“理工女”的那些事
——訪湖南省衡陽市第八中學黃詩琦

2017-08-01 00:17:55

文本刊記者李瑚

文本刊記者李瑚

“這是用概率設計得出的失效費用公式。利用這個公式，單位能調整備件計劃和控制庫存量，并制定一套保養與預防性維修方案，以減少電力系統發生故障的概率……”

在第38屆湖南省青少年科技創新大賽的作品展示現場，來自衡陽市第八中學的高二女生黃詩琦不急不緩地向觀摩嘉賓介紹了自己的作品《概率設計在評估電力系統成本與可靠性關系方面的應用》。

然而，大部分人在聽完作品講解很久之后，還是帶著不解的表情離開了。對此，黃詩琦早已做好了心理準備：“概率設計是一門比較難懂的學科，我花了一年的時間才對它稍有了解，如果不是因為對數學的熱愛，恐怕早就放棄了。這次能用數學原理來設計制作創新作品參加大賽，我已經很開心了。”

樂游數學王國

若問在學生時代，哪門課程最難，很多人都會將數學列在榜首。但在黃詩琦的眼中，數學這門學科卻充滿樂趣。

“我喜歡理科，最愛的是數學。”每次放學后，她首先做完的是數學作業，興致高昂時，她還會給自己加幾道奧數題小試身手。

一次偶然的機會，黃詩琦與數學有了更親密的接觸。

隨著信息化教學的發展，多媒體被廣泛用于教學中，這樣導致用電量增大，電路故障的發生率也隨之增加，給師生們帶來諸多不便。“怎樣才能保障電力系統的可靠性？”

帶著問題，黃詩琦求助了學校創新社團的指導老師謝燕燕，在謝老師的鼓勵下，她決定從概率設計著手，利用數學原理解決這個難題。

概率設計是將概率統計相關理論運用到工程的一門科學，遠遠超出了高中生的知識范圍，黃詩琦對它也只是略有耳聞。于是，她找來相關書籍和光盤，開始自學。

看了好幾遍資料，黃詩琦才對概率設計有了初步了解。在謝老師的指導下，她將課題分為三個部分：可靠度對部件單價的影響，可靠度的確定，估計不可修復單元的失效費用。

理清思路后，黃詩琦從國家電網湖南省電力公司及分公司獲取了全省14個市州電力系統的使用成本、投入成本、維護成本等資料。密密麻麻的數據、奇奇怪怪的專業術語讓她不知所措，從整理、分析數據到建立費用-可靠度模型，就花費了數月的時間。

好不容易完成了最繁瑣的數據分析，在推導失效費用公式時，黃詩琦一次又一次地出錯，又一步接一步地重來。“公式的推導有幾十個步驟，一步錯就會步步錯，而到底是哪一步做錯了，很難一下子找出來。”

黃詩琦描繪了當時的心情：“就像做題時，明明思路是對的，但結果算錯了，只能得零分，簡直欲哭無淚！”雖然身體受累、心情受挫，但得出正確結果的瞬間，那種成就感讓她興奮不已，也帶給她繼續前行的力量。

經過一年的努力，黃詩琦完成了最初的目標，《概率設計在評估電力系統成本與可靠性關系方面的應用》在第38屆湖南省青少年科技創新大賽上榮獲一等獎。

黃詩琦的爸爸曾是一名海軍，小時候，她常常去廈門探望爸爸。每次的廈門之旅她都非常期待，因為那里不僅有家人，還有她日思夜想的“玩具”。

“那里的‘玩具’可是無價之寶，在任何地方都買不到。”黃詩琦笑著說。原來，她口中的“玩具”藏在海軍基地的一個倉庫里，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，管理倉庫的大哥哥還會把廢棄的子彈殼焊接成飛機、潛艇等模型，這些都讓她愛不釋手。

也許是受爸爸的影響，黃詩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、遙控小汽車等男孩愛玩的物品。每當“熊孩子”附體時，她也喜歡胡亂拆東西。

“遙控器為什么可以換臺？”“鬧鐘壞了，我來修理一下吧！”“玩具車怎么這么慢，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”。

初中第一次見到老師演示電路實驗后，愛動手的黃詩琦便買來一盒電路實驗器材，把盒子上介紹的實驗逐個做了一遍。充分掌握基本電路的結構后，她便開始隨意發揮，或是做一個小臺燈，或是讓一條電路上的紅、綠燈交錯亮起……

一句無心之言或是一件尋常事，都可能引起黃詩琦的思考。

鑰匙這種重要卻不起眼的小物品很愛“躲貓貓”，相信很多人都曾有過“過家門而不能入”的尷尬經歷。黃詩琦也如此。不過她可沒有僅僅停留在怨天尤人上，起初她在鑰匙扣上掛了一個大玩具以方便尋找，但事實證明，這個辦法行不通。

正當黃詩琦為此事發愁時，朋友的手機丟了，有人提議利用GPS定位將手機找回。聽到這個建議，她腦海中突然蹦出一個想法：如果在鑰匙扣內裝上定位系統，找鑰匙就很簡單啦！

黃詩琦居住的小區里有許多小朋友，乘坐電梯時，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。雖然有驚無險，但因電梯故障導致人員傷亡的事故也屢見不鮮。如何才能提高電梯的安全性？

遺憾的是，高中的學習任務繁重，黃詩琦沒有時間去很好地解決上述問題，但她已經將問題的解決方案進行了創意設計，將“易找的鑰匙扣”“防墜電梯”“自動加熱真空保溫杯”提交了實用新型專利申請。“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品。”

未來，黃詩琦已經做好了打算：在大學時就讀應用數學專業，與數學為伴，用數學方法來實現自己的夢想。

第38屆湖南省青少年科技創新大賽上，黃詩琦向觀摩的領導介紹作品。