■周涵宇（右）和指导老师陈玉贤（左）受访者供图
近日，广东省青少年科技创新大赛赛场传来好消息，东莞代表队斩获60个奖项，获奖数量和质量均超过去年。其中，来自寮步中学初二（6）班周涵宇同学设计并制作的作品《硬币自动分类》获发明创造类一等奖。
设计灵感源于坐公交车
一角、五角、一元，三类直径大小不同的硬币，通过宽窄不同的缝隙时，掉进不同的盒子里，从而进行分类。谈及设计灵感，周涵宇指导老师陈玉贤告诉记者，有一次，周涵宇坐公交车至尾站，看到公交车师傅将车内零钱收集并清点，此时，他发现这些零钱需要很多工作人员共同整理。“纸币可以使用清点机，但硬币没有工具，只能手工逐一分类，费时又费力，有没有更便捷的方法呢？”周涵宇与陈玉贤老师分享了这次经历后，决定设计一个能轻松将硬币分类并且可以计数的盒子，用于小卖部、超市、银行、公交车等。
2018年10月，在陈玉贤老师的指导下，周涵宇设计出第一代“硬币自动分类盒”，并参加寮步镇青少年科技创新大赛获一等奖。第一代分类盒较为粗糙和简单，盒身采用亚克力板拼接，由于使用502胶水进行黏合，盒身多处留有胶水印迹，不太美观。从镇赛到市赛，周涵宇对分类盒进行改进，采用有机玻璃胶水，解决外观胶水印迹过多的问题。
作品不断升级
“我们也很意外拿到了市赛和省赛一等奖。”陈玉贤老师说，原本，只是抱着尝试的想法参赛，没想到结果却令他们十分惊喜。在获得市赛一等奖后，《硬币自动分类》作品拿到了省赛“入场券”。为使作品呈现出更好效果，周涵宇对作品新增计数功能。“恰好当时学校申报东莞市第二批创客学校，第二课堂新增编程课程，他便跟随编程老师进行学习。”陈玉贤回忆，“省赛公布获奖结果时，二等奖念了五批，都没有我们这个作品，原本做好了拿三等奖的准备，没想到在一等奖名单中听到了名字”。
这种利用红外线激光器对掉进不同盒子中的硬币进行计数，并通过显示屏显示每种硬币数量的方式，获得评委老师的一致点赞。不过，周涵宇认为，分类盒还有许多待改进的空间。如分类盒只能对新型的一角、五角、一元硬币进行分类，对旧版的一角不起作用；计划增加语音播报功能，不需要盯着屏幕也能知道盒子里进了多少钱；同时，要解决只能将硬币逐一放入计数的问题。
困难重重巧化解
对作品进行改良的思考，贯穿始终。利用硬币直径不同的原理进行分类看似简单，但由于三类硬币直径相差甚微，周涵宇在设计硬币划入轨道时，进行了多次尝试。“轨道必须一毫米一毫米地改，改完要切割，还要拿胶水粘，重复多次，每次均需重新构建设计图。”由于效率太低，周涵宇干脆一次性切割了多个轨道，缩小误差区间，直至完全合适。
“虽说初二才开始接触物理科目学习，但涵宇的动手和创造能力都很不错。”陈玉贤既是周涵宇的指导老师，也是他的班主任。为让周涵宇腾出更多创造时间，陈玉贤每天督促周涵宇利用晚修完成当天作业，便和他一起“泡”在实验室。通过镇、市、省多次比赛，周涵宇开阔了眼界，在制作和解说环节，提高了动手和口才能力。在他看来，硬币分类盒子利用亚克力板透明的特点，容易让人观察和理解其中的工作原理，结构简单，易操作，体型小，成本低廉，改变了手工分离硬币的现象，为小卖部、超市、公交车公司节省了不少时间。
（记者张理萌）
