□黄晓慧

  人物名片

  孙永胜

  1975年生,温岭新河镇人,教育硕士、新河镇中学信息技术老师、中国青少年科技辅导员协会会员、温岭市科普讲师团专家、温岭市信息技术骨干教师。所辅导学生连续多年获省、市各级比赛大奖。本人则在第27届、第29届、第30届全国青少年科技创新大赛上,屡获科技辅导员项目二等奖、一等奖等多项奖项。

  去年8月,在香港举办的第30届全国青少年科技创新大赛上,浙江温岭青少年宫温岭机器人创客空间科技辅导员、新河镇中学老师孙永胜,代表浙江省参加了科技辅导员项目比赛,其作品“面向小学低段,45种传感器电路体验台”荣获3项大奖:科技辅导员项目一等奖、港科研创新大奖、中鸣科学奖,创造了30年来全国赛单个科技辅导员项目获奖最多的纪录。他还是前年和去年台州市唯一参赛教师代表,也是温岭第一位进入此项全国级赛事的教师。

  孙永胜的作品由45个创意机器人构成,各有各的用场,如创意护花机器人、创意变魔术机器人、创意环卫机器人、创意日夜值班机器人、创意迎宾计数机器人、创意门卫机器人、人体静电检测机器人、溢水报警机器人、肺活量陪练机器人、夏日送凉机器人、禁烟志愿者机器人、创意交通指挥机器人、红外节水机器人、水位探测机器人、红外走迷宫机器人、防盗报警机器人、计票机器人,涵盖了生活的方方面面。而这些创意机器人,每个成本不到30元。

  此前,他就曾在第27届、第29届全国青少年科技创新大赛上,以“6元成本60种数字电路实验板”和“8元成本18种模拟电路实验板”均获科技辅导员项目二等奖。

  孙永胜是如何拿到全国青少年科技创新大赛科技辅导员项目一等奖的呢?日前,笔者又一次采访了他,请他介绍自己的成功之路。

  初高中时即喜欢动手制作

  今年41岁的孙永胜是温岭新河镇硐天南村(前长屿堂前村)人,他回忆说,自己在长屿中学读初中时,就喜欢电子技术,如那时的电视机室外天线像蜈蚣脚一样,但是频道却收得不多,他就自己动手改造天线,想使信号增强。还有,父亲叫他去看秧田是否需要戽水,他就自己设计过一个可以自动流水的装置。家里的鼓风机、电风扇坏了,他都自己尝试着修。

  到新河中学读高中后,在劳技课上学到收音机的原理后,班级中有四五位对电子技术感兴趣的同学,都尝试着做收音机。孙永胜也尝试着做,但一开始失败了,他去请教了家电维修师傅才做成功了。此外,他还做过电路简单的门铃这样的小东西。

  研究学习单片机知识,重要的是积累了经验

  后来孙永胜考进温州师范大学就读计算机专业,电子技术是基础课程,他碰到了一位好老师,那时候,这位老师还面向社会办培训班,因为孙永胜单片机的知识学得不错,老师就叫他去帮忙。

  1996年,孙永胜回到温岭进入新河镇中学工作,本想继续在单片机方面再深入学习,但那个时候单片机的板要300元左右一张,很贵,他只得将单片机扔下了。但是他对电子技术还是很有兴趣,业余时间看了不少电子技术方面的书,邻居家的黑白电视机坏了,他尝试着去修,还真给修好了,后来还修过遥控板、功放等。

  2003年,他到杭州函授本科学习时,碰到了一位高中同学,说到单片机时,那位同学告诉他,芯片只要10元就够了(以前的300元是整块板),成本低了许多,孙永胜又重新萌生了学习单片机的念头。他到路桥市场买单片机芯片时,碰到了路桥一家电子公司的人,因为那家公司的单片机程序委托广东人在编制,双方通过电话、传真等沟通比较不便,这家公司的人见他会单片机,就邀请他到公司去看一看。

  这家公司的设备是台湾产的,芯片是台湾的,但是公司里的人不太会用,这家公司对孙永胜很信任,只要求他在双休日过去帮一下忙就好了。那时候,孙永胜的条件还不大好,骑着摩托车去路桥,有时不巧碰到下雨天,骑到目的地后,身上也有些湿了。

  孙永胜帮这家公司开发了摩托车防盗器、卷帘门装置等设备。他开发的芯片还卖到了东北,没想到,在东北严寒的环境下,芯片在室外使用失灵了,而放在室内却可以。原因何在呢?

