虛實(shí)結(jié)合，萬物互聯(lián)

彭云彩

2019年8月3日至5日，首屆“中泰少年創(chuàng)客馬拉松大賽”在泰國曼谷舉行，首次將“創(chuàng)客教育”理念及實(shí)踐引入泰國，這是兩國教育領(lǐng)域的一次創(chuàng)新合作，受到了中泰雙方政府的高度肯定和廣泛的社會好評。

● 大賽簡介

本次大賽由泰國曼松德·昭帕亞皇家?guī)煼洞髮W(xué)孔子學(xué)院、泰國岱密中學(xué)孔子課堂、中國電子學(xué)會現(xiàn)代教育技術(shù)分會和國內(nèi)多家創(chuàng)客企業(yè)聯(lián)合舉辦。來自中國的12名中小學(xué)生與來自泰國12所中學(xué)的36名中學(xué)生混編組隊(duì)，采取團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式，利用開源硬件、機(jī)械、電子零件等工具，圍繞“曼谷小導(dǎo)游”“中泰高鐵友誼號”“人類命運(yùn)共同體”三大主題，在48小時內(nèi)完成構(gòu)思設(shè)計、產(chǎn)品制作和成果路演等環(huán)節(jié)，創(chuàng)作具有中泰文化特征的作品。

● 比賽過程

1.賽前準(zhǔn)備

（1）組建聯(lián)隊(duì)

8月3日上午，中泰學(xué)生齊聚孔子學(xué)堂的二樓舉行見面會。學(xué)生們通過自我介紹，尋找伙伴，結(jié)成了中泰聯(lián)隊(duì)，每個聯(lián)隊(duì)由一名中方學(xué)生、四名泰方學(xué)生、一名泰國的帶隊(duì)教師、一名志愿者組成。經(jīng)大家選舉產(chǎn)生聯(lián)隊(duì)隊(duì)長，由隊(duì)長分配和協(xié)調(diào)團(tuán)隊(duì)的工作。

（2）主題講座

應(yīng)主辦方邀請，國內(nèi)多位創(chuàng)客教育專家分別做了與最前沿技術(shù)相關(guān)的報告。謝作如的《走進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的世界》報告，帶領(lǐng)大家走進(jìn)萬物互聯(lián)的世界;周茂華的《基于同理心的創(chuàng)意世界》報告，讓人打開了思維的大門;吳俊杰的《掌握建模技術(shù)，接軌未來生活》報告，實(shí)現(xiàn)了虛擬與現(xiàn)實(shí)的融合。

（3）聯(lián)隊(duì)授旗

大賽舉行了隆重的授旗儀式，宣布聯(lián)隊(duì)正式組建，中泰隊(duì)員正式合體，團(tuán)隊(duì)的力量被凝聚。

（4）賽前集訓(xùn)

大賽圍繞三大主題對創(chuàng)客馬拉松比賽涉及的相關(guān)知識、技能、軟件、實(shí)踐進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，集訓(xùn)內(nèi)容分為3D建模、激光切割、硬件搭建、程序設(shè)計等，務(wù)求每個學(xué)生都站在同一起跑線上。

2.現(xiàn)場實(shí)戰(zhàn)

（1）抽簽選題

根據(jù)大會要求，每個聯(lián)隊(duì)抽簽選擇三大主題中的一個項(xiàng)目，有四個聯(lián)隊(duì)抽到“曼谷小導(dǎo)游”——呼應(yīng)“中泰一家親”的項(xiàng)目，此項(xiàng)目要求制作曼谷城市立體簡圖，突出部分與中國有關(guān)的地標(biāo)，小導(dǎo)游按特定路線走動，介紹各個景點(diǎn)，同時連接大屏幕呈現(xiàn)背景知識，這是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生活中的真實(shí)應(yīng)用。

（2）“曼谷小導(dǎo)游”項(xiàng)目分析

設(shè)計理念：通過激光切割、雕刻、折紙技術(shù)、手工彩繪等形式進(jìn)行創(chuàng)造，利用聲、光、電立體呈現(xiàn)城市導(dǎo)游圖，讓人身臨其境，感受城市文化，體會中泰文化的源遠(yuǎn)流長。

項(xiàng)目特點(diǎn)：通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)大屏幕展示，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)知識，使用Mind+、SIoT，以掌控板為智能終端，實(shí)現(xiàn)掌控板和控制計算機(jī)、手機(jī)三者之間的互動，借助各種傳感器和執(zhí)行模塊讓互動更加有趣。

項(xiàng)目對象：游客。

需要解決的問題：如何利用光線、聲音、語音、按鈕、遙控、顏色（卡片）觸發(fā)每個景點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)游功能？如何立體呈現(xiàn)電子沙盤中的圖片、聲音等效果？怎樣觸發(fā)和運(yùn)用音樂如蜂鳴器、燈光如全彩LED、單色LED燈帶、電機(jī)、舵機(jī)等傳感展示的景點(diǎn)特色？

互動的實(shí)現(xiàn)方式：使用掌控板的按鈕、光線、加速度、觸摸鍵實(shí)現(xiàn)輸入;使用蜂鳴器、RGB燈、觸摸鍵作為輸出。

器材分析：現(xiàn)場提供了各種加工工具，以及和掌控板配合使用的擴(kuò)展硬件，如數(shù)字大按鈕模塊、模擬角度傳感器、顏色識別傳感器、超聲波傳感器、IR Kit紅外通控套件、土壤濕度傳感器、DHT11溫濕度傳感器等。在輸出模塊中加入數(shù)字食人魚藍(lán)色LED發(fā)光模塊、RGB LED strip七彩燈帶、減速電機(jī)、DMS-MG90金屬E9OE舵機(jī)讓互動更有趣。

