百年老校的科學創新路

江激揚

北京市通州區潞河中學是一所有著100多年歷史的花園式學校，知力記者來到這里，采訪了在北京市青少年科技創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創新之路。

知力：在本次青少年科技創新大賽上，潞河中學收獲頗豐，您如何評價潞河中學本次取得的成績？

趙滕任：潞河中學今年有4個項目、6名學生參加了北京市青少年創新大賽，他們分別獲得了大賽的一、二等獎。在參賽準備過程中，這些學生自主選擇課題，自主研究，在老師適當的幫助和推動下實施科研項目。參賽的每一名學生都在科技活動中付出了相當大的努力，有些同學到大學實驗室尋求指導，也有人去工廠等地學習調研以提升作品質量。例如陳明子和李婉璐同學在做網購包裝項目時，分別到物資學院和材料工廠去考察項目的可行性，親自測量數據，挑選制作材料。這次創新大賽是潞河理念在學生學習能力和綜合能力方面的體現。

知力：潞河中學從什么時候開始開展科技活動的，現在情況如何？

趙滕任：潞河中學的科技項目從2006年開始，經過兩年的理論摸索和器材購置等準備工作階段，2008年我們正式開始在校內開展機器人研發課程，后來又加入了單片機設計制作比賽、未來工程師競賽和青少年科技創新大賽的對應培訓內容。

學校對我們的科技活動越來越重視，因此近些年來，我們的學生參加了幾乎所有在北京市舉辦的科技比賽及活動，也有越來越多的學生開始進行自己的科研項目。這次參加青少年創新大賽就是近年我校學生積極參與科研活動的展示。

知力：潞河中學的科技活動有什么特色項目？

趙滕任：單片機設備研發是我校的傳統項目，在近些年的比賽中屢屢獲獎。

單片機比賽包括兩部分：一是用單片機芯片控制玩具汽車，讓它自動完成各種不同的命令，例如汽車接力、自動入庫、自動感應周圍障礙等等，二是設計一座有諸多自動感應功能的的小房子，房子能夠根據感應到的不同情況做出各種反應。我們在設計參加單片機比賽的作品時，一開始想對半成品進行改造，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。

我校學生也多次參加未來工程師競賽中的排雷機器人項目。排雷機器人也是一個經典項目，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器人必須有防水能力，所以這對我們的學生是更高的挑戰。

參賽學生發自內心地愿意做好每一個項目，所以在思考、實施科技項目的過程中非常努力地工作，經常會在學校做項目到深夜。如果有緊張的比賽任務，我們的學生和老師也會通宵趕進度。

知力：潞河中學會怎樣繼續開展科技活動呢？

趙滕任：我們正在將學生培養方向從培養學生的動手能力、思考能力轉向培養學生的自主創新能力及綜合能力。

最早的時候，我們的老師和學生都缺乏開展項目的經驗，所以那時老師會幫助學生選一些科研題目，為他們指出方向，讓學生自己深入摸索。后來，科技活動的選題逐漸由學生自己完成，老師會傳授經驗，幫助他們修改課題，爭取讓他們在比賽中取得最好的成績。

自從潞河中學進入北京市翱翔計劃項目以來，學校對科技活動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，安排特長生學習物理、自動化控制、通信技術等等比較專精的課程，讓學生在接觸更高層次知識的同時提出質疑，然后進行科學探索來消除質疑。另外我們還鼓勵學生到高校里觀摩，參與大學的科技研究項目。

知力：潞河中學的科技活動有什么特色項目？

趙滕任：單片機設備研發是我校的傳統項目，在近些年的比賽中屢屢獲獎。

單片機比賽包括兩部分：一是用單片機芯片控制玩具汽車，讓它自動完成各種不同的命令，例如汽車接力、自動入庫、自動感應周圍障礙等等，二是設計一座有諸多自動感應功能的的小房子，房子能夠根據感應到的不同情況做出各種反應。我們在設計參加單片機比賽的作品時，一開始想對半成品進行改造，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。

