科創(chuàng)筑夢啟智未來

基于等邊三角光路的投影式太陽黑子監(jiān)測裝置，真能捕獲與NASA同期相似度極高的太陽黑子監(jiān)測、觀測影像圖？可移動式微型天文觀測臺站，真能助你仰望星空？通過新型超失重可視化演示實驗裝置，就能在地球環(huán)境中演示物體的超失重狀態(tài)？在第45屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽（以下簡稱“本屆大賽”）現(xiàn)場的149項進(jìn)入終評的優(yōu)秀作品中，類似這種創(chuàng)新、創(chuàng)意的作品還真不少。

3月29日—31日，以“科創(chuàng)筑夢·強(qiáng)國有我”為主題的第45屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽終評活動在株洲市二中蓮花中學(xué)舉行，來自全省14個市州的220名師生參與角逐，超過600名在校學(xué)生、科技輔導(dǎo)員現(xiàn)場觀摩。

科技是第一生產(chǎn)力，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，加快科技創(chuàng)新是我國推動高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。激發(fā)新時代青少年崇尚科學(xué)、熱愛科學(xué)的濃厚興趣，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和動手能力，助力其在科學(xué)教育的新征程上展現(xiàn)新作為，對發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、促進(jìn)高水平科技自立自強(qiáng)有著積極作用。

讓我們從本屆大賽的優(yōu)秀高中生作品中汲取創(chuàng)新的“光熱”，埋下科學(xué)的“火種”。

應(yīng)用場景生活化、具體化，成為本屆大賽眾多參賽作品的特質(zhì)之一。這不僅體現(xiàn)了青少年日益務(wù)實的創(chuàng)新精神，也代表著他們對科技創(chuàng)新定義的提煉與升華。

作品檔案

你看，常德市第七中學(xué)的張東誠同學(xué)，面對太陽活動監(jiān)測、空間天氣預(yù)報等看似遙不可及的領(lǐng)域時，眼里滿是好奇。為解決天文活動中儀器操作復(fù)雜、精度和穩(wěn)定性的不良影響，以及如何持續(xù)觀測等問題，一款可供更多人觀測的投影式太陽黑子監(jiān)測裝置誕生了。

基于等邊三角光路的投影式太陽黑子監(jiān)測裝置

作者：張東誠

學(xué)校：常德市第七中學(xué)

指導(dǎo)老師：鄭紅波 覃毅 熊宇涵

本裝置利用等邊三角光路，將太陽光精準(zhǔn)投影到白屏上的光學(xué)系統(tǒng)，最大限度縮短了鏡筒長度，提高了整體的穩(wěn)定性和觀測準(zhǔn)確性。高精度步進(jìn)電機(jī)和同步輪帶傳動的機(jī)械結(jié)構(gòu)，可自動調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)的位置和角度。基于Arduino的光電差分算法的自動控制跟蹤系統(tǒng)，可直接捕獲太陽并實施跟蹤，操作流程簡捷。該裝置在觀測效果、安全性和易用性等方面具有獨特的優(yōu)勢，能實時、全面、準(zhǔn)確地監(jiān)測和記錄太陽黑子的活動情況。

作者的話

創(chuàng)新精神在我看來，就是將自己的想法與實踐融合，綜合運(yùn)用已有的知識、技能和方法，提出新方法、新觀點的思維能力和創(chuàng)造新鮮事物的信心、勇氣和智慧。這件作品讓我在體驗創(chuàng)新樂趣的同時，感到非常充實。希望通過這個裝置，激發(fā)同學(xué)們對天文學(xué)的興趣。

作品檔案

在部分場景中，主要通過紅外識別技術(shù)鎖定目標(biāo)的攻擊型無人機(jī)，是造成特殊設(shè)備損壞、人員傷亡的關(guān)鍵。長沙市長郡中學(xué)董曾蓉、張智博、陳寶宜三位同學(xué)組隊，設(shè)計了一種自適應(yīng)反紅外識別防護(hù)罩，希望為重要設(shè)備保駕護(hù)航。

自適應(yīng)反紅外識別防護(hù)罩

作者：董曾蓉" "張智博" "陳寶宜

學(xué)校：長沙市長郡中學(xué)

指導(dǎo)老師：楊亞民

利用液體蒸發(fā)吸熱的原理，當(dāng)溫度傳感器實時監(jiān)測防護(hù)罩與環(huán)境之間出現(xiàn)溫差時，通過控制噴霧系統(tǒng)對防護(hù)罩進(jìn)行冷卻降溫。紅外緩沖材料可對發(fā)熱物體持續(xù)抑制紅外溢出。儲水箱、散熱板可與環(huán)境進(jìn)行熱交換，確保水源與環(huán)境溫度基本一致，實現(xiàn)防護(hù)罩的自適應(yīng)性。

作者的話

第一次參加科技創(chuàng)新大賽的我們，在歷經(jīng)調(diào)查思考、實驗研究、方案設(shè)計及裝置制作等階段后，實現(xiàn)了知識的遷移和思維的躍遷。探究的過程并非一帆風(fēng)順，冷靜分析、妥善解決是克服困難的關(guān)鍵。“三人行，必有我?guī)煛?，分工明確、各司其職是我們順利完成作品的保障。

作品檔案

針對校園里使用頻率較高的球類器具常因歸還不及時而散落各處，容易造成器具遺失、損壞等現(xiàn)象，常德市德善學(xué)校的鄭開芯同學(xué)開啟了“智能借還球系統(tǒng)”的設(shè)計與制作。

