省創(chuàng )客大賽總分第一　深圳中小學(xué)發(fā)力創(chuàng )客式學(xué)習

• 來(lái)源： 原創(chuàng ) 更新時(shí)間： 2018-04-24 點(diǎn)擊： 1927次

•    在深圳提出打造國際“創(chuàng )客之都”四年后的今天，深圳小創(chuàng )客亮相廣東省級創(chuàng )客大賽，拔得頭籌。3月28日至30日，廣東省教育廳主辦的“2017年廣東省中小學(xué)(含中職學(xué)校)創(chuàng )客大賽”舉行，深圳市共有30件作品參加比賽，并全部獲獎，總分居全省第一，其中9件作品獲特等獎。
     2014年深圳在全國率先
     為創(chuàng )客教育做出頂層設計
     2014年，“創(chuàng )客”一詞開(kāi)始風(fēng)靡國內，來(lái)自于英文“maker”，意為創(chuàng )造者。為建設國際創(chuàng )新之都提供源頭活力，深圳的創(chuàng )客教育也一直走在全國前列。2014年，深圳率先在全國出臺了《關(guān)于進(jìn)一步提升中小學(xué)生綜合素養的指導意見(jiàn)》，為創(chuàng )客教育做出了頂層設計。緊接著(zhù)，2015年出臺《深圳市中小學(xué)科技創(chuàng )新教育三年行動(dòng)計劃》，從課程、隊伍、基地、政策等方面大力支持創(chuàng )客教育。
     2016年，對課程和實(shí)驗室的建設有了更明確的指引。深圳出臺國內首個(gè)創(chuàng )客教育課程和創(chuàng )客實(shí)踐室建設指南，提出了中小學(xué)創(chuàng )客教育以培養“創(chuàng )客”為目標，其教學(xué)過(guò)程遵循“創(chuàng )造”實(shí)踐的規律，融合ST E A M教育理念、項目學(xué)習理念，強調獨立構建目標、獨立應用工具開(kāi)展創(chuàng )造、共享智慧、優(yōu)化迭代、形成成果，是能夠帶來(lái)完整思維鏈條的教育形式。南都記者深入采訪(fǎng)此次獲獎情況發(fā)現，這些作品正是指南中所提到受益于校內創(chuàng )客課程和空間的“完整思維鏈條”的成品。
     深圳今年將出臺
     創(chuàng )客教育與學(xué)科教學(xué)融合指南
     如今，深圳已經(jīng)創(chuàng )建了200個(gè)中小學(xué)創(chuàng )客實(shí)踐室和200個(gè)學(xué)生優(yōu)秀科技社團，重點(diǎn)資助了近150門(mén)創(chuàng )客教育課程，資助了13000名(項)學(xué)生探究性的小課題，開(kāi)發(fā)了近1000門(mén)好課程。
     深圳創(chuàng )客教育呈現出百花齊放的良好態(tài)勢，離不開(kāi)各區在創(chuàng )客教育領(lǐng)域精心投入。福田區成立了青少年創(chuàng )客學(xué)院，南山區成立了南山少年創(chuàng )新院，羅湖區2017年成立少年科學(xué)院，建立了學(xué)生創(chuàng )客指導中心。
     在學(xué)校培養方面，如深圳中學(xué)，已與科大訊飛、騰訊、華為、深圳華大基因研究院、比亞迪股份有限公司等10家企業(yè)及科研機構合建了創(chuàng )新體驗中心；與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、香港中文大學(xué)(深圳)等共建了3個(gè)創(chuàng )新實(shí)驗室。
     不止于培養專(zhuān)業(yè)“創(chuàng )客”，深圳還提出“創(chuàng )客式學(xué)習”。去年底，寶安區教育局、微軟(中國)、華訊方舟正式簽訂戰略合作備忘錄：將區教育局推薦的10所學(xué)校打造成具有全球樣板意義的“微軟創(chuàng )新學(xué)校”。這些學(xué)校的教師足不出戶(hù)即可享用全球的優(yōu)質(zhì)教育資源，3D工坊、MR混合現實(shí)實(shí)驗室、機器人等常駐功能室，學(xué)生將接觸到最前沿的軟件、電子、機械、新能源等科學(xué)技術(shù)。