（3）創(chuàng)意馬拉松

創(chuàng)意馬拉松環(huán)節(jié)就是真正的實(shí)戰(zhàn)了，每支隊(duì)伍都要用兩天時間來完成這個項(xiàng)目。項(xiàng)目導(dǎo)師引導(dǎo)學(xué)生采用“自頂向下、逐步求精”的思想，提供各種軟工具（表格），將項(xiàng)目設(shè)計細(xì)分為硬件編程、媒體呈現(xiàn)、模型設(shè)計和總體設(shè)計四方面。

首先，每支隊(duì)伍討論后確定作品名稱，隊(duì)員合理分工，確定各自介紹的景點(diǎn)，選擇每個景點(diǎn)的觸發(fā)方式，擬定呈現(xiàn)方式，選擇適合的傳感器，落實(shí)導(dǎo)游路線，填好《項(xiàng)目設(shè)計表》總表（如表1）。

①硬件編程：負(fù)責(zé)編程的學(xué)生根據(jù)硬件編程設(shè)計表的欄目（如表2），擬定景點(diǎn)的介紹順序，選擇觸發(fā)形式，列明呈現(xiàn)形式，列出材料清單，找到相應(yīng)的傳感器，確定Topicid的物聯(lián)網(wǎng)主題，指定觸發(fā)字符，指定接收什么字符開始工作，如“a”表示景點(diǎn)1。在此基礎(chǔ)上再用Mind+軟件進(jìn)行編程。

②媒體呈現(xiàn)：負(fù)責(zé)媒體呈現(xiàn)的學(xué)生填寫表格內(nèi)容（如表3），此項(xiàng)的順序和內(nèi)容必須與硬件編程的設(shè)計表內(nèi)容一致，否則會造成數(shù)據(jù)不匹配，影響作品效果。根據(jù)作品要求，在網(wǎng)絡(luò)上尋找最有代表性的景點(diǎn)圖片，確定張數(shù)，每張配上文字簡介，有其他奇思妙想，也可在表上列出，再尋求實(shí)現(xiàn)的方法。

③模型設(shè)計：負(fù)責(zé)模型設(shè)計的學(xué)生根據(jù)模型設(shè)計的欄目（如下頁表4），填寫表中內(nèi)容，確定模型名稱、作品的呈現(xiàn)方式。通過互聯(lián)網(wǎng)搜索相關(guān)資料，按比例確定模型大小，分析特征及構(gòu)成，畫出簡圖，用軟件畫出造型，導(dǎo)出文件進(jìn)行切割，并在實(shí)際操作中不斷修正。

④總體設(shè)計：所有的模型大小、擺放的位置、場景的設(shè)計、功能的實(shí)施都需要根據(jù)總體設(shè)計來，通過表格，確定大框架，分配各模型的占位，巧妙設(shè)計導(dǎo)游路線，擺放裝飾的景物，展示景點(diǎn)的美景，達(dá)到和諧、統(tǒng)一的效果。

（4）作品展示

為了能有更好的展示效果，每個聯(lián)隊(duì)的學(xué)生都根據(jù)項(xiàng)目介紹規(guī)范與參考（如表5）進(jìn)行了精心的設(shè)計和多次演練。最終，學(xué)生們都很好地再現(xiàn)了曼谷一景一物的特色，讓人如置身其中，流連忘返。

● 作品介紹

第九聯(lián)隊(duì)的作品運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，加入了激光造物知識，通過激光切割好的圖形的疊加與拼接制作出一棟棟美麗的建筑物，生動還原了唐人街以及曼谷的美麗風(fēng)光。作品運(yùn)用了各種傳感器以及LED燈帶，各種傳感器檢測到有人通過時，就會介紹這個景點(diǎn)。

第十聯(lián)隊(duì)的作品高度再現(xiàn)了泰國風(fēng)情——大皇宮、唐人街的景圣門、路旁的小房子，周圍還有一朵朵的荷花和大片的稻田。他們的作品同樣運(yùn)用了各種傳感器以及LED燈帶。

第十一聯(lián)隊(duì)的作品截取了唐人街的一小段——各式各樣的招牌、兩座佛教寺廟，這些都彰顯了作者的用心與認(rèn)真。

第十二聯(lián)隊(duì)的作品有一個很有特色的名字——曼游。沿湄公河順流而下，許多小船漂浮在河面上，他們制作出了三個景點(diǎn)——大皇宮、摩天輪夜市、湄公河岸，這些都是曼谷最繁華的地方。

本次大賽是中泰教育的新探索，也是中國創(chuàng)客教育走向世界的創(chuàng)新實(shí)踐。中泰雙方的學(xué)生通過創(chuàng)客比賽交流增進(jìn)了友誼，發(fā)揮了創(chuàng)意，習(xí)得了技能，而更大的驚喜來自國產(chǎn)的創(chuàng)客工具，開源硬件掌控板和開源軟件SIoT讓大家走進(jìn)了奇妙的物聯(lián)網(wǎng)世界。