虚实结合，万物互联

    彭云彩

    

    

    

    2019年8月3日至5日，首届“中泰少年创客马拉松大赛”在泰国曼谷举行，首次将“创客教育”理念及实践引入泰国，这是两国教育领域的一次创新合作，受到了中泰双方政府的高度肯定和广泛的社会好评。

    ● 大赛简介

    本次大赛由泰国曼松德·昭帕亚皇家师范大学孔子学院、泰国岱密中学孔子课堂、中国电子学会现代教育技术分会和国内多家创客企业联合举办。来自中国的12名中小学生与来自泰国12所中学的36名中学生混编组队，采取团队协作的方式，利用开源硬件、机械、电子零件等工具，围绕“曼谷小导游”“中泰高铁友谊号”“人类命运共同体”三大主题，在48小时内完成构思设计、产品制作和成果路演等环节，创作具有中泰文化特征的作品。

    ● 比赛过程

    1.赛前准备

    （1）组建联队

    8月3日上午，中泰学生齐聚孔子学堂的二楼举行见面会。学生们通过自我介绍，寻找伙伴，结成了中泰联队，每个联队由一名中方学生、四名泰方学生、一名泰国的带队教师、一名志愿者组成。经大家选举产生联队队长，由队长分配和协调团队的工作。

    （2）主题讲座

    应主办方邀请，国内多位创客教育专家分别做了与最前沿技术相关的报告。谢作如的《走进物联网技术的世界》报告，带领大家走进万物互联的世界;周茂華的《基于同理心的创意世界》报告，让人打开了思维的大门;吴俊杰的《掌握建模技术，接轨未来生活》报告，实现了虚拟与现实的融合。

    （3）联队授旗

    大赛举行了隆重的授旗仪式，宣布联队正式组建，中泰队员正式合体，团队的力量被凝聚。

    （4）赛前集训

    大赛围绕三大主题对创客马拉松比赛涉及的相关知识、技能、软件、实践进行强化训练，集训内容分为3D建模、激光切割、硬件搭建、程序设计等，务求每个学生都站在同一起跑线上。

    2.现场实战

    （1）抽签选题

    根据大会要求，每个联队抽签选择三大主题中的一个项目，有四个联队抽到“曼谷小导游”——呼应“中泰一家亲”的项目，此项目要求制作曼谷城市立体简图，突出部分与中国有关的地标，小导游按特定路线走动，介绍各个景点，同时连接大屏幕呈现背景知识，这是物联网技术在生活中的真实应用。

    （2）“曼谷小导游”项目分析

    设计理念：通过激光切割、雕刻、折纸技术、手工彩绘等形式进行创造，利用声、光、电立体呈现城市导游图，让人身临其境，感受城市文化，体会中泰文化的源远流长。

    项目特点：通过物联网技术实现大屏幕展示，运用物联网知识，使用Mind+、SIoT，以掌控板为智能终端，实现掌控板和控制计算机、手机三者之间的互动，借助各种传感器和执行模块让互动更加有趣。

    项目对象：游客。

    需要解决的问题：如何利用光线、声音、语音、按钮、遥控、颜色（卡片）触发每个景点，实现导游功能？如何立体呈现电子沙盘中的图片、声音等效果？怎样触发和运用音乐如蜂鸣器、灯光如全彩LED、单色LED灯带、电机、舵机等传感展示的景点特色？

    互动的实现方式：使用掌控板的按钮、光线、加速度、触摸键实现输入;使用蜂鸣器、RGB灯、触摸键作为输出。

    器材分析：现场提供了各种加工工具，以及和掌控板配合使用的扩展硬件，如数字大按钮模块、模拟角度传感器、颜色识别传感器、超声波传感器、IR Kit红外通控套件、土壤湿度传感器、DHT11温湿度传感器等。在输出模块中加入数字食人鱼蓝色LED发光模块、RGB LED strip七彩灯带、减速电机、DMS-MG90金属E9OE舵机让互动更有趣。

    （3）创意马拉松

    创意马拉松环节就是真正的实战了，每支队伍都要用两天时间来完成这个项目。项目导师引导学生采用“自顶向下、逐步求精”的思想，提供各种软工具（表格），将项目设计细分为硬件编程、媒体呈现、模型设计和总体设计四方面。

    首先，每支队伍讨论后确定作品名称，队员合理分工，确定各自介绍的景点，选择每个景点的触发方式，拟定呈现方式，选择适合的传感器，落实导游路线，填好《项目设计表》总表（如表1）。

    ①硬件编程：负责编程的学生根据硬件编程设计表的栏目（如表2），拟定景点的介绍顺序，选择触发形式，列明呈现形式，列出材料清单，找到相应的传感器，确定Topicid的物联网主题，指定触发字符，指定接收什么字符开始工作，如“a”表示景点1。在此基础上再用Mind+软件进行编程。

    ②媒体呈现：负责媒体呈现的学生填写表格内容（如表3），此项的顺序和内容必须与硬件编程的设计表内容一致，否则会造成数据不匹配，影响作品效果。根据作品要求，在网络上寻找最有代表性的景点图片，确定张数，每张配上文字简介，有其他奇思妙想，也可在表上列出，再寻求实现的方法。

    ③模型设计：负责模型设计的学生根据模型设计的栏目（如下页表4），填写表中内容，确定模型名称、作品的呈现方式。通过互联网搜索相关资料，按比例确定模型大小，分析特征及构成，画出简图，用软件画出造型，导出文件进行切割，并在实际操作中不断修正。

    ④总体设计：所有的模型大小、摆放的位置、场景的设计、功能的实施都需要根据总体设计来，通过表格，确定大框架，分配各模型的占位，巧妙设计导游路线，摆放装饰的景物，展示景点的美景，达到和谐、统一的效果。

    （4）作品展示

    为了能有更好的展示效果，每个联队的学生都根据项目介绍规范与参考（如表5）进行了精心的设计和多次演练。最终，学生们都很好地再现了曼谷一景一物的特色，让人如置身其中，流连忘返。

    ● 作品介绍

    第九联队的作品运用物联网技术，加入了激光造物知识，通过激光切割好的图形的叠加与拼接制作出一栋栋美丽的建筑物，生动还原了唐人街以及曼谷的美丽风光。作品运用了各种传感器以及LED灯带，各种传感器检测到有人通过时，就会介绍这个景点。

    第十联队的作品高度再现了泰国风情——大皇宫、唐人街的景圣门、路旁的小房子，周围还有一朵朵的荷花和大片的稻田。他们的作品同样运用了各种传感器以及LED灯带。

    第十一联队的作品截取了唐人街的一小段——各式各样的招牌、两座佛教寺庙，这些都彰显了作者的用心与认真。

    第十二联队的作品有一个很有特色的名字——曼游。沿湄公河顺流而下，许多小船漂浮在河面上，他们制作出了三个景点——大皇宫、摩天轮夜市、湄公河岸，这些都是曼谷最繁华的地方。

    本次大赛是中泰教育的新探索，也是中国创客教育走向世界的创新实践。中泰双方的学生通过创客比赛交流增进了友谊，发挥了创意，习得了技能，而更大的惊喜来自国产的创客工具，开源硬件掌控板和开源软件SIoT让大家走进了奇妙的物联网世界。