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动手制作机器人四轴微型机械臂、还要讲述自己的拿手科创项目、回答大学教授的现场提问……11月24日,浦东新区第15届“浦东小院士”终评在张江科学会堂举行,32名入围的浦东“科创小达人”,展现了对科学研究的热爱和可贵的好奇心。
第15届“浦东小院士”评选活动由浦东新区科技和经济委员会、浦东新区教育局联合主办,浦东新区青少年活动中心和浦东新区青少年科普促进会承办。
本届评选活动共收到来自全区89名学生申报,其中高中27名、初中62名,创新成果质量有较大提升。活动于2023年9月开始发动,2023年11月5日截止网上申报。2022年11月11日经专家对申报材料进行初评后,32位学生入围终评。初评结束后,主办方邀请上海交通大学韩正之教授对入围学生进行网上赛前培训,着重提升学生现场答辩能力及研究课题质量。入围终评的学生几乎都是拿过上海市青少年科技创新大赛一等奖,获得过上海市明日科技之星称号的“科创小达人”。
科学探究需要很强的动手实践能力。终评当天,动手实践测试与终评答辩同步进行。在现场,参评选手从搭建完成四轴微型机械臂的原理分析、创意改进以及分析影响因素等方面进行分析,同时,他们还要在一小时的测试中,用指定的材料原件,动手搭建出自己心中最完美的机械臂产品。主办方表示,这一环节主要考察学生的动手实践能力和创新思维,具有一定的难度和深度。
▼在终评课题答辩环节,参评选手一一走上讲台,汇报项目研究成果和探究过程,并接受专家的开放式提问。台下坐着的评委有来自交大、同济、上科大、华师大、华东理工、上理工的六位专家。工程学、生物学、化学、材料学、动物学、物理与天文学……课题所涉及的科学领域非常广泛,不少课题来自于同学们的日常生活。
缘于小学暑假里的一次日本旅行,洋泾菊园实验学校姜润惠接触到了一种叫“三维井字棋”的益智棋,并且开展了关于“三维井字棋”的博弈人工智能的研究;受老人做饭常面临液化气炉安全事故的警醒,上海市实验学校东校张艺珘想着利用气体传感器性能、红外温度性能,制作出一款厨房安全报警器;看到姥姥做面食时常用4种食品添加剂,华师大二附中前滩学校张瑶真就想到开展一项“面团泡澡”的实验,对不同食品添加剂对面粉发酵影响进行研究,实现美食家的愿望。
初三学生姜润惠这次带来的科创项目是“三维井字棋的博弈策略探究及AI算法实现”,她自信地说,“答辩过程中,我与各位专家面对面交流,对未来的课题研究方向有了更多的想法。”目前她探究的AI博弈算法在与人的40局对战中取得了37胜的成绩(胜率92.5%)。她说,这次参评后,还将通过大量的人机对战,人人对战,机机对战棋局的积累和分析,找到更多更深的规则,将进一步提高博弈AI的水平。同时将在用户体验上下功夫,例如利用图像识别技术来读取人的落子点,并且通过机器手完成取放子下棋。
来自浦东新区初高中的“科创小达人”带来了天马行空的创意方案,而评审组需要从多个维度对参赛作品进行评分选拔。
为什么要做这个科研项目?过程中有哪些困难?有没有更合理的解决方式?每一位参评者都要回答专家的现场提问。现场的专家们提出的建议会细化到具体的设计、研究的精细度。“实际上我们参评的学生都很棒。今天的评审更多是关注,让参评学生通过答辩完成自我的评价和完善,同时我们再给出针对性的引导和建议”,华东师范大学生命科学院教授赵云龙表示。学生与专家你来我往的这一过程,不仅能更好地考察学生的科学思维和综合素养,也为他们日后的科创之路打开了一扇窗。
“整个现场我们都在思考中进步,有了新的收获,满载而归!”上海中学东校初三学生潘欣怡欣喜地说。
这次参评,她对我国三大难降解且危害较大的水体污染源之一——染料废水发起了挑战,她希望能通过基于过流式紫外反应器的一些方法来处理染料废水。项目开展过程中遇到很多困难,“整个实验做了两三个月,每一次都要做三四个小时,实验时间比较长。然后还要用专业设施去检测,做分析。最后要完成论文写作。这些对我都是一种新的尝试。”潘欣怡说。在她汇报完毕后,现场评审专家给予了中肯的行业建议,比如设置参照性的对比实验,来验证目前方法的优越效果,以及关注采用生物工艺处理染料废水研究方向。
学生课题答辩环节,一些天马行空的创意方案,包括家庭阳台模块化智能藤蔓类植物立体种植系统、基于发球机的羽毛球自动填补装置、让无菌手套“真无菌”等内容,以新颖的角度、严谨的思维、独特的构思,获得专家的一致好评。
据悉,终评结束后评审结果将于一周后公示,暑假期间主办方还将组织入围终评的优秀学生开展科学营实践交流活动,邀请院士专家开展主题讲座,通过学生与院士面对面互动交流,引发学生思考,传播科学精神,坚定科创信念;组织科创基地参观体验活动,让学生了解前沿科技,感受科技魅力,激发创新灵感;以及开展一系列的科技实践活动,进一步提升学生的科技创新能力,拓宽创新思路、开拓创新视野。
据了解,“浦东小院士”品牌活动由浦东科经委和教育局联合推出,自2002年启动以来,已举办了十五届,为各个领域挖掘、培养、输送了具有科学探究才能和科技创新潜力的科学幼苗。目前已累计评选“浦东小院士”83名,“浦东小院士提名”128名。最早获评“浦东小院士”的少年已届而立之年,一代代“浦东小院士”蓄势待发,在不同领域闪耀光华。