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(chuàng)客挑戰(zhàn)賽中，上海市真如中學(xué)的創(chuàng)客小隊榮獲一等獎。作為輔導(dǎo)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(yǎng)隊員的做法和心得。

● 參與計算機表演賽創(chuàng)客歷程

1.我的創(chuàng)客學(xué)習(xí)

我真正開始接觸創(chuàng)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(qū)培訓(xùn)，通過吳俊杰老師指導(dǎo)的Arduino入門培訓(xùn)以及LED項目活動，了解到創(chuàng)客教育，然后自己開始買控制器、傳感器玩。當(dāng)逐漸掌握Arduino開源硬件的搭建和圖形化編程后，我開始輔導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)客活動。隨著連續(xù)參加了3屆計算機表演賽教師培訓(xùn)，尤其是2017年利用威盛電子推出的智能教育產(chǎn)品“創(chuàng)造栗”中人工智能主控板以及在線編程軟件進行作品創(chuàng)作，并通過組委會劉鵬濤老師的培訓(xùn)，我對創(chuàng)客活動的領(lǐng)悟在逐步加深。

2.隊員們的創(chuàng)客學(xué)習(xí)

2015年6月，我開始輔導(dǎo)創(chuàng)客社團，利用每周五下午開展創(chuàng)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(xué)校創(chuàng)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(jié)構(gòu)創(chuàng)作，結(jié)合智能編程控制將想法轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實。在計算機表演賽上海分賽區(qū)以智能校園為主題的作品創(chuàng)作過程中，隊員們利用威盛電子推出的智能教育產(chǎn)品“創(chuàng)造栗”，融入人工智能語音識別功能進行創(chuàng)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(xiàn)實生活中可用的產(chǎn)品。作為創(chuàng)客指導(dǎo)教師，我在指導(dǎo)隊員們創(chuàng)作和作品迭代的過程中，也迅速提升了創(chuàng)造力與執(zhí)行力。

● 創(chuàng)作迭代過程

1.輔導(dǎo)迭代

在組委會主題闡釋指導(dǎo)下，我和創(chuàng)客小隊的隊員們腦洞大開，決定以皮影戲為藝術(shù)表現(xiàn)形式展現(xiàn)多個中國傳統(tǒng)節(jié)日。我們首先利用inventor軟件設(shè)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(tǒng)節(jié)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(nèi)容，其中圓柱體框架用了三根木棍以等腰三角形結(jié)構(gòu)橫向支撐，每根木棍上都用舵機控制著不同傳統(tǒng)節(jié)日的皮影戲元素，用了兩個大扭矩360度舵機固定上轉(zhuǎn)動輪，靠轉(zhuǎn)動輪轉(zhuǎn)動收繩子來控制圓柱體框架的轉(zhuǎn)動。這個作品的難點在于皮影戲上各個傳統(tǒng)節(jié)日元素所用的材料質(zhì)量不同，有些會因為慣性，繼續(xù)向下滾動而無法達到最佳位置，所以在調(diào)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(zhuǎn)動，另一根用作固定線，讓頂端的舵機按逆時針方向轉(zhuǎn)動，來防止慣性影響整體效果。在輔導(dǎo)學(xué)生開展設(shè)計與制作時，我不斷強調(diào)要充分利用學(xué)校創(chuàng)客空間的各種創(chuàng)客利器，選擇適合的表現(xiàn)方式，不能求大求全，要抓住如何展示多個傳統(tǒng)節(jié)日的皮影戲效果這個核心，來創(chuàng)作具有主要功能的作品。最終，我們選取了春節(jié)、元宵、端午、七夕四個傳統(tǒng)節(jié)日來展示皮影大戲，并得到評委的一致好評。

2.創(chuàng)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(jié)果當(dāng)三根木棍上的傳統(tǒng)節(jié)日元素材料越來越多時，齒輪就轉(zhuǎn)不動了。那怎么把第四個節(jié)日加到皮影戲中呢？在不同環(huán)境下，如何調(diào)節(jié)“創(chuàng)造栗”產(chǎn)品的語音識別主控板達到精準識別呢？在作品經(jīng)歷的多個版本的調(diào)整中，每個版本都有功能設(shè)計與技術(shù)實現(xiàn)的提升。迭代的過程就是技術(shù)的改善與應(yīng)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(dǎo)隊員參加比賽之前，我一直參加計算機表演賽上海分賽區(qū)的教師培訓(xùn)活動，所以對創(chuàng)客教育理念和技術(shù)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(chǎn)品“創(chuàng)造栗”，劉鵬濤老師也提供了許多傳感器結(jié)合的解決方案，并且設(shè)計了智能語音車項目來激勵大家學(xué)習(xí)與分享，作為創(chuàng)客教師，我們都需要不斷地設(shè)計與制作，分享與交流，因為懂設(shè)計、會創(chuàng)意、能實現(xiàn)是創(chuàng)客的三大特質(zhì)。

2.輔導(dǎo)隊員實現(xiàn)創(chuàng)客學(xué)習(xí)成長

作為指導(dǎo)教師，在歷時8個月的輔導(dǎo)過程中，我受益良多。首先，我對“創(chuàng)造栗”人工智能主控板結(jié)合的傳感器的應(yīng)用已經(jīng)很熟練了；其次，通過自己編寫部分人工智能語音識別創(chuàng)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(shè)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(chuàng)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(chuàng)造力。創(chuàng)客挑戰(zhàn)賽的指定主題或非指定主題都需要學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)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(shù)形式表現(xiàn)的，那么如何創(chuàng)造不同的皮影戲來展示更多的內(nèi)容呢？創(chuàng)客隊員們想到用圓柱體框架滾動來切換更多的皮影戲內(nèi)容，用類似升降機的方式來上下展示皮影戲，體現(xiàn)了他們的創(chuàng)新思維，以及隨機應(yīng)變的能力。

第二，提高了隊員的執(zhí)行力。在全國總決賽的作品調(diào)試階段，隊員們發(fā)現(xiàn)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(zhuǎn)動，也就無法切換傳統(tǒng)節(jié)日的皮影戲內(nèi)容，所以在加入第四個傳統(tǒng)節(jié)日——七夕時，用的是兩個360度舵機，并在其軸上固定轉(zhuǎn)動輪，通過轉(zhuǎn)動輪拉繩從下往上展示鵲橋相會的動態(tài)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(shè)計制作隊員的創(chuàng)意表現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(shù)小時舵機正轉(zhuǎn)，反之則反轉(zhuǎn)。這樣，皮影戲升降效果就能用舵機來實現(xiàn)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(tài)傳統(tǒng)節(jié)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(chuàng)客學(xué)習(xí)與分享中收獲，蛻變！每一件創(chuàng)客作品都凝聚著我們勇于挑戰(zhàn)的精神，也承載著每位學(xué)生的創(chuàng)新夢想。endprint