我校學生也多次參加未來工程師競賽中的排雷機器人項目。排雷機器人也是一個經典項目，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器人必須有防水能力，所以這對我們的學生是更高的挑戰。

參賽學生發自內心地愿意做好每一個項目，所以在思考、實施科技項目的過程中非常努力地工作，經常會在學校做項目到深夜。如果有緊張的比賽任務，我們的學生和老師也會通宵趕進度。

潞河中學參加2014年科技創新大賽的項目普遍具有一個共同點：項目思路來源于同學們的日常生活和學習。在采訪過程中，知力記者除了感受到了這些同學鉆研課題、改善生活中瑕疵的勁頭，感受更多的是潞河人對生活的熱情向往和積極態度。那就讓我們來看一看同學們對參賽、對科研有何感想和感悟吧。

參加這次比賽，我設計了一款高效率手機移動電源，這個電源的功能與市售的移動電源并無二致，不過我改進了電源的內部結構，讓它明顯地提高了效率，并且安全性能也更加優化。移動電源的內部主要包括電池和電路兩部分，我主要在電路方面進行了深入的研發，包括改進從電池到手機接口的升壓電路，設計更加合理的保護電路、促進電池充電更快的充電電路和電量顯示電路。專家評委點評說，我的項目源于生活，而且改進已有的市售產品的思路很獨特。如果我的設計能夠成功推廣，也許會帶動移動電源行業的一次革新，讓更多用戶享受到更高效、更安全的日常用品。

在選擇這個課題之前，我們一直覺得公園的垃圾問題比較嚴重，特別是在節假日，公園垃圾會對環境保潔工作帶來很重的負擔，更會在很大程度上影響游人的心情。出于這一點，我們倆設計制作了垃圾自動回收機器人。我們的機器人能夠全方位自動收集垃圾，關鍵是突破a了引導游客尋找垃圾桶投扔垃圾的定向思維。垃圾回收機器人安裝了多個避障傳感器，偵測到障礙后會等待或轉向，偵測到垃圾后就啟動回收程序，利用氣壓和機械滾輪將垃圾放在機器人垃圾倉內。來到創新大賽比賽現場后，我們與其他參賽者進行了充分交流，還與來自國外的參賽者進行切磋，獲得了做項目的經驗和對自己項目的更多思考，這對我們今后繼續學習和研發都意義深遠。另外，我們在活動中結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。

我的項目是一個數學課題，通過尺規作圖的方法來研究光波的反射和聲波反射等。現在我已經研究過單個平面反射的波、雙面反射的波、多面反射的波和圓上反射的波，得出的結論是，在弧面上反射的波延圓周傳播，不在圓周的兩點無法用一個波來傳播。

之所以選擇這個項目，是因為我看到很少有人研究數學問題，而我自己又非常喜歡數學，因此就決定進行一個數學項目來挑戰自我。在研究過程中也遇到很多困難，用尺規作圖研究波的反射這個課題之前可能沒有人做過，所以我需要完全通過創新思維來尋找突破口。而且本項目中有些內容需要用我還沒學到的知識來解答，這時我就要尋求指導老師的幫助。在參加這次比賽的過程中，我與許多參賽選手交流了項目經驗，也學到很多新的技巧。今后如果再參加其他科技項目，我就能夠進一步完善我的作品。

我們在平時上網購物時，覺得物流方面有很大空間可以改進，比如可以減少包裝的浪費、加強包裝質量等等，所以我們就有了設計一款通用的網購包裝的想法。在項目進行過程中，我們到多個快遞公司了解信息、尋求幫助，還來到物資學院詢問相關知識，進行研究項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，與其他選手角逐。通過這次比賽，我們認識了很多國外的朋友。在封閉答辯和公開答辯的時候，很多人給我們提供了寶貴的思路和建議。因為在前期研發過程中，即使加上老師我們也只有3個人的思路，而現在我們收獲了很多不同的想法和專業的指導。經過這次創新大賽，我們有了更多將項目持續進行下去的動力。endprint