高校科學(xué)營丨古今科技碰撞新靈感

7月20日，由天津市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、天津市教育委員會(huì)、天津大學(xué)、南開大學(xué)主辦，天津科學(xué)技術(shù)館（天津市青少年科技中心）承辦的青少年高?？茖W(xué)營天津大學(xué)分營開展班級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)課將由指導(dǎo)老師帶領(lǐng)，營員們親自動(dòng)手完成自己的科技小作品。在課堂上，營員們邊學(xué)邊做，完成了動(dòng)耳，動(dòng)腦，動(dòng)手三位一體的深度學(xué)習(xí)模式，將課堂中涉及的科學(xué)小知識(shí)化入腦海里，呈于作品上。實(shí)驗(yàn)課極大地調(diào)動(dòng)起了營員們的創(chuàng)作熱情，也很好地激發(fā)了營員們對(duì)科學(xué)的濃厚興趣。

指尖上的古建筑

為傳承中國古建筑的智慧，培養(yǎng)青少年科學(xué)探索精神，青少年高?？茖W(xué)營天津大學(xué)分營開展了一項(xiàng)具有中國古文化傳承意義的活動(dòng)——斗拱拼裝?；顒?dòng)通過實(shí)際操作，讓參與的營員們深入了解斗拱的構(gòu)造原理和制作技巧，并培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新思維。

斗拱作為中國建筑上特有的構(gòu)件，由方形的斗、升、拱、翹、昂組成，通常用于大型建筑物的門、窗、殿堂等部位。它不僅承載著建筑物的結(jié)構(gòu)力學(xué)功能，更是中國古建筑獨(dú)特的藝術(shù)表現(xiàn)形式之一。

活動(dòng)中，天津大學(xué)建筑學(xué)院研究生、Newer團(tuán)隊(duì)創(chuàng)始人衣保錦介紹了斗拱的構(gòu)造原理和基本知識(shí)，以及斗拱的功能和美學(xué)價(jià)值，向大家展示了中國古建筑的獨(dú)特魅力。隨后，營員們積極參與到斗拱模型的拼裝中，親身感受凝聚古人智慧結(jié)晶的建筑世界。

在衣保錦的引導(dǎo)下，學(xué)生們仔細(xì)測量、精確拼裝，將斗、升、拱、翹、昂逐一拼接起來。整個(gè)過程中，學(xué)生們積極合作，相互協(xié)作，共同解決問題。營員們不僅學(xué)會(huì)了正確拼裝斗拱的技巧，還培養(yǎng)了創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作能力。

通過親身參與，營員們更加深入地了解了中國古建筑的智慧和工藝，對(duì)古代建筑產(chǎn)生了濃厚的興趣。這次活動(dòng)在傳承中國古建筑文化的同時(shí)，也為青少年的成長提供了新的啟發(fā)。

主講人李國良老師及其團(tuán)隊(duì)從最基礎(chǔ)的硬件連接和軟件編程出發(fā)，抽絲剝繭，化繁為簡，一步一步地探尋著物聯(lián)網(wǎng)深處的奧秘。實(shí)驗(yàn)基于ESP8266WIFI串口模塊，其內(nèi)部集成MCU能實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間串口通信，是目前使用最廣泛的一種WIFI模塊之一。通過線路將其一端接入計(jì)算機(jī)，另一端與各種傳感器相連，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同物理參數(shù)的監(jiān)測與控制。

對(duì)于本次實(shí)踐活動(dòng)，衣保錦表示，希望能夠通過這樣的活動(dòng)讓更多的青少年了解和熱愛中國古建筑，培養(yǎng)他們不斷探索的興趣，為傳承和創(chuàng)新中國建筑文化貢獻(xiàn)自己的力量。

探秘萬物物聯(lián)

下午，營員們來到實(shí)驗(yàn)機(jī)房，探尋萬物互聯(lián)中所蘊(yùn)含的科學(xué)秘密。萬物互聯(lián)（IoE）定義為將人、流程、數(shù)據(jù)和事物結(jié)合一起使得網(wǎng)絡(luò)連接變得更加相關(guān)，更有價(jià)值。萬物互聯(lián)將信息轉(zhuǎn)化為行動(dòng)，給企業(yè)、個(gè)人和國家創(chuàng)造新的功能，并帶來更加豐富的體驗(yàn)和前所未有的經(jīng)濟(jì)發(fā)展機(jī)遇。

本次實(shí)驗(yàn)完成了兩組傳感控制系統(tǒng)。第一組為KY-039手指偵測心跳傳感器模塊，該模塊可以利用指尖脈動(dòng)測量心跳頻率，并將心電圖輸出在電腦顯示器上。第二組為高感度麥克風(fēng)傳感器模塊，該模塊可以通過麥克風(fēng)采集環(huán)境聲音數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)化成信號(hào)輸出。數(shù)字輸出時(shí)，可以動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)閾值大小，以達(dá)到設(shè)置指示燈響應(yīng)音量閾值的效果。

李國良老師對(duì)營員們的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)能力給予了很高的評(píng)價(jià)。大家對(duì)相關(guān)內(nèi)容有基本的了解，也對(duì)新知識(shí)有很強(qiáng)的接受能力，是學(xué)習(xí)素質(zhì)很高的一群青年。李國良老師提到，這次實(shí)驗(yàn)針對(duì)當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)方向主流技術(shù)，是對(duì)高中生基礎(chǔ)教育的知識(shí)面補(bǔ)充與拓展，相信營員們歸家后也會(huì)利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行一些相關(guān)實(shí)驗(yàn)。最后，李國良老師勉勵(lì)同學(xué)們?cè)诳萍碱I(lǐng)域多“折騰”，讓大家有一個(gè)“想折騰，愛折騰，耐心折騰”的起點(diǎn)，只有開始“折騰”，科技才能發(fā)展；多“折騰”，科技才能進(jìn)步；早“折騰”，才是科技領(lǐng)域的唯一“捷徑”。

青少年高?？茖W(xué)營活動(dòng)自2012年起，由中國科協(xié)和教育部共同主辦，每年在暑期招募萬余名對(duì)科學(xué)有濃厚興趣的優(yōu)秀高中生走進(jìn)重點(diǎn)高校、企業(yè)、科研院所，培養(yǎng)廣大青少年的科學(xué)興趣和創(chuàng)新精神，增強(qiáng)青少年的創(chuàng)新自信和實(shí)踐能力。天津大學(xué)分營將繼續(xù)舉辦更多有趣的科學(xué)教育活動(dòng)，為青少年的成長和發(fā)展提供更多的機(jī)會(huì)和平臺(tái)。讓我們一起期待他們?cè)诳茖W(xué)領(lǐng)域中的精彩表現(xiàn)！