们吸取组委会和评委反馈的修改意见，对作品不断进行修改完善，使其逐渐成为现实生活中可用的产品。作为创客指导教师，我在指导队员们创作和作品迭代的过程中，也迅速提升了创造力与执行力。

● 创作迭代过程

1.辅导迭代

在组委会主题阐释指导下，我和创客小队的队员们脑洞大开，决定以皮影戏为艺术表现形式展现多个中国传统节日。我们首先利用inventor软件设计了观看皮影戏的外形框架，用激光切割机制作了木制框架、鹊桥，用亚克力板材料制作了舞龙、鞭炮、龙舟、粽子等传统节日元素。然后用一个横过来的圆柱体框架的滚动来切换皮影戏放映内容，其中圆柱体框架用了三根木棍以等腰三角形结构横向支撑，每根木棍上都用舵机控制着不同传统节日的皮影戏元素，用了两个大扭矩360度舵机固定上转动轮，靠转动轮转动收绳子来控制圆柱体框架的转动。这个作品的難点在于皮影戏上各个传统节日元素所用的材料质量不同，有些会因为惯性，继续向下滚动而无法达到最佳位置，所以在调试过程中用了两根细线，一根用作传动线，让顶端的舵机按顺时针方向转动，另一根用作固定线，让顶端的舵机按逆时针方向转动，来防止惯性影响整体效果。在辅导学生开展设计与制作时，我不断强调要充分利用学校创客空间的各种创客利器，选择适合的表现方式，不能求大求全，要抓住如何展示多个传统节日的皮影戏效果这个核心，来创作具有主要功能的作品。最终，我们选取了春节、元宵、端午、七夕四个传统节日来展示皮影大戏，并得到评委的一致好评。

2.创作迭代

在准备过程中，我们先是用一个大扭矩舵机配合齿轮传动，结果当三根木棍上的传统节日元素材料越来越多时，齿轮就转不动了。那怎么把第四个节日加到皮影戏中呢？在不同环境下，如何调节“创造栗”产品的语音识别主控板达到精准识别呢？在作品经历的多个版本的调整中，每个版本都有功能设计与技术实现的提升。迭代的过程就是技术的改善与应用。在多次迭代中，我们可以看到作品的功能从少到多，从无到有，最终更加完善。

● 与计算机表演赛共成长

1.教师与计算机表演赛共成长

在辅导队员参加比赛之前，我一直参加计算机表演赛上海分赛区的教师培训活动，所以对创客教育理念和技术的理解与掌握程度有了明显提升。尤其是这届组委会提供了威盛电子推出的智能教育产品“创造栗”，刘鹏涛老师也提供了许多传感器结合的解决方案，并且设计了智能语音车项目来激励大家学习与分享，作为创客教师，我们都需要不断地设计与制作，分享与交流，因为懂设计、会创意、能实现是创客的三大特质。

2.辅导队员实现创客学习成长

作为指导教师，在历时8个月的辅导过程中，我受益良多。首先，我对“创造栗”人工智能主控板结合的传感器的应用已经很熟练了；其次，通过自己编写部分人工智能语音识别创客项目案例，并对队员进行授课，我获得了进一步的认知；最后，自己的设计制作能力、智能编程与解决问题的能力都得到了提高，对创客活动多了份不一样的情怀。

3.队员与计算机表演赛共成长

第一，提高了队员的创造力。创客挑战赛的指定主题或非指定主题都需要学生的创新设计思维。例如，在全国总决赛中，有的参赛作品也是以皮影戏艺术形式表现的，那么如何创造不同的皮影戏来展示更多的内容呢？创客队员们想到用圆柱体框架滚动来切换更多的皮影戏内容，用类似升降机的方式来上下展示皮影戏，体现了他们的创新思维，以及随机应变的能力。

第二，提高了队员的执行力。在全国总决赛的作品调试阶段，队员们发现由于一个大扭矩舵机无法顺畅地通过齿轮传动来带动圆柱体框架转动，也就无法切换传统节日的皮影戏内容，所以在加入第四个传统节日——七夕时，用的是两个360度舵机，并在其轴上固定转动轮，通过转动轮拉绳从下往上展示鹊桥相会的动态皮影戏效果，有效解决了问题。

第三，提高了队员的团队合作能力。在设计制作队员的创意表现激励下，智能语音编程的队员也展露了非凡的能力，他们在测试中发现用180度舵机的编程方式也可以控制360度舵机，编程时用92度或93度控制舵机停止，相对度数小时舵机正转，反之则反转。这样，皮影戏升降效果就能用舵机来实现了。最后，由擅长语言表达的队员自信满满地面对专家评委与观众，从容地陈述并演示带有语音功能的动态传统节日皮影大戏，极大地提高了队员的团队合作能力。

计算机表演赛让我在创客学习与分享中收获，蜕变！每一件创客作品都凝聚着我们勇于挑战的精神，也承载着每位学生的创新梦想。endprint