江激揚(yáng)
北京市通州區(qū)潞河中學(xué)是一所有著100多年歷史的花園式學(xué)校,知力記者來到這里,采訪了在北京市青少年科技創(chuàng)新大賽中獲得佳績的師生,深入了解了這所百年老校的科學(xué)創(chuàng)新之路。
知力:在本次青少年科技創(chuàng)新大賽上,潞河中學(xué)收獲頗豐,您如何評(píng)價(jià)潞河中學(xué)本次取得的成績?
趙滕任:潞河中學(xué)今年有4個(gè)項(xiàng)目、6名學(xué)生參加了北京市青少年創(chuàng)新大賽,他們分別獲得了大賽的一、二等獎(jiǎng)。在參賽準(zhǔn)備過程中,這些學(xué)生自主選擇課題,自主研究,在老師適當(dāng)?shù)膸椭屯苿?dòng)下實(shí)施科研項(xiàng)目。參賽的每一名學(xué)生都在科技活動(dòng)中付出了相當(dāng)大的努力,有些同學(xué)到大學(xué)實(shí)驗(yàn)室尋求指導(dǎo),也有人去工廠等地學(xué)習(xí)調(diào)研以提升作品質(zhì)量。例如陳明子和李婉璐同學(xué)在做網(wǎng)購包裝項(xiàng)目時(shí),分別到物資學(xué)院和材料工廠去考察項(xiàng)目的可行性,親自測(cè)量數(shù)據(jù),挑選制作材料。這次創(chuàng)新大賽是潞河理念在學(xué)生學(xué)習(xí)能力和綜合能力方面的體現(xiàn)。
知力:潞河中學(xué)從什么時(shí)候開始開展科技活動(dòng)的,現(xiàn)在情況如何?
趙滕任:潞河中學(xué)的科技項(xiàng)目從2006年開始,經(jīng)過兩年的理論摸索和器材購置等準(zhǔn)備工作階段,2008年我們正式開始在校內(nèi)開展機(jī)器人研發(fā)課程,后來又加入了單片機(jī)設(shè)計(jì)制作比賽、未來工程師競賽和青少年科技創(chuàng)新大賽的對(duì)應(yīng)培訓(xùn)內(nèi)容。
學(xué)校對(duì)我們的科技活動(dòng)越來越重視,因此近些年來,我們的學(xué)生參加了幾乎所有在北京市舉辦的科技比賽及活動(dòng),也有越來越多的學(xué)生開始進(jìn)行自己的科研項(xiàng)目。這次參加青少年創(chuàng)新大賽就是近年我校學(xué)生積極參與科研活動(dòng)的展示。
知力:潞河中學(xué)的科技活動(dòng)有什么特色項(xiàng)目?
趙滕任:單片機(jī)設(shè)備研發(fā)是我校的傳統(tǒng)項(xiàng)目,在近些年的比賽中屢屢獲獎(jiǎng)。
單片機(jī)比賽包括兩部分:一是用單片機(jī)芯片控制玩具汽車,讓它自動(dòng)完成各種不同的命令,例如汽車接力、自動(dòng)入庫、自動(dòng)感應(yīng)周圍障礙等等,二是設(shè)計(jì)一座有諸多自動(dòng)感應(yīng)功能的的小房子,房子能夠根據(jù)感應(yīng)到的不同情況做出各種反應(yīng)。我們?cè)谠O(shè)計(jì)參加單片機(jī)比賽的作品時(shí),一開始想對(duì)半成品進(jìn)行改造,但是隨著不斷修改半成品的元器件,我們最終的單片機(jī)參賽作品幾乎完全使用了自己選擇的元件和自己灌寫的程序。
我校學(xué)生也多次參加未來工程師競賽中的排雷機(jī)器人項(xiàng)目。排雷機(jī)器人也是一個(gè)經(jīng)典項(xiàng)目,但是每年比賽中不同的要求讓我們可參考借鑒的素材很少,比如2013年的排雷比賽就首次要求機(jī)器人必須有防水能力,所以這對(duì)我們的學(xué)生是更高的挑戰(zhàn)。
參賽學(xué)生發(fā)自內(nèi)心地愿意做好每一個(gè)項(xiàng)目,所以在思考、實(shí)施科技項(xiàng)目的過程中非常努力地工作,經(jīng)常會(huì)在學(xué)校做項(xiàng)目到深夜。如果有緊張的比賽任務(wù),我們的學(xué)生和老師也會(huì)通宵趕進(jìn)度。
知力:潞河中學(xué)會(huì)怎樣繼續(xù)開展科技活動(dòng)呢?