     深圳提倡用“創(chuàng )客”的方法進(jìn)行所有學(xué)科的學(xué)習，建立“全面建設回歸生活的學(xué)習，引導各個(gè)學(xué)科參與到像創(chuàng )客一樣全新的學(xué)習生態(tài)當中來(lái)”。據深圳市教科院透露，深圳今年將出臺《深圳市創(chuàng )客教育與學(xué)科教學(xué)融合指南》和《深圳市中小學(xué)創(chuàng )客導師成長(cháng)發(fā)展指南》。今后，深圳創(chuàng )客教育將著(zhù)重于創(chuàng )客教育與學(xué)科教育的融合，以及導師培養兩個(gè)方向。
     特等獎創(chuàng )客作品
     戴上這眼鏡 眨眨眼就能進(jìn)行電子翻頁(yè)
     獎項：
     2017廣東省中小學(xué)生(含中職學(xué)校)創(chuàng )客大賽小學(xué)團隊組特等獎
     小創(chuàng )客：
     上芬小學(xué)陳堯、李思翰、彭小涵
     眨左眼往前翻頁(yè)、眨右眼往后翻頁(yè)，戴上這副黃色眼鏡，使用者可以實(shí)現“用眼睛來(lái)翻書(shū)”。“眼睛翻書(shū)”是上芬小學(xué)學(xué)生陳堯、李思翰、彭小涵的作品，在2017廣東省中小學(xué)生(含中職學(xué)校)創(chuàng )客大賽上，該作品獲得小學(xué)團隊組特等獎。
     在這副“眼睛翻書(shū)”眼鏡左右鏡框上方，分別有一個(gè)電容式微狀態(tài)傳感器，可在人眨眼時(shí)檢測其眼部皮膚的變化，再把處理后的信號通過(guò)USB傳給電腦，從而實(shí)現在電腦上進(jìn)行翻頁(yè)。為了避免正常眨眼時(shí)出現翻書(shū)動(dòng)作，設備會(huì )在傳感器檢測到第一個(gè)眼睛閉合動(dòng)作后，延時(shí)再次檢測該傳感器，如果還是閉合狀態(tài)，才執行翻書(shū)動(dòng)作。整個(gè)過(guò)程不超過(guò)一般人們故意眨眼的時(shí)間。
     幾年前，上芬小學(xué)學(xué)生發(fā)明了第一代“智能翻頁(yè)器”，通過(guò)測距，實(shí)現機器手滑翻頁(yè)。“后來(lái)我們發(fā)現有些殘疾人也需要它，但是他們并沒(méi)有手”，于是陳堯、李思翰和彭小涵就開(kāi)始思考用其他方式翻頁(yè)。陳堯告訴記者，他們班有很多民樂(lè )隊的同學(xué)，演奏的時(shí)候一邊看樂(lè )譜，還要一邊用手翻書(shū)，很不方便，他們便開(kāi)始研究用眼睛翻書(shū)。這樣便有了第二代“眼睛翻書(shū)”。
     第二代“眼睛翻書(shū)”以發(fā)卡的形式佩戴在使用者頭上，“發(fā)卡”上有兩個(gè)柔性機械臂，通過(guò)臂上的紅外傳感器來(lái)檢測眼睛狀態(tài)進(jìn)行翻書(shū)。但第二代不夠靈敏，而且外形也不符合大部分人的使用習慣，于是就有了第三代“眼睛翻書(shū)”眼鏡。
     “其實(shí)安裝它的造型比較容易，最難的是編程。”陳堯介紹，編程軟件要考慮到很多問(wèn)題，“比如說(shuō)我眼睛累了，我要兩個(gè)都眨一下就不能翻書(shū)。還要看電容的距離，因為檢測的距離是有限的，太遠了就不靈敏，在調試這個(gè)的時(shí)候是最困難的。”為此他們反復測驗，并嘗試了不同的軟件進(jìn)行編程。
     隨著(zhù)作品的更新，到如今順利達成應用，三位同學(xué)也逐漸發(fā)現自己做這件事情的意義。對彭小涵來(lái)說(shuō)，“眼睛翻書(shū)”可以給人帶來(lái)閱讀的享受，“殘疾人或者是身體不便的人，可以利用他的眼睛來(lái)看書(shū)，看書(shū)嘛就是可以(讓人)身心投入到書(shū)本里我覺(jué)得很好。”
     如果有人不會(huì )單眨眼怎么辦？這學(xué)期，他們即將開(kāi)始第四代的開(kāi)發(fā)，打算使用光電傳感器，讓人們可以通過(guò)低頭、抬頭進(jìn)行翻書(shū)。
