智能作业收集助手
2024-06-10石佳纯
石佳纯，南宁市桂雅路小学学生，所制作的作品智能作业收集助手获得第37届广西青少年科技创新大赛青少年科技创新成果竞赛（小学组）一等奖、2022—2023年度全球发明大会中国区广西赛区竞赛活动P组金奖、2022年南宁市青少年科技创新大赛青少年发明创造一等奖等奖项。
覃媛，南宁市桂雅路小学老师，曾获得2022年广西中小学实验教学说课评选活动一等奖。
我是班里的小组长，每天都要协助老师收作业。没收齐作业时，我还要挨个问同学，再统计出没交作业同学的名单，这样做很麻烦。有一天，我去取快递时发现，只要用扫描仪扫一下货物上的条形码，工作人员就能知道某个货物是否被领取过。这一流程启发了我，我想到可以设计一个既能自动识别作业本，又能自动统计交作业人数的智能作业收集助手，这样我就可以更准确、快速地完成每天收作业的任务了。
一、工作原理
當同学们将作业本放在智能作业收集助手的摄像头下方扫描时，摄像头会识别出不同科目作业本上的二维码，然后智能作业收集助手会自动统计未交作业的同学的名单，并在屏幕上显示文字和图像，小喇叭还会播放提示音，提醒同学们把作业本按科目摆放好。智能作业收集助手还可以接入多媒体黑板，将屏幕上的内容投影到多媒体黑板上。
二、硬件准备
摄像头、小喇叭、充电宝、激光切割板材、作业本等。
三、制作过程
（一）绘制设计图
（二）二维码设计及前期准备
我设定了由四个数字组成的编码，前两个数字是同学们的学号，后两个数字是科目编码。然后我将编码生成二维码，并把二维码打印出来贴在作业本上。这样，准备工作就完成了。
（三）外观设计
我使用LaserMaker软件进行外观设计，将智能作业收集助手分为四个区域：扫描区、语文作业收集区、数学作业收集区、英语作业收集区。扫描区设计有支架，可确保摄像头放上后能扫描到下方的作业本。我还测量了屏幕的尺寸，为屏幕设计并预留了足够的位置。
（四）优化显示界面设计
我对显示界面的设计进行了多次修改。最后，我在显示界面上增加了卡通图片，设计了未交作业清单、关闭清单、重置三个选项。最终的显示界面设计如下图所示。
（五）编写程序及组装作品
我用mind+编辑器中的python模式编写完程序后，就开始组装作品了。组装作品有五个步骤：第一步，将激光切割板材按照设计好的孔槽拼装起来；第二步，用皮筋简单固定摄像头，调整位置，直到摄像头能正常扫描；第三步，把屏幕垫高并固定在底板上，防止其移动和滑落；第四步，刷入调试好的程序，设置开机自启动，让作品只要一接通电源，就会启动智能识别作业本的程序；第五步，用纳米胶固定摄像头。
四、测试作品
经测试，智能作业收集助手能提高使用者收作业和统计未交作业同学名单的效率，测试成功。
■ 石佳纯
*与广西科技馆（广西青少年科技中心）合作栏目*
语文
数学
英语
行空板
摄像头
小喇叭
充电宝
作品设计图
外观设计图
未交作业界面
交齐作业界面
测试中
成品图