趙滕任:我們正在將學(xué)生培養(yǎng)方向從培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、思考能力轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力及綜合能力。
最早的時(shí)候,我們的老師和學(xué)生都缺乏開展項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),所以那時(shí)老師會(huì)幫助學(xué)生選一些科研題目,為他們指出方向,讓學(xué)生自己深入摸索。后來,科技活動(dòng)的選題逐漸由學(xué)生自己完成,老師會(huì)傳授經(jīng)驗(yàn),幫助他們修改課題,爭取讓他們?cè)诒荣愔腥〉米詈玫某煽儭?/p>
自從潞河中學(xué)進(jìn)入北京市翱翔計(jì)劃項(xiàng)目以來,學(xué)校對(duì)科技活動(dòng)的支持力度逐漸加大。而且在我校成為北京市科技示范校后,我們開始招收科技特長生,安排特長生學(xué)習(xí)物理、自動(dòng)化控制、通信技術(shù)等等比較專精的課程,讓學(xué)生在接觸更高層次知識(shí)的同時(shí)提出質(zhì)疑,然后進(jìn)行科學(xué)探索來消除質(zhì)疑。另外我們還鼓勵(lì)學(xué)生到高校里觀摩,參與大學(xué)的科技研究項(xiàng)目。
知力:潞河中學(xué)的科技活動(dòng)有什么特色項(xiàng)目?
趙滕任:單片機(jī)設(shè)備研發(fā)是我校的傳統(tǒng)項(xiàng)目,在近些年的比賽中屢屢獲獎(jiǎng)。
單片機(jī)比賽包括兩部分:一是用單片機(jī)芯片控制玩具汽車,讓它自動(dòng)完成各種不同的命令,例如汽車接力、自動(dòng)入庫、自動(dòng)感應(yīng)周圍障礙等等,二是設(shè)計(jì)一座有諸多自動(dòng)感應(yīng)功能的的小房子,房子能夠根據(jù)感應(yīng)到的不同情況做出各種反應(yīng)。我們?cè)谠O(shè)計(jì)參加單片機(jī)比賽的作品時(shí),一開始想對(duì)半成品進(jìn)行改造,但是隨著不斷修改半成品的元器件,我們最終的單片機(jī)參賽作品幾乎完全使用了自己選擇的元件和自己灌寫的程序。
我校學(xué)生也多次參加未來工程師競賽中的排雷機(jī)器人項(xiàng)目。排雷機(jī)器人也是一個(gè)經(jīng)典項(xiàng)目,但是每年比賽中不同的要求讓我們可參考借鑒的素材很少,比如2013年的排雷比賽就首次要求機(jī)器人必須有防水能力,所以這對(duì)我們的學(xué)生是更高的挑戰(zhàn)。
參賽學(xué)生發(fā)自內(nèi)心地愿意做好每一個(gè)項(xiàng)目,所以在思考、實(shí)施科技項(xiàng)目的過程中非常努力地工作,經(jīng)常會(huì)在學(xué)校做項(xiàng)目到深夜。如果有緊張的比賽任務(wù),我們的學(xué)生和老師也會(huì)通宵趕進(jìn)度。
潞河中學(xué)參加2014年科技創(chuàng)新大賽的項(xiàng)目普遍具有一個(gè)共同點(diǎn):項(xiàng)目思路來源于同學(xué)們的日常生活和學(xué)習(xí)。在采訪過程中,知力記者除了感受到了這些同學(xué)鉆研課題、改善生活中瑕疵的勁頭,感受更多的是潞河人對(duì)生活的熱情向往和積極態(tài)度。那就讓我們來看一看同學(xué)們對(duì)參賽、對(duì)科研有何感想和感悟吧。
參加這次比賽,我設(shè)計(jì)了一款高效率手機(jī)移動(dòng)電源,這個(gè)電源的功能與市售的移動(dòng)電源并無二致,不過我改進(jìn)了電源的內(nèi)部結(jié)構(gòu),讓它明顯地提高了效率,并且安全性能也更加優(yōu)化。移動(dòng)電源的內(nèi)部主要包括電池和電路兩部分,我主要在電路方面進(jìn)行了深入的研發(fā),包括改進(jìn)從電池到手機(jī)接口的升壓電路,設(shè)計(jì)更加合理的保護(hù)電路、促進(jìn)電池充電更快的充電電路和電量顯示電路。專家評(píng)委點(diǎn)評(píng)說,我的項(xiàng)目源于生活,而且改進(jìn)已有的市售產(chǎn)品的思路很獨(dú)特。如果我的設(shè)計(jì)能夠成功推廣,也許會(huì)帶動(dòng)移動(dòng)電源行業(yè)的一次革新,讓更多用戶享受到更高效、更安全的日常用品。