     點(diǎn)評
     指導老師 上芬小學(xué)信息技術(shù)老師黃潤達：
     陳堯和李思翰可以說(shuō)是我們創(chuàng )客工作室里面的一對活寶，李思翰就像是一個(gè)行走的十萬(wàn)個(gè)為什么，不斷地提出各種關(guān)于“眼睛翻書(shū)”的問(wèn)題。而這時(shí)候陳堯就顯得更像大哥，他會(huì )帶著(zhù)李思翰一起去尋找問(wèn)題的解決方法。彭小涵對科技熱愛(ài)一點(diǎn)也不亞于男生，只要在有空的時(shí)候就往創(chuàng )客工作室跑，不斷地調試“眼睛翻書(shū)”。最終這個(gè)“眼睛翻書(shū)”在他們這個(gè)團隊的共同努力之下，從早期的方案的提出到現在“眼睛翻書(shū)”3.0的出現，一步一步地變成現實(shí)。
     智能頭盔讓騎行者更 安全
     獎項：
     2017廣東省中小學(xué)生(含中職學(xué)校)創(chuàng )客大賽小學(xué)團隊組特等獎
     小創(chuàng )客：
     荔園小學(xué)周奕辰、
     袁皓
     “現在的共享單車(chē)越來(lái)越多，騎行的事故也越來(lái)越多，我們?yōu)榱私鉀Q這個(gè)問(wèn)題就發(fā)明了這個(gè)頭盔。”來(lái)自荔園小學(xué)學(xué)生周奕辰介紹，他和同學(xué)袁皓一同創(chuàng )作的“智能安全騎行頭盔”具有自動(dòng)亮燈、防碰撞蜂鳴預警、SOS一鍵呼救和GPS定位等多種功能，能有效保障騎行者的安全。在剛結束不久的2017廣東省中小學(xué)生(含中職學(xué)校)創(chuàng )客大賽上，這款“智能安全騎行頭盔”一舉拿下小學(xué)團隊組特等獎。
     據介紹，利用傾斜傳感器和尾部的LED可變色燈帶，“智能安全騎行頭盔”可以在騎行者身體前傾開(kāi)始騎行時(shí)自動(dòng)亮紅燈；在騎行者左轉和右轉時(shí)，頭盔左、右兩側的轉向燈也會(huì )隨之自動(dòng)亮起。同時(shí)，該頭盔還運用了“超聲波傳感器+蜂鳴器”，在車(chē)輛靠近一定距離內會(huì )發(fā)出相應級別的聲響警報，防止追尾。頭盔還裝有SOS一鍵呼救按鈕，當騎行者受傷時(shí)，按下按鈕即可發(fā)出“SOS”求救信號。此外，頭盔還安裝了“GPS傳感器”，可手機APP上實(shí)時(shí)定位。
     除了該款“智能安全騎行頭盔”，在指導老師周偉明的辦公室還擺著(zhù)其他兩個(gè)頭盔，它們是如今這款頭盔的第一代和第二代。周奕辰和袁皓從上學(xué)期開(kāi)始動(dòng)手制作“智能安全騎行頭盔”，經(jīng)過(guò)半年多時(shí)間迭代更新，精簡(jiǎn)了元器件、燈帶和主板———從第一代的804克，改進(jìn)到了如今的450克，減重近一半。
     該頭盔所有的傳感器都經(jīng)由兩人自主編程設計，“要先把東西裝好，再看主板端口，精細地調試數據”進(jìn)行編程。在這次的編程工作，他們日常積累的編程知識有了“用武之地”———在創(chuàng )客社團課上，他們已經(jīng)學(xué)習編程快一年了。
     現在，“智能安全騎行頭盔”正在申請專(zhuān)利，“希望以后可以賣(mài)出去！”周奕辰和袁皓說(shuō)，“我們會(huì )便宜點(diǎn)賣(mài)，大概200元吧，因為成本就100多元了呀。”說(shuō)起以后，周奕辰和袁皓對自己的作品充滿(mǎn)信心。
     點(diǎn)評
     指導老師 荔園小學(xué)信息技術(shù)老師周偉明：
     學(xué)生從解決生活中遇到的實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，制作出了這款智能安全騎行頭盔，作品主要運用了在創(chuàng )客社團學(xué)習的基于A(yíng)rduino的開(kāi)源軟件和硬件知識，作品不但美觀(guān)實(shí)用，而且科技含量頗高。學(xué)生在制作過(guò)程中，不但提高了創(chuàng )新思維、動(dòng)手操作能力，還提高了團體合作、表達交流等能力，綜合素質(zhì)得到很大的提高。
