“理工女”的那些事
——訪湖南省衡陽(yáng)市第八中學(xué)黃詩(shī)琦

文 本刊記者 李 瑚

“理工女”的那些事
——訪湖南省衡陽(yáng)市第八中學(xué)黃詩(shī)琦

文 本刊記者 李 瑚

“這是用概率設(shè)計(jì)得出的失效費(fèi)用公式。利用這個(gè)公式，單位能調(diào)整備件計(jì)劃和控制庫(kù)存量，并制定一套保養(yǎng)與預(yù)防性維修方案，以減少電力系統(tǒng)發(fā)生故障的概率……”

在第38屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽的作品展示現(xiàn)場(chǎng)，來(lái)自衡陽(yáng)市第八中學(xué)的高二女生黃詩(shī)琦不急不緩地向觀摩嘉賓介紹了自己的作品《概率設(shè)計(jì)在評(píng)估電力系統(tǒng)成本與可靠性關(guān)系方面的應(yīng)用》。

然而，大部分人在聽(tīng)完作品講解很久之后，還是帶著不解的表情離開(kāi)了。對(duì)此，黃詩(shī)琦早已做好了心理準(zhǔn)備：“概率設(shè)計(jì)是一門(mén)比較難懂的學(xué)科，我花了一年的時(shí)間才對(duì)它稍有了解，如果不是因?yàn)閷?duì)數(shù)學(xué)的熱愛(ài)，恐怕早就放棄了。這次能用數(shù)學(xué)原理來(lái)設(shè)計(jì)制作創(chuàng)新作品參加大賽，我已經(jīng)很開(kāi)心了。”

樂(lè)游數(shù)學(xué)王國(guó)

若問(wèn)在學(xué)生時(shí)代，哪門(mén)課程最難，很多人都會(huì)將數(shù)學(xué)列在榜首。但在黃詩(shī)琦的眼中，數(shù)學(xué)這門(mén)學(xué)科卻充滿樂(lè)趣。

“我喜歡理科，最?lèi)?ài)的是數(shù)學(xué)。”每次放學(xué)后，她首先做完的是數(shù)學(xué)作業(yè)，興致高昂時(shí)，她還會(huì)給自己加幾道奧數(shù)題小試身手。

一次偶然的機(jī)會(huì)，黃詩(shī)琦與數(shù)學(xué)有了更親密的接觸。

隨著信息化教學(xué)的發(fā)展，多媒體被廣泛用于教學(xué)中，這樣導(dǎo)致用電量增大，電路故障的發(fā)生率也隨之增加，給師生們帶來(lái)諸多不便。“怎樣才能保障電力系統(tǒng)的可靠性？”

帶著問(wèn)題，黃詩(shī)琦求助了學(xué)校創(chuàng)新社團(tuán)的指導(dǎo)老師謝燕燕，在謝老師的鼓勵(lì)下，她決定從概率設(shè)計(jì)著手，利用數(shù)學(xué)原理解決這個(gè)難題。

概率設(shè)計(jì)是將概率統(tǒng)計(jì)相關(guān)理論運(yùn)用到工程的一門(mén)科學(xué)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了高中生的知識(shí)范圍，黃詩(shī)琦對(duì)它也只是略有耳聞。于是，她找來(lái)相關(guān)書(shū)籍和光盤(pán)，開(kāi)始自學(xué)。

看了好幾遍資料，黃詩(shī)琦才對(duì)概率設(shè)計(jì)有了初步了解。在謝老師的指導(dǎo)下，她將課題分為三個(gè)部分：可靠度對(duì)部件單價(jià)的影響，可靠度的確定，估計(jì)不可修復(fù)單元的失效費(fèi)用。

理清思路后，黃詩(shī)琦從國(guó)家電網(wǎng)湖南省電力公司及分公司獲取了全省14個(gè)市州電力系統(tǒng)的使用成本、投入成本、維護(hù)成本等資料。密密麻麻的數(shù)據(jù)、奇奇怪怪的專業(yè)術(shù)語(yǔ)讓她不知所措，從整理、分析數(shù)據(jù)到建立費(fèi)用-可靠度模型，就花費(fèi)了數(shù)月的時(shí)間。

好不容易完成了最繁瑣的數(shù)據(jù)分析，在推導(dǎo)失效費(fèi)用公式時(shí)，黃詩(shī)琦一次又一次地出錯(cuò)，又一步接一步地重來(lái)。“公式的推導(dǎo)有幾十個(gè)步驟，一步錯(cuò)就會(huì)步步錯(cuò)，而到底是哪一步做錯(cuò)了，很難一下子找出來(lái)。”