在選擇這個(gè)課題之前,我們一直覺得公園的垃圾問題比較嚴(yán)重,特別是在節(jié)假日,公園垃圾會(huì)對(duì)環(huán)境保潔工作帶來很重的負(fù)擔(dān),更會(huì)在很大程度上影響游人的心情。出于這一點(diǎn),我們倆設(shè)計(jì)制作了垃圾自動(dòng)回收機(jī)器人。我們的機(jī)器人能夠全方位自動(dòng)收集垃圾,關(guān)鍵是突破a了引導(dǎo)游客尋找垃圾桶投扔垃圾的定向思維。垃圾回收機(jī)器人安裝了多個(gè)避障傳感器,偵測(cè)到障礙后會(huì)等待或轉(zhuǎn)向,偵測(cè)到垃圾后就啟動(dòng)回收程序,利用氣壓和機(jī)械滾輪將垃圾放在機(jī)器人垃圾倉內(nèi)。來到創(chuàng)新大賽比賽現(xiàn)場后,我們與其他參賽者進(jìn)行了充分交流,還與來自國外的參賽者進(jìn)行切磋,獲得了做項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)自己項(xiàng)目的更多思考,這對(duì)我們今后繼續(xù)學(xué)習(xí)和研發(fā)都意義深遠(yuǎn)。另外,我們?cè)诨顒?dòng)中結(jié)交了很多中國和外國的朋友,鍛煉了交際能力和語言能力,這方面也讓我們獲益匪淺。
我的項(xiàng)目是一個(gè)數(shù)學(xué)課題,通過尺規(guī)作圖的方法來研究光波的反射和聲波反射等。現(xiàn)在我已經(jīng)研究過單個(gè)平面反射的波、雙面反射的波、多面反射的波和圓上反射的波,得出的結(jié)論是,在弧面上反射的波延圓周傳播,不在圓周的兩點(diǎn)無法用一個(gè)波來傳播。
之所以選擇這個(gè)項(xiàng)目,是因?yàn)槲铱吹胶苌儆腥搜芯繑?shù)學(xué)問題,而我自己又非常喜歡數(shù)學(xué),因此就決定進(jìn)行一個(gè)數(shù)學(xué)項(xiàng)目來挑戰(zhàn)自我。在研究過程中也遇到很多困難,用尺規(guī)作圖研究波的反射這個(gè)課題之前可能沒有人做過,所以我需要完全通過創(chuàng)新思維來尋找突破口。而且本項(xiàng)目中有些內(nèi)容需要用我還沒學(xué)到的知識(shí)來解答,這時(shí)我就要尋求指導(dǎo)老師的幫助。在參加這次比賽的過程中,我與許多參賽選手交流了項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),也學(xué)到很多新的技巧。今后如果再參加其他科技項(xiàng)目,我就能夠進(jìn)一步完善我的作品。
我們?cè)谄綍r(shí)上網(wǎng)購物時(shí),覺得物流方面有很大空間可以改進(jìn),比如可以減少包裝的浪費(fèi)、加強(qiáng)包裝質(zhì)量等等,所以我們就有了設(shè)計(jì)一款通用的網(wǎng)購包裝的想法。在項(xiàng)目進(jìn)行過程中,我們到多個(gè)快遞公司了解信息、尋求幫助,還來到物資學(xué)院詢問相關(guān)知識(shí),進(jìn)行研究項(xiàng)目的可行性和可操作性分析。最終我們登上了青少年科技大賽的舞臺(tái),與其他選手角逐。通過這次比賽,我們認(rèn)識(shí)了很多國外的朋友。在封閉答辯和公開答辯的時(shí)候,很多人給我們提供了寶貴的思路和建議。因?yàn)樵谇捌谘邪l(fā)過程中,即使加上老師我們也只有3個(gè)人的思路,而現(xiàn)在我們收獲了很多不同的想法和專業(yè)的指導(dǎo)。經(jīng)過這次創(chuàng)新大賽,我們有了更多將項(xiàng)目持續(xù)進(jìn)行下去的動(dòng)力。endprint