     自動(dòng)化嬰兒車(chē) 解放爸媽的雙手
     獎項：
     2017廣東省中小學(xué)生(含中職學(xué)校)創(chuàng )客大賽中學(xué)團隊組特等獎
     小創(chuàng )客：
     福田中學(xué)蔡子逸、鄧紹茗
     二胎時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，前面推著(zhù)個(gè)小的，后面跟著(zhù)個(gè)大的，是如今不少年輕父母的出行“標配”。為了解放父母的雙手，來(lái)自福田中學(xué)的蔡子逸和鄧紹茗發(fā)明了“基于A(yíng) rduino自動(dòng)化智能嬰兒車(chē)”，對傳統嬰兒車(chē)進(jìn)行了自動(dòng)、智能化改進(jìn)，奪得2017廣東省中小學(xué)生(含中職學(xué)校)創(chuàng )客大賽中學(xué)團隊組特等獎。
     對蔡子逸來(lái)說(shuō)，二胎時(shí)代最直接的感受就是樓下小孩的哭聲，“可能他們比較忙，還經(jīng)常會(huì )拜托鄰居幫看。”于是他想到能不能做一款嬰兒車(chē)“代替父母的雙手，自動(dòng)帶孩子”。該款自動(dòng)化智能嬰兒車(chē)從2016年9月開(kāi)始構思制作，歷時(shí)一年半完成。“市場(chǎng)上的嬰兒車(chē)電動(dòng)的多，但功能不多。”經(jīng)過(guò)一周的市場(chǎng)調查，蔡子逸發(fā)現如今市場(chǎng)上的電動(dòng)嬰兒車(chē)續航能力不足，也很少能調速、避障，性能上偏弱。
     嬰兒還需要什么？帶著(zhù)這樣的思考，蔡子逸還采訪(fǎng)了新生嬰兒媽媽。最終，他和鄧紹茗開(kāi)發(fā)的這款自動(dòng)化嬰兒車(chē)擁有電動(dòng)助力輔助功能、自巡航避障功能、自定義繞圓周行走功能以及采用安全G PS定位和蜂鳴器報警等功能，并利用自主開(kāi)發(fā)的A PP“嬰兒A BC”軟硬件結合讓嬰兒車(chē)達到自動(dòng)化。此外，車(chē)內置了聲音傳感器以及安裝了音樂(lè )播放設備，若檢測到嬰兒的哭聲，將默認打開(kāi)白噪音睡眠輔助功能，利用白噪音使嬰兒停止哭泣。
     作品經(jīng)過(guò)3次大型改造和上百次程序設計及修改，蔡子逸介紹，最難的是編程時(shí)輪轂電機的控制部分。輪轂電機采用pw m波進(jìn)行控制，在控制上要通過(guò)編程來(lái)調整波形，從而進(jìn)行速度調控。因為它是一種新型電機，網(wǎng)上資料并不多，為此，蔡子逸還自己聯(lián)系、請教了深圳大學(xué)教授。
     此外，元器件的排布也是一大難題。該嬰兒車(chē)通過(guò)超聲波和外紅線(xiàn)感應進(jìn)行測距避障，其中超聲波有一個(gè)測距范圍，需要在合適范圍內才能測到最佳距離，這其中需要進(jìn)行大量的數學(xué)計算來(lái)完成合理排布。
     下一步，他們打算將連接方式從藍牙換成wifi，擴大父母的可控制范圍，并將超聲波加紅外線(xiàn)避障改進(jìn)為激光雷達避障，使避障更加精確。
     點(diǎn)評
     指導老師
     福田中學(xué)科技教練趙曉東：
     蔡子逸同學(xué)是我?？萍紕?chuàng )新隊的新任隊長(cháng)，負責任、敢擔當是大家對他的印象，平時(shí)鬼點(diǎn)子很多，愛(ài)和其他同學(xué)開(kāi)玩笑，但做項目時(shí)的認真勁卻又無(wú)人能及。他利用課余時(shí)間自學(xué)了計算機程序編寫(xiě)和電路設計，自己動(dòng)手制作了自定義巡航嬰兒車(chē)。
     該作品耗資總額達3000人民幣，解放了父母的雙手，達到了減少負擔的目的，解決了傳統嬰兒車(chē)存在的多種問(wèn)題，將嬰兒車(chē)的領(lǐng)域向科技的前沿推進(jìn)。