中央电教馆第十八届全国中小学电脑制作比赛，增设了以3D One为载体的3D创意设计项目，为青少年创客教育、中小学创客空间开拓了更多实践类型，2017年1月5号又进行了全国性的系统培训。这个事件很多老师亲身参与了。

其实，我更愿意把这个时间节点提前，提前到十七届全国电脑比赛规则发布的时刻。上届比赛中已经有创客设计比赛了，但是比较遗憾的比赛参赛工具不包括中望的3D One软件，很多老师对这个问题提出异议。经过中望公司一年默默的运作，今年比赛中增设了以3D One为载体的比赛。我觉得中望公司是一个肯听取建议，且踏实肯干的公司，感谢中望公司对教育事业的默默付出。

在电教馆的全国培训中，本校的智能马蹄灯很荣幸的作为比赛项目的demo在培训中进行了展示。

我先自我评价一下这个demo作品。这个作品是一个结合arduino智能硬件的微创新的作品，符合“改造我的世界”的主题。主要特色是对中国古典物件的继承与发展。作者的创作思想是：传统马提灯依靠煤油的燃烧进行照明，因为使用简单，照明时间长曾经被广泛的使用，因为照明技术的的不断进步，使用直接燃烧燃料照明的马提灯逐渐退出了大家的生活，然而马提灯的外观形式有着独特的古朴美，受到众多收藏爱好者的喜爱。现在，我们运用3D设计、3D打印、Arduino编程、光敏电阻等技术、材料，对马灯进行现代化改造，在保留马提灯古朴外形和照明功能的前提下，改变了马提灯的照明光源和控制方式，希望能有更多的人能够欣赏到马提灯的美。

总结下制作符合本届比赛的作品的主旨：1、从实际生活中发现问题并给出解决方案 2、小而精，勿大而空。  3、正能量，让世界更美好。

智能马提灯，是在我的见证下一步步由学生设计完成的。下面我从作品设计打印和智能硬件两个方面分享一下自己的新的体会。

我个人认为，一个精准的设计是一个良好作品的开始。在3D设计教学开始阶段，就对学生强化尺寸的概念，比如3D One软件计量单位为毫秒­(mm)。从一个设计的3D作品，到一个成功打印的实体，尺寸是能成功打印的关键。举几个例子，比如打印文字时字号小于8号字的很多时候会出现笔画缺失的情况。要制作一个能够旋转的钥匙扣，钥匙扣的部件一定保证两个部件既能活动，有得留有空隙。马提灯这个作品，灯体的两个柱子设计的时候不能太细，否则打印完成的作品及其容易断裂。像这种孤立的竖直部件，至少要保证截面积大于10*10mm的截面，才能保证作品强度。

当自己设计的作品为多个部件组合体的时候，设计也是有技巧的。比如这个马提灯是由主体A，灯罩B，能够活动的上盖C和底座四部分组成的。作品设计阶段必须考虑打印完成的作品如何才能紧密的结合在一起。为保证B能够放入主体A中，在设计作品的时候将C设计为卡口结构，可以上下活动与锁定。同理大家完成作品的时候还可以使用比较古典的榫卯结构、或者比较现代的螺丝钉连接各个部件等等。

 另外，当大家设计包含电路，甚至智能硬件的时候，设计的首要任务：确定自己需要何种电子元件、精确测量电子元件尺寸，先在模型中预留元件空间，在具体设计模型图示。否则及其容易造成模型打印完成，但电子元件安装不进去的尴尬局面。

智能开源硬件方面，我比较推崇Arduino。是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE)。Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。板子上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，烧录进微控制器。

初学者使用这套硬件会遇到两个大问题：第一电路集成度不够需要使用者必须有较高的电路知识储备。第二，面向代码的编程环境，对学生来说也比较困难，学生需要先学习c编程。对与第一个问题，我选择了绕过去，放弃零散的电子元件和面包板，采购了传感器扩展板和封装好的传感器模块。第二个问题，我采用先易后难的解决思路在arduino IDE的基础上引入了图形化的ardublock、mixly环境，先用图形化的编程实现简单的编程，引起学生的兴趣，在一步步晋级修改代码，实现最终的代码编程。

另外arduino平台，现在处在一个百花齐放，鱼目混杂各种授权和非授权厂商一起制作的局面，大家购买芯片的时候尽量选择质量有保证的品牌。一方面保证芯片的稳定性。另外遇到问题，可以方便向厂商进行技术咨询。

以上就是辅导学生参加这次比赛及为了准备这次比赛，遇到的一些问题的个人解决思路，有不妥之处请多批评指正。

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