石佳純，南寧市桂雅路小學(xué)學(xué)生，所制作的作品智能作業(yè)收集助手獲得第37屆廣西青少年科技創(chuàng)新大賽青少年科技創(chuàng)新成果競(jìng)賽（小學(xué)組）一等獎(jiǎng)、2022—2023年度全球發(fā)明大會(huì)中國(guó)區(qū)廣西賽區(qū)競(jìng)賽活動(dòng)P組金獎(jiǎng)、2022年南寧市青少年科技創(chuàng)新大賽青少年發(fā)明創(chuàng)造一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。

覃媛，南寧市桂雅路小學(xué)老師，曾獲得2022年廣西中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)說(shuō)課評(píng)選活動(dòng)一等獎(jiǎng)。

我是班里的小組長(zhǎng)，每天都要協(xié)助老師收作業(yè)。沒(méi)收齊作業(yè)時(shí)，我還要挨個(gè)問(wèn)同學(xué)，再統(tǒng)計(jì)出沒(méi)交作業(yè)同學(xué)的名單，這樣做很麻煩。有一天，我去取快遞時(shí)發(fā)現(xiàn)，只要用掃描儀掃一下貨物上的條形碼，工作人員就能知道某個(gè)貨物是否被領(lǐng)取過(guò)。這一流程啟發(fā)了我，我想到可以設(shè)計(jì)一個(gè)既能自動(dòng)識(shí)別作業(yè)本，又能自動(dòng)統(tǒng)計(jì)交作業(yè)人數(shù)的智能作業(yè)收集助手，這樣我就可以更準(zhǔn)確、快速地完成每天收作業(yè)的任務(wù)了。

一、工作原理

當(dāng)同學(xué)們將作業(yè)本放在智能作業(yè)收集助手的攝像頭下方掃描時(shí)，攝像頭會(huì)識(shí)別出不同科目作業(yè)本上的二維碼，然后智能作業(yè)收集助手會(huì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)未交作業(yè)的同學(xué)的名單，并在屏幕上顯示文字和圖像，小喇叭還會(huì)播放提示音，提醒同學(xué)們把作業(yè)本按科目擺放好。智能作業(yè)收集助手還可以接入多媒體黑板，將屏幕上的內(nèi)容投影到多媒體黑板上。

二、硬件準(zhǔn)備

攝像頭、小喇叭、充電寶、激光切割板材、作業(yè)本等。

三、制作過(guò)程

（一）繪制設(shè)計(jì)圖

（二）二維碼設(shè)計(jì)及前期準(zhǔn)備

我設(shè)定了由四個(gè)數(shù)字組成的編碼，前兩個(gè)數(shù)字是同學(xué)們的學(xué)號(hào)，后兩個(gè)數(shù)字是科目編碼。然后我將編碼生成二維碼，并把二維碼打印出來(lái)貼在作業(yè)本上。這樣，準(zhǔn)備工作就完成了。

（三）外觀設(shè)計(jì)

我使用LaserMaker軟件進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)，將智能作業(yè)收集助手分為四個(gè)區(qū)域：掃描區(qū)、語(yǔ)文作業(yè)收集區(qū)、數(shù)學(xué)作業(yè)收集區(qū)、英語(yǔ)作業(yè)收集區(qū)。掃描區(qū)設(shè)計(jì)有支架，可確保攝像頭放上后能掃描到下方的作業(yè)本。我還測(cè)量了屏幕的尺寸，為屏幕設(shè)計(jì)并預(yù)留了足夠的位置。

（四）優(yōu)化顯示界面設(shè)計(jì)

我對(duì)顯示界面的設(shè)計(jì)進(jìn)行了多次修改。最后，我在顯示界面上增加了卡通圖片，設(shè)計(jì)了未交作業(yè)清單、關(guān)閉清單、重置三個(gè)選項(xiàng)。最終的顯示界面設(shè)計(jì)如下圖所示。

（五）編寫(xiě)程序及組裝作品

我用mind+編輯器中的python模式編寫(xiě)完程序后，就開(kāi)始組裝作品了。組裝作品有五個(gè)步驟：第一步，將激光切割板材按照設(shè)計(jì)好的孔槽拼裝起來(lái)；第二步，用皮筋簡(jiǎn)單固定攝像頭，調(diào)整位置，直到攝像頭能正常掃描；第三步，把屏幕墊高并固定在底板上，防止其移動(dòng)和滑落；第四步，刷入調(diào)試好的程序，設(shè)置開(kāi)機(jī)自啟動(dòng)，讓作品只要一接通電源，就會(huì)啟動(dòng)智能識(shí)別作業(yè)本的程序；第五步，用納米膠固定攝像頭。

四、測(cè)試作品

經(jīng)測(cè)試，智能作業(yè)收集助手能提高使用者收作業(yè)和統(tǒng)計(jì)未交作業(yè)同學(xué)名單的效率，測(cè)試成功。

■ 石佳純

*與廣西科技館（廣西青少年科技中心）合作欄目*

語(yǔ)文

數(shù)學(xué)

英語(yǔ)

行空板

攝像頭

小喇叭

充電寶

作品設(shè)計(jì)圖

外觀設(shè)計(jì)圖

未交作業(yè)界面

交齊作業(yè)界面

測(cè)試中

成品圖