  原来,芯片有民用级、工业级、军工级等区别,有的可以在零下40℃照常工作,而民用级的有的在零下5℃就不能使用。原因找到了,问题也就迎刃而解了。

  随着时间的推移,后来,卖单片机芯片的人将程序编好卖给公司,这样孙永胜就退出来了。但调试单片机的这段经历,也让孙永胜学到了许多。

  失败是成功之母,创新为科技之本

  州市比赛中,只拿了三等奖,这也让孙永胜悟到,科技创新比赛,首先注重的是创新。这些年来,他辅导的学生作品,先后有7次获得省级奖项。

  在2012年的第27届、2014年的第29届全国青少年科技创新大赛上,孙永胜分别以“6元成本60种数字电路实验板”和“8元成本18种模拟电路实验板”均获科技辅导员项目二等奖。这两件获奖作品创新性虽然较强,但是作品规模不大,去年打算参加第30届全国青少年科技创新大赛前,他就想到制作一套以创新理念为依据、应用3D打印建模和创意形象构图以及以单片机为核心自主开发适合教学的传感器电路,可以使小学生甚至是小学低段学生都能既开心参与又快速理解掌握电子技术传感器、创意机器人和信息技术scratch编程等。为了做好这45个创意机器人,他花了许多心思,总共耗时8个月,连春节假期也不休息,忙着制作机器人。为了加快制作速度,他还自费买了8台3D打印机用于打印零件。

  “失败是成功之母”。对于孙永胜而言,这句话特别有道理,除了调试单片机外,他还应邀为鞋厂设计过电子线路,但因技术力量不足,没有成功,却积累了经验。2007年时,他尝试着自己生产激光雕刻机,花了2000元买了激光管,后来却不敢用(看到电视中操作人员防护方面是全副武装,怕防护不好)。2007年,他就尝试自造3D雕刻机,造出来后发现问题,就是钻头在钻的过程中受到压力,夹具性能不好,钻头会缩进去。3D雕刻失败,但是平面雕刻还是成功的,这样他就把这平面雕刻机用到电路板的自动钻洞、切割方面。他利用这一机器,设计电路,辅导学生设计了简易智能机器人,这个作品后来参加台州市智能机器人灭火比赛,第一次参加就拿了台州市二等奖,第二年和第三年,又先后拿了台州市一等奖、浙江二等奖。2008年时,他辅导学生造了一个“智能别墅”,花了一个暑假时间。这个“智能别墅”外观很好,但是创新内容相对不足,在台

  机器人创客空间:期待为素质教育事业添砖加瓦

  2014年,孙永胜受聘担任温岭青少年宫科技辅导员,在青少年宫领导支持下,去年7月,温岭机器人创客空间在青少年宫成立。创客空间按学生年龄和项目难度分为三个梯度:机器人搭建、机器人触觉(模拟机器人)和机器人挑战,孙永胜担任机器人触觉辅导老师。

  这次参赛并获奖的45个创意机器人,同时也是创客空间的教学用具。孙永胜说,一开始在商量时,他就考虑到,不能让这些创意机器人停留在教室内,要让孩子们带回家里去玩,但同时也要控制成本。一开始用的是纸折机器人,再后来试制卡板贴纸式机器人,虽然很简易,但是用于教学也是可以的。然而学生对这种机器人没有持续的兴趣,于是他就想到,要与玩具结合在一起,研制既有创新性又有较强趣味性的创意机器人。

  为了造出这45个创意机器人,孙永胜没少花心思:他去新华书店查阅小学低段课本,看创意机器人是否可以与其他课程内容相结合。具体的制作过程中,他充分利用了3D打印技术,线路板自己能够做,程序也能自己编,但就是外壳造型较难。现在有3D打印机了,他可以通过3D打印,打印出自己想用的配件。当然,并不是说有了3D打印机就能自如打印出想要的东西,熟练掌握技术也要经历失败过程。在学习3D打印过程中,孙永胜也走过了一些弯路,如打印较大型的部件时,因为需要连续打印15个小时多的时间,到打到10个小时左右时受到干扰,因为人没有在边上,打坏了,又要重新打印。现在他一般将打印物的打印时间设置为3小时内,同时他还对3D打印机的电路进行了改造,让打印机在工作完毕后可以自动切断电源。而为了能让他人帮助打印,他还对打印机的英文操作界面进行了改造,设计并换上了可以操作一键打印的中文界面,这样在他自己去上班时,可以让家人帮忙打印。孙永胜告诉笔者,接下去,他还要自己设计制造一些自己需要的3D打印机,以后在科技创新制作方面,就将更方便了。

  展望未来,孙永胜信心满满:“之前是突出了传感器,所以在机器人前加了创意两字。接下去,我还要尽可能地造人形机器人。”