李瑚
今年15歲的菅長林是遼寧省大連市第十九中學(xué)的一名初三學(xué)生,他比同齡人高一點(diǎn)、壯一點(diǎn),如同他的體重,菅長林在學(xué)校的科技創(chuàng)新領(lǐng)域也是一個(gè)重量級人物。他是同學(xué)們公認(rèn)的“小老師”,也是老師眼中的“小創(chuàng)客”。
小創(chuàng)客愛鉆研
站在人群中的菅長林并不起眼,只有接觸過的人才能發(fā)現(xiàn)他身上獨(dú)有的創(chuàng)客氣質(zhì):勤思考、愛鉆研、善創(chuàng)新。
“他非常聰明,更難得的是能持之以恒,潛心鉆研。”相處了近三年,科技指導(dǎo)老師宋國松對他贊不絕口。
在小學(xué)階段,伙伴們都喜歡模型車、漫畫書,菅長林卻迷上了對于小朋友來說比較枯燥的電路板。媽媽以為他對電路板不過是三分鐘熱度,沒想到他卻認(rèn)真查起了資料,還經(jīng)常一個(gè)人拿著工具箱小試身手。
小玩具被他拆了個(gè)遍,他終于明白了電路板如何工作,遇上鬧鐘、收音機(jī)、電視機(jī)“罷工”,他還一展身手,找出問題所在,讓它們重回“崗位”。
聽聞了這些事跡,親戚特意將一臺淘汰的舊電腦送給他。經(jīng)過一段時(shí)間的鉆研維修,菅長林讓電腦又能正常使用了。此后,誰家的電腦出了問題都向他求助。
上初中后,菅長林加入了學(xué)校的科技活動社團(tuán)。由于剛?cè)肷鐖F(tuán),需要掌握的知識都比較簡單,如制作汽車、飛機(jī)等模型。面對這些低難度的任務(wù),他很快就失去了興趣。
宋老師察覺到這種苗頭后,便拋出了一個(gè)難題:研究單片機(jī)。單片機(jī)的基礎(chǔ)理論知識包括模擬電路、數(shù)字電路和C語言編程。這些在大學(xué)才會接觸到的知識,很少有中學(xué)生能掌握,連宋老師自己也只是購買了相關(guān)的器材、書籍,并無過深的研究?!拔壹认搿疄殡y’他,也是將啟動該探究活動的希望寄予了他?!?/p>
拿到相關(guān)資料后,菅長林便把這件事放在了心上。那段時(shí)間,他把書翻了好幾遍,從網(wǎng)上下載視頻資料學(xué)習(xí),認(rèn)真試驗(yàn)、做筆記,遇到不懂的地方就向老師請教,或自己查資料、上論壇提問……兩個(gè)月后,他設(shè)計(jì)出了第一個(gè)程序。當(dāng)他把作品交給老師檢驗(yàn)時(shí),宋老師贊不絕口:“這孩子真厲害!”
進(jìn)步一點(diǎn)點(diǎn)
憑著這股鉆研勁,三個(gè)月內(nèi),菅長林利用編程知識設(shè)計(jì)制作了《小區(qū)車輛身份識別及控制系統(tǒng)》,并在2014年相繼獲得大連市青少年科技創(chuàng)新大賽、遼寧省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)。
談及發(fā)明創(chuàng)新的過程,菅長林坦言:“一項(xiàng)作品從構(gòu)思到制作,從完善到獲獎(jiǎng),需要不斷折騰?!痹谒磥?,每一次的折騰都會有所進(jìn)步。
2014年第一次參加大連市青少年科技創(chuàng)新大賽時(shí),菅長林最初的想法是制作一個(gè)柜式充電裝置,兼顧儲物和充電功能,適用于公共場所。然而,經(jīng)過查詢,他發(fā)現(xiàn)市場上已有類似產(chǎn)品,“這個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)不夠好,不能輸在起跑線上。”菅長林立馬否定了之前的構(gòu)思。
什么樣的創(chuàng)意既獨(dú)特又實(shí)用?一天,他路過小區(qū)大門時(shí),看著進(jìn)出的車輛,心中頓生靈感:汽車給人們帶來了便利,同時(shí)也成為壞人的幫手,有人開車到處行竊,有人則偽裝成搬家公司實(shí)施盜竊,而現(xiàn)有的道閘系統(tǒng)一般用于限制車輛通行,或是計(jì)時(shí)繳費(fèi),并沒有考慮安全問題。若能增加一道智能把關(guān)程序,小區(qū)居民的安全就有了保障。
這個(gè)想法得到了隊(duì)友的一致贊同,經(jīng)過近兩個(gè)月的研究,他們從身份證的唯一性得到啟發(fā),制作出《小區(qū)車輛身份識別及控制系統(tǒng)》。采用該系統(tǒng)后,當(dāng)汽車進(jìn)入小區(qū),司機(jī)必須用身份證在讀卡機(jī)上刷卡,信息識別控制電路識別身份證的16進(jìn)制碼后開啟閘機(jī),抬起橫桿放行。
萬一身份證并非司機(jī)本人的怎么辦?如果有人存心作案,很可能會冒用他人的身份證。于是,菅長林和隊(duì)友又在系統(tǒng)中增加了兩個(gè)攝像頭,在放行前,先對司機(jī)面部和車輛牌照進(jìn)行拍攝,達(dá)到震懾和查證作用。
在宋國松看來,程序設(shè)計(jì)才是這個(gè)作品最大的亮點(diǎn)和難點(diǎn),而編程這項(xiàng)最艱巨的任務(wù)正是由菅長林一人承擔(dān)。
其他機(jī)器人是用模塊編程,而菅長林使用的是C語言編程,作品涉及的零件多,編寫量大,每個(gè)步驟的編寫都要經(jīng)過數(shù)十次的修改和反復(fù)試驗(yàn)。
對菅長林來說,任何一個(gè)字母的誤寫或是設(shè)計(jì)思路稍有偏差,都會影響作品的性能。只有沉下心來,不斷測試才能找出問題,讓程序達(dá)到完美狀態(tài)。
“小老師”樂助人
剛加入學(xué)校科技活動社團(tuán)時(shí),菅長林就擔(dān)任了競賽部副部長,社員們的《室外垃圾箱煙蒂輪轉(zhuǎn)回收裝置》、《方便個(gè)性化洗衣的遙控洗衣機(jī)》、《供臥床病人用自理型家居系統(tǒng)》等作品的編程都經(jīng)過了他的指導(dǎo)。
幾乎每天都有同學(xué)找他幫忙,“行,沒問題”成了他的口頭禪。第二年競選社團(tuán)主席時(shí),菅長林毫無懸念地競選成功。
出于對他的信任,在參加第十一屆全國宋慶齡少年兒童發(fā)明獎(jiǎng)時(shí),宋國松并沒有陪同,而是讓一位帶隊(duì)老師負(fù)責(zé)學(xué)生的安全、食宿等,技術(shù)指導(dǎo)則由菅長林擔(dān)任。不負(fù)所托,最終他的參賽作品《ATM機(jī)用全方位防盜報(bào)警系統(tǒng)》獲得了金獎(jiǎng),隊(duì)友的作品也獲得了銅獎(jiǎng)。
面對成功和榮譽(yù),菅長林并不因此而自滿,對未來也有了初步規(guī)劃:“我的編程技術(shù)比較‘渣’,還得不斷學(xué)習(xí),我希望自己以后能成為一名高級編程師?!?/p>