朋友的工作室在暑期开展了一次青少年科创课程的前置课程。

当时在周末参与讨论了一些方案，比如：如何能够让大部分同学都在课程上做同一样作品（因为时间有限，实际动手环节相当于只有一个周末的时间），但在课程结束之后能够有不同的成果。

这个相对来说难度比较高，在满足基础教学功能的同时，还需要同时体现个性化成果。

为了让同学能在同样的平台上发挥个性，我们设计了多种扩展方向：

• 车身结构可自由设计与装饰；
• 不同传感器组合（颜色识别、超声波、循迹、红外等）形成不同功能满足不同的选题；
• 编程任务分层，既可实现基础循迹，也可挑战自主循迹或者自动避障。

于是，把之前做的那块板子顺便用上了。

硬件还要持续优化

之前写的一篇文章 大模型 AI 对话＋控制实验，又手搓了一块开发板 – 晓栋XD，当时是为了赶上小智 AI 的那股风，把原本需要用面包板才能搭建的所有器件都集成到一块板子上，并且还预留了直流电机和充放电的位置，方便扩展。

后续这块板子将会继续优化，计划拆解成两片，降低单片板子的制作成本：

• 充放电模块会单独拎出来。网上也有单独的充放电模块非常便宜，为啥要单独做一个？主要为了可以实现 5V 2.1A 快充＋小电流持续供电，所以用了IP5306_CK 的电源管理芯片，整体成本是要高于网上那些模块的，当然也更好用一些。
• 去掉数字功放模块和数字麦克风。目前也就在小智上会用到这两个模块，而且这两模块太占板子的面积了，所以后续只留个接口，要用也连起来方便点。
• 参考市面上别的已经成熟的、二次开发的创客开发板，增减更多实用的功能和接口。

另外，因为时间比较紧，小车结构本身也是由之前的一个项目直接改的。所以整体来说，在安装过程中，或多或少还是会遇到一些问题。比如：有些孔的位置没打、小车运动起来没有那么稳等等，这些都是需要在后续的版本中需要改进的地方。

从教学设计视角来看

因为整个前置课包含了课题选题、查新以及后续结题的小报告。工程课只是其中的一小部分，当然也是其中比较重要的一个环节。

我们希望同学在“拼装-调试-修改”的过程中理解：一个工程作品，不仅仅是拼装+接电路，而是一个从设计、实现到验证的完整思考过程。

对于同学来说，有类似拼装经验基础的并不多，这可能是他们第一次真正做“能动起来的作品”。下面是工程部分的简要教学目标：

学科	学习内容	学习方式
物理	速度、加速度、传感器原理	演示与实验验证
信息技术	编程、控制、传感器读写	演示教学（时间有限，也就仅限于思路讲解）
工程	机械结构、差速运动、安装调试	拆装+调试

于是，从标准的套件出发，同学们用手上的材料做出了不一样外观和功能的小车模型，并且往各自感兴趣的课题选题更近了一步（当然和最终的课题作品还有很长一段距离）。

• 火灾轨道式自动逃生装置《火场闪电侠——智能逃生轨道车》- 火焰传感器or气体传感器or温度传感器（感应是否有火灾）
• 自主移动生态浮床《会游泳的植物小岛——水上环保小卫士》- 舵机（更变装置行进方向）再加浊度传感器
• “不会沉没的汽车”车辆坠水救援系统 – 水滴传感器（感应是否落水）
• 预防小动物入侵车辆的监测驱赶器《发动机舱守护者》- 人体红外传感器（感应是否有活体）

以上都是一些在课上发散、随想的课题选题，后续在正式课程中还有很大的优化方向，甚至会推翻。

很多工程课题的前置课程需求相对而言比较统一：比如三维建模、电子电路和编程，一般都会根据同学的个人情况（尤其是感兴趣的方向）单独开小灶。

但统一套件能让教学更可控，差异化延展又能让同学保留探索乐趣。这些也都是在各类成熟机构里面常见到的商业模式，只不过我们采用的是最原始的元器件和原材料进行创造，而不是被标准化了的塑料件。

咨询及评估

类似的赛事在准备过程中会涉及到选题（是否符合孩子的意愿和兴趣）、基础学科预习、查新、调研、研究方案设计（不断反复优化）、装置搭建、测试实验、申报材料填写、presentation 和答辩等环节。

如果有意向想在明年参加这类科创课程或者赛事，准备过程往往需要一年或更长的时间。

我们目前提供以下方向的课程与项目咨询：

• 青少年创新课题与项目评估
• 数理化深度预习与探究课程
• 智能教育软硬件+课程产品化咨询

有兴趣的家长可以添加我的微信（1162324157）或者后台私信我，详细了解和咨询。