智能借還球系統(tǒng)

作者：鄭開芯

學(xué)校：常德市德善學(xué)校

指導(dǎo)老師：李惠" "吳櫻" "劉靜

該系統(tǒng)借助AI攝像頭、智能傳感器、激光切割等技術(shù)，可將不同種類的球自動分類、儲存，師生可通過人臉識別系統(tǒng)進(jìn)行有效識別后，自助完成借、還球服務(wù)。此外，系統(tǒng)還能自動記錄借、還球人的姓名以及球具種類，并顯示當(dāng)前所剩的球具種類及數(shù)量，實現(xiàn)球具借、還的自助化、智能化和責(zé)任可追蹤化。

作者的話

本屆大賽于我而言，收獲與遺憾同在。首先，我認(rèn)為該作品的設(shè)計理念較成熟，遺憾的是在比賽前，用熱熔膠固定的元器件出現(xiàn)了松動，導(dǎo)致無法正常演示。其次，作品的精準(zhǔn)度、美觀度等各種細(xì)節(jié)亟待完善。后期我還會加強(qiáng)編程學(xué)習(xí)，不斷完善作品。

作品檔案

將未熄滅的煙頭等未燃盡物丟入垃圾桶，其產(chǎn)生的高溫或余燼足以點燃其中的易燃物品，從而引發(fā)火災(zāi)。永州市道縣第一中學(xué)的蔣濤陽同學(xué)利用太陽能供電，制作了一款智能滅火垃圾桶，為防火、滅火提供了新思路。

太陽能智能滅火垃圾桶

作者：蔣濤陽

學(xué)校：永州市道縣第一中學(xué)

指導(dǎo)老師：尹曦" "唐順海

由太陽能供電系統(tǒng)、火源檢測報警與自動滅火系統(tǒng)以及水位檢測系統(tǒng)組成的太陽能智能滅火垃圾桶，具有自動檢測火源、報警并運(yùn)用收集的雨水自動滅火等功能。其中太陽能供電系統(tǒng)具備蓄電功能，水位檢測器能提供水位過低提醒。

作者的話

太陽能智能滅火垃圾桶是一個關(guān)于工程學(xué)的創(chuàng)新研究，通過與評委和其他參賽選手的交流，我更加明確了自己的改進(jìn)方向。同時，涉及人工智能、生物科技等領(lǐng)域的參賽作品深深吸引了我，我深刻認(rèn)識到了自身的不足，也提升了不斷學(xué)習(xí)和進(jìn)步的動力。

作品檔案

在眾多南縣美食中，腐乳讓人回味無窮。湖南省南縣第一中學(xué)的李博朗同學(xué)懷著減輕腐乳制作人員勞動強(qiáng)度、提高腐乳生產(chǎn)效率和質(zhì)量的愿景，設(shè)計出了一款智能化腐乳生產(chǎn)、加工的裝置，助力推廣家鄉(xiāng)的美食。

腐乳智能化生產(chǎn)裝置

作者：李博朗

學(xué)校：益陽市南縣第一中學(xué)

指導(dǎo)老師：洪偉" "唐善軍" "周睿琦

該裝置借助輸送裝置和沿輸送裝置的輸送方向依次設(shè)置的浸泡、磨漿濾渣、壓緊擺放、噴菌、發(fā)酵等程序，完成了腐乳制作加工過程中的全套生產(chǎn)步驟，實現(xiàn)了腐乳的高效、衛(wèi)生、全自動化生產(chǎn)。

作者的話

在驚嘆于大賽現(xiàn)場各種新穎、實用作品的同時，我從中學(xué)習(xí)了創(chuàng)新理念、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法。在現(xiàn)場展示和答辯環(huán)節(jié)，評委老師的建議給了我很大的幫助和啟發(fā)，為我進(jìn)一步完善作品提供了指導(dǎo)。這次比賽開拓了我的視野，啟迪了我的思維。

此外，為降噪設(shè)計的“一種用于寬頻吸聲的人工結(jié)構(gòu)”，為防止出門時遺忘物品而設(shè)計的“基于人臉識別的多成員自定義出門提醒設(shè)備”，為居家安全設(shè)計的“適用不同環(huán)境的多功能危險氣體檢測報警裝置”等，同樣吸引了眾多前來觀摩的觀眾。

除了“吸睛”的創(chuàng)新作品，實踐探究同樣“接地氣”。比如，來自慈利縣第一中學(xué)的陳汀怡、張琳佳、李镕至三位同學(xué)通過問卷、訪談和實地走訪等方式，全面記錄并分析了家鄉(xiāng)土家族飲食文化，帶來了一場對傳統(tǒng)美食保護(hù)與傳承的“味蕾盛宴”。株洲市第二中學(xué)的蔣浩為同學(xué)研究了一款耐水免膠生態(tài)竹漿板，希望能“以竹代塑”，為促進(jìn)碳中和貢獻(xiàn)自己的一份力量。

“古橋與綠藤的相約”探究中會有哪些收獲？極端干旱氣候?qū)|洞庭湖越冬候鳥又有著怎樣的影響？每個科學(xué)實踐背后，都是青少年良好動手能力和創(chuàng)新思維的體現(xiàn)，也是科學(xué)教育從“知識輸出”向“科創(chuàng)輸出”轉(zhuǎn)型的表現(xiàn)。

在世界新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重大歷史新時期，如何成長為緊跟時代發(fā)展需求和人才體系需要的創(chuàng)新人才，依然值得我們深思。