赵俞筌
老师日常的教学工作十分繁重,课后还要批改作业。除了批改,老师还要统计每天学生交作业的情况,经常是逐一核对名单,才能知道哪些学生漏交作业。
有没有一种装置可以帮助老师完成这些额外的统计工作呢?带着这个问题我在网上查阅了大量资料,结果很是失望,好不容易找到一种方法觉得可行,可再细琢磨就被自己否定掉了。
正在我准备放弃的时候,科学课老师提醒我,能不能应用物联网技术。我思考了好几天,觉得这个方法应该可行,如果把每本作业当作一个物,给它赋予一个独特的信号,相应的用接收器接收这些信号,再给每个信号一个特定的标识即学号或者姓名,这样就可以实现对本子清点了。
有了思路,我开始了这项作品的研制。
首先,我和老师反复商讨,确定选用一种RFID无源标签。因为这种无源标签本身不需要电源,不工作时就像一张纸,可以贴在本子的最后一页,外观上通常不易察觉。当本子处于一定的频率信号环境中,标签才会工作,发出信号。这种标签对学生平时的学习和健康没有影响,而且价格十分便宜,一张标签合1角钱。
第二步是将配套的读卡器和电脑连接,用于发送和接收标签信号。通过软件操作,读卡器对标签完成寫和读。这个过程中,最难的是编写软件。指导老师对我的帮助很大,我们一起研究修改源代码(编程工具是微软的vs2015),经过无数次的调试,我们最终完成了这款软件的1.0版。
发明的最后阶段是测试。
我们前后进行了100多次不同内容的调试,例如标签粘贴的位置、天线和本子之间的角度等。我一开始选用通串线端口和电脑连接,但是不稳定,经常连接不上,后来改用232端口,读卡器装上电池,解决了这个问题。
最终,我们的产品能在数秒内快速读取到每册本子上的信息,如果本子太多,可分几次读取。整个测试结果令我们满意!
这个发明是初级作品,还有许多的不足之处。
我们将研究如何增强信号、如何读取更多本子,以及更远距离读取等问题;改进软件,实现将读取到的16进制数据转换为中文,从而在电脑端显示出来的是学生姓名,或者通过全班姓名检索显示出未交作业学生的姓名。
如今手机操作功能日益强大,使用便捷,因此利用手机读取标签,将是我们的最终目标。
搞科技小发明是一件很有意义的事,是一件人人能做的事,也是一项乐趣无穷的实践活动。很多科技发明都来自不经意间的困惑和思索,就像我这个发明的产生,就来源于和老师朝夕相处发现的问题,来源于我对老师辛苦工作的感激和回报,来源于对解决问题的探究和实践。我们每个人都应该多发现问题、思考问题,多开阔自己的思路,这样才能充分激活埋藏在身体里的巨大潜能。
(本作品荣获2019年第7届中国澳门国际创新发明展金奖、2019年第1 5届宋庆龄少年儿童发明奖金奖。作者:江苏省昆山市花桥集善小学学生;指导教师:张晨)