田春憶
和同伴玩水槍,激發(fā)了他對(duì)水的表面張力的興趣,課題《探究水的表面張力》獲得第九屆中國(guó)少年科學(xué)院“小院士”課題研究活動(dòng)一等獎(jiǎng);用手機(jī)聽音樂時(shí),他有了手機(jī)擴(kuò)音器的設(shè)計(jì)思路,“簡(jiǎn)易手機(jī)擴(kuò)音器”獲得第三十屆成都市青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng);和同學(xué)打電子游戲時(shí),他又想:“何不自己設(shè)計(jì)一款游戲?”于是,他便用易語言設(shè)計(jì)了“湊24點(diǎn)”,這項(xiàng)作品最終獲得第三十一屆成都市青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)……成都市樹德中學(xué)高一學(xué)生陳藝銘告訴記者,自己是在日常的玩樂中開啟了科技創(chuàng)新的旅程。
從第一次接觸科技創(chuàng)新時(shí)的懵懂到漸漸有了自己的心得,陳藝銘用實(shí)力為自己贏得了“ 頭號(hào)創(chuàng)新玩家”的稱號(hào)。
二年級(jí)的暑假,陳藝銘用一個(gè)月的時(shí)間裁剪、組裝了八級(jí)云霄飛車模型,并召集小伙伴們一起“對(duì)決”。
2011年春天的一個(gè)周末,陳藝銘跟隨華西都市報(bào)的小記者團(tuán)來到四川省科技館參觀,頓時(shí)被館內(nèi)展示的神奇科學(xué)世界深深地吸引了,也喜歡上了那里風(fēng)趣幽默、和藹可親的科技老師。他纏著父母參加了科技館內(nèi)開設(shè)的小實(shí)驗(yàn)家工作室,結(jié)識(shí)了他的第一位科技老師——張新華。
在張老師的指導(dǎo)下,陳藝銘打開了科技創(chuàng)新的大門。從小學(xué)二年級(jí)到初中三年級(jí),從“觀察螞蟻”到構(gòu)思設(shè)計(jì)“新型3D打印機(jī)”,每發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題,他總會(huì)想辦法逐步解決。“他有一股不服輸?shù)木?。?張老師這樣評(píng)價(jià)他。
陳藝銘常常隨身攜帶一個(gè)記事本,遇到不懂的問題便記下來,之后與志同道合的朋友們一起研討、探究?!澳菚r(shí),感覺每天都充滿了創(chuàng)新的樂趣?!被叵肫鹱畛醯膭?chuàng)新經(jīng)歷,陳藝銘興奮地說。
四年級(jí)的一次書法課上,陳藝銘發(fā)現(xiàn)用毛筆寫字特別不方便,寫一兩個(gè)字就要重新沾墨水,寫字速度太慢。有什么“好玩”的方法能解決這個(gè)問題?突然,他想到曾拆卸過的鋼筆墨囊——為何不把毛筆與鋼筆的墨囊組合,既保持毛筆“中國(guó)風(fēng)”的外觀,又能讓其自動(dòng)吸墨?就這樣,陳藝銘萌生了人生第一個(gè)發(fā)明的念頭,“儲(chǔ)墨式毛筆”就此誕生。
“可調(diào)焦放大鏡”的構(gòu)想也是陳藝銘和同學(xué)在課間用放大鏡聚光燃燒枯樹葉、以此攻擊螞蟻時(shí)的突發(fā)奇想。只是當(dāng)時(shí)的他知識(shí)儲(chǔ)備不足,沒能將其實(shí)現(xiàn)。不過,這項(xiàng)創(chuàng)意不僅作為發(fā)明金點(diǎn)子入圍了2013年德國(guó)IENA發(fā)明展,更激發(fā)了他在玩中不斷創(chuàng)新的熱情。
進(jìn)入初中后,漸漸地,陳藝銘發(fā)現(xiàn),只有想法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,他希望自己的創(chuàng)意能被精美地制作出來,不僅是靜態(tài)的模型,而是整合了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、電子制作和軟件編程,讓它能運(yùn)動(dòng),能發(fā)光、發(fā)熱,更具可控性、趣味性和實(shí)用性。