黃詩(shī)琦描繪了當(dāng)時(shí)的心情：“就像做題時(shí)，明明思路是對(duì)的，但結(jié)果算錯(cuò)了，只能得零分，簡(jiǎn)直欲哭無(wú)淚！”雖然身體受累、心情受挫，但得出正確結(jié)果的瞬間，那種成就感讓她興奮不已，也帶給她繼續(xù)前行的力量。

經(jīng)過(guò)一年的努力，黃詩(shī)琦完成了最初的目標(biāo)，《概率設(shè)計(jì)在評(píng)估電力系統(tǒng)成本與可靠性關(guān)系方面的應(yīng)用》在第38屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽上榮獲一等獎(jiǎng)。

巾幗不讓須眉

黃詩(shī)琦的爸爸曾是一名海軍，小時(shí)候，她常常去廈門(mén)探望爸爸。每次的廈門(mén)之旅她都非常期待，因?yàn)槟抢锊粌H有家人，還有她日思夜想的“玩具”。

“那里的‘玩具’可是無(wú)價(jià)之寶，在任何地方都買(mǎi)不到。”黃詩(shī)琦笑著說(shuō)。原來(lái)，她口中的“玩具”藏在海軍基地的一個(gè)倉(cāng)庫(kù)里，那里存放著各種軍用器械，光是看一看、摸一摸，她就能在里面待上一整天。而且，管理倉(cāng)庫(kù)的大哥哥還會(huì)把廢棄的子彈殼焊接成飛機(jī)、潛艇等模型，這些都讓她愛(ài)不釋手。

也許是受爸爸的影響，黃詩(shī)琦從小就不像其他的女孩子一樣喜歡娃娃，她的玩具堆里只有各種積木、遙控小汽車(chē)等男孩愛(ài)玩的物品。每當(dāng)“熊孩子”附體時(shí)，她也喜歡胡亂拆東西。

“遙控器為什么可以換臺(tái)？”“鬧鐘壞了，我來(lái)修理一下吧！”“玩具車(chē)怎么這么慢，我要讓它跑得更快。”抱著這樣的念頭，從玩具到小電器，都曾慘遭她的“毒手”。

初中第一次見(jiàn)到老師演示電路實(shí)驗(yàn)后，愛(ài)動(dòng)手的黃詩(shī)琦便買(mǎi)來(lái)一盒電路實(shí)驗(yàn)器材，把盒子上介紹的實(shí)驗(yàn)逐個(gè)做了一遍。充分掌握基本電路的結(jié)構(gòu)后，她便開(kāi)始隨意發(fā)揮，或是做一個(gè)小臺(tái)燈，或是讓一條電路上的紅、綠燈交錯(cuò)亮起……

才思敏捷想法多

一句無(wú)心之言或是一件尋常事，都可能引起黃詩(shī)琦的思考。

鑰匙這種重要卻不起眼的小物品很愛(ài)“躲貓貓”，相信很多人都曾有過(guò)“過(guò)家門(mén)而不能入”的尷尬經(jīng)歷。黃詩(shī)琦也如此。不過(guò)她可沒(méi)有僅僅停留在怨天尤人上，起初她在鑰匙扣上掛了一個(gè)大玩具以方便尋找，但事實(shí)證明，這個(gè)辦法行不通。

正當(dāng)黃詩(shī)琦為此事發(fā)愁時(shí)，朋友的手機(jī)丟了，有人提議利用GPS定位將手機(jī)找回。聽(tīng)到這個(gè)建議，她腦海中突然蹦出一個(gè)想法：如果在鑰匙扣內(nèi)裝上定位系統(tǒng)，找鑰匙就很簡(jiǎn)單啦！

黃詩(shī)琦居住的小區(qū)里有許多小朋友，乘坐電梯時(shí)，小朋友喜歡上竄下跳。有一次，電梯突然從10樓下墜了好幾層，把大家都嚇了一跳。雖然有驚無(wú)險(xiǎn)，但因電梯故障導(dǎo)致人員傷亡的事故也屢見(jiàn)不鮮。如何才能提高電梯的安全性？

遺憾的是，高中的學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，黃詩(shī)琦沒(méi)有時(shí)間去很好地解決上述問(wèn)題，但她已經(jīng)將問(wèn)題的解決方案進(jìn)行了創(chuàng)意設(shè)計(jì)，將“易找的鑰匙扣”“防墜電梯”“自動(dòng)加熱真空保溫杯”提交了實(shí)用新型專利申請(qǐng)。“這些想法還不夠成熟，希望以后能將它們完善，把它們化成有形的產(chǎn)品。”

未來(lái)，黃詩(shī)琦已經(jīng)做好了打算：在大學(xué)時(shí)就讀應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，與數(shù)學(xué)為伴，用數(shù)學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想。

第38屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽上，黃詩(shī)琦向觀摩的領(lǐng)導(dǎo)介紹作品。