帶著這種想法,陳藝銘加入了學(xué)校的3D社團(tuán)。在這里,神奇的3D建模和立體打印讓他大開眼界。通過對(duì)犀牛和3D MAX建模軟件、3D設(shè)計(jì)原理和打印技術(shù)的學(xué)習(xí),他將自己的設(shè)計(jì)圖從平面拓展到三維空間。
當(dāng)然,科技創(chuàng)新不能停留在外觀設(shè)計(jì)上,還需要電子制作的功底。陳藝銘為此還自籌了裝備:電烙鐵、熱熔膠槍、電鉆、小型切割機(jī)、小型球磨機(jī)、LED燈等。學(xué)習(xí)了電路的基本原理、焊接技術(shù)以及切割、打磨等技巧和基礎(chǔ)軟件的編程方法后,他的思路漸漸被拓寬,很多困惑也迎刃而解,如“可調(diào)焦放大鏡”的設(shè)計(jì)圖已被他用3D技術(shù)完成。
“在進(jìn)行科技創(chuàng)新時(shí),一次次攻克困難,最能‘玩出刺激而有趣的事?!标愃囥懱寡裕谕瓿勺约旱谝粋€(gè)大型項(xiàng)目——無人駕駛水面清潔船時(shí),雖然面臨前所未有的挑戰(zhàn),但他體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的樂趣。“隊(duì)員有時(shí)候會(huì)因意見不同發(fā)生爭(zhēng)吵,但當(dāng)問題解決后,會(huì)發(fā)現(xiàn)爭(zhēng)吵過程能帶來更多的思路?!?/p>
無人駕駛水面清潔船設(shè)計(jì)初期,隊(duì)員們?cè)诰W(wǎng)上分別查找外觀設(shè)計(jì)、浮力、動(dòng)力、電路、傳感器等問題的相關(guān)資料和文獻(xiàn)。在老師的指導(dǎo)下,在隊(duì)員們激烈的爭(zhēng)論和思想碰撞中,幾個(gè)方案初現(xiàn)雛形,再結(jié)合當(dāng)前的知識(shí)水平和建模分析,最終,他們構(gòu)想了油污及漂浮物清理的設(shè)計(jì)。
接下來需要3D打印清潔船的部件。3D打印的速度十分緩慢,數(shù)小時(shí)才能完成一個(gè)部件,一旦出錯(cuò)就要重新設(shè)計(jì)和打印。還有清潔船的組裝問題、太陽能和風(fēng)能的動(dòng)力轉(zhuǎn)換問題等,都亟待解決。但即便困難重重,隊(duì)員們從不灰心喪氣,而是群策群力,找原因、找替代辦法。
“我們開始想用插銷組裝清潔船,但打印機(jī)精度有限,導(dǎo)致插銷無法起到固定作用,然后我們決定放棄使用插銷,直接用ab膠粘貼,再在外部加固、防水?!睂?duì)于清潔船的動(dòng)力問題,陳藝銘和伙伴們最終通過光電互補(bǔ)得以解決,即使用兩塊“鋰電池+太陽能板”,可在一塊用電的同時(shí)對(duì)另外一塊充電,當(dāng)太陽能能提供足夠動(dòng)力時(shí),可以停用電池。
在大家的努力下,無人駕駛水面清潔船獲得了“匯星風(fēng)云”杯2016年全國(guó)青少年電子制作錦標(biāo)賽科技創(chuàng)新少年組三等獎(jiǎng)。
對(duì)于什么是創(chuàng)新,大部分學(xué)生的第一反應(yīng)是“青少年科技創(chuàng)新大賽”,但陳藝銘不這樣認(rèn)為:“創(chuàng)新并不僅僅為了比賽。生活中,某件物品使用不順手或功能不完善,我們?nèi)ジ倪M(jìn)它,這是創(chuàng)新;通過各種途徑將自己的奇思妙想變成現(xiàn)實(shí),這也是創(chuàng)新?!?/p>
當(dāng)被問及在科技創(chuàng)新方面的心得時(shí),陳藝銘總結(jié)了三點(diǎn):第一,不放過任何靈感;第二,儲(chǔ)備足夠的知識(shí);第三,結(jié)交志同道合的伙伴。
2018年,陳藝銘進(jìn)入成都市樹德中學(xué)學(xué)習(xí)。閑暇之余,除了搞搞小發(fā)明,這個(gè)在媽媽眼中“執(zhí)著而專注”的男孩還喜歡組裝、涂裝模型,對(duì)人工智能也非常感興趣。
“對(duì)青少年而言,科技創(chuàng)新是一種愛好??蓪?duì)國(guó)家而言,科技創(chuàng)新是一種使命,需要有人背負(fù)它,實(shí)現(xiàn)它。鄧小平爺爺曾說過,‘青少年是祖國(guó)的未來,科學(xué)的希望。學(xué)習(xí)之余,試著實(shí)現(xiàn)你的靈感吧,相信你會(huì)喜歡上科技創(chuàng)新的。”