創(chuàng)客研學(xué)，傳金中科技之美

——金中學(xué)子參加2018創(chuàng)客研學(xué)活動

為貫徹教育部等11部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)中小學(xué)生研學(xué)旅行的意見》文件精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神，提高學(xué)生自主研究學(xué)習(xí)的能力，2018年7月9日至13日，由金山區(qū)教育局指導(dǎo)、金山區(qū)學(xué)校少年宮聯(lián)盟主辦、上海市青少年實(shí)踐活動金山基地、天母果園、金山葉園共同承辦的以“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”為主題的創(chuàng)客暑期研學(xué)營活動，在上海市青少年實(shí)踐活動金山基地順利進(jìn)行，我校高一的17名學(xué)生參與了本次研學(xué)活動。

本次創(chuàng)客研學(xué)課程由金山中學(xué)校外輔導(dǎo)員陸廣琴老師及其助教團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)，團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備了豐富多樣的軟硬件資源，為學(xué)生的課題研學(xué)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

學(xué)生們也在這五天內(nèi)勤奮學(xué)習(xí)，刻苦鉆研，從工程學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、智能農(nóng)業(yè)、生物科學(xué)、醫(yī)學(xué)與健康學(xué)、3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)等方面開展了創(chuàng)新課題研究。每一個課題都匯聚了老師和同學(xué)們辛勤的汗水，是大家智慧的結(jié)晶。

創(chuàng)客研學(xué)營的活動豐富多彩、精彩紛呈。學(xué)生們走進(jìn)天母果園、金山葉園，進(jìn)行現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的研究。

學(xué)生們進(jìn)入生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室深入學(xué)習(xí)，得到了復(fù)旦大家章教授的親切指導(dǎo)！

學(xué)生們在老師和助教老師的幫助下，努力研究課題中，力求精益求精。

同學(xué)們得到了上海大學(xué)李維教授、上?？平讨行奶丶壗處煾鹬莻ダ蠋煛⑸虾０l(fā)明協(xié)會理事、高級工程師潘志剛老師幾位專家親切輔導(dǎo)。

接下來

就讓我們一睹

學(xué)生們炫酷的創(chuàng)新成果吧——

課題名稱：導(dǎo)醫(yī)小助手APP

作者：金山中學(xué) 高一（1）班 張宇琦

每個人都有生病去醫(yī)院的經(jīng)歷，而當(dāng)你看到琳瑯滿目的科室表時，卻會陷入的不知去哪科的困境。這時導(dǎo)醫(yī)便發(fā)揮了他們的作用，他們?yōu)槟阋龑?dǎo)下一步該怎么做。而在這個智能化、自動化的社會，我認(rèn)為可以開發(fā)一款導(dǎo)醫(yī)應(yīng)用程序來便利人們的生活，減輕導(dǎo)醫(yī)、門診的負(fù)擔(dān)。為此我初步了解了導(dǎo)醫(yī)的一些日常和基本職能，還學(xué)習(xí)了AppInventor開發(fā)軟件，并將兩種知識的執(zhí)行方式的共同點(diǎn)進(jìn)行整合。我開發(fā)的APP有兩個功能：一是病狀查詢，可以通過勾選癥狀來提供相關(guān)科室的信息，使您的求診之路不再迷茫；二是醫(yī)院導(dǎo)航，為此我學(xué)習(xí)了百度地圖Api的應(yīng)用和Web客戶端的使用，做到了讓程序通過一鍵導(dǎo)航，自動獲取最近醫(yī)院信息并顯示最佳出行方案的功能。此次活動我自學(xué)了一些病理知識和AppInventor的使用方法，培養(yǎng)了為一個新課題改進(jìn)和創(chuàng)新的能力，還提高了自我處理問題的能力。

課題名稱：EPA農(nóng)業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)探究與分析

作者：金山中學(xué)高一（1）班薛揚(yáng)程、朱強(qiáng)、郭旭、翁嘉偉、莊嚴(yán)

本實(shí)驗(yàn)研究目的在于探究經(jīng)EPA技術(shù)處理過的水，是否對乳酸菌 和 枯草芽孢桿菌有集聚及營養(yǎng)能力。運(yùn)用了最先進(jìn)的仿生學(xué)（人們研究并根據(jù)生物體的結(jié)構(gòu)與功能工作的原理，發(fā)明出新的設(shè)備、工具和先進(jìn)技術(shù)。）原理和微納? 碳腔 光電 轉(zhuǎn)換 技術(shù)將普通的水處理成富含碳（C）,氫（H）,氧（O）的水，從而起到了營造出一個有利于微生物生長的環(huán)境，吸引環(huán)境周圍的微生物。由實(shí)驗(yàn)可知，經(jīng)EPA技術(shù)處理過的水對乳酸菌和枯草芽孢桿菌有集聚及營養(yǎng)能力，由小見大，經(jīng)EPA技術(shù)處理過的水對于土壤中的微生物有明顯的富集作用，對于農(nóng)業(yè)發(fā)展有著極強(qiáng)的推動力。

課題名稱：以MAIT細(xì)胞TCR為受體的嵌合抗原受體T細(xì)胞技術(shù)的免疫增強(qiáng)療法初步探究

作者：金山中學(xué)高一（10、1）班 高睿智、唐智睿

CART技術(shù)是目前人類免疫治療的前沿科技，該技術(shù)通過改造人體T淋巴細(xì)胞，制造出具有強(qiáng)大特異性以及免疫能力的CART細(xì)胞，但是其研究方向目前更多終于腫瘤疾病的治療。我們希望利用該技術(shù)治療更多種類的疾病。我們尋找到位于人類腸道粘膜的粘膜相關(guān)恒定T細(xì)胞（MAIT細(xì)胞），因其具有強(qiáng)大的抗菌能力以及保守的進(jìn)化，我們選擇MAIT細(xì)胞的T細(xì)胞受體（TCR）,希望創(chuàng)造出具有強(qiáng)大抗菌能力的CART細(xì)胞。該課題旨在改造免疫細(xì)胞，增強(qiáng)免疫力，抵抗細(xì)菌侵染，維護(hù)人體健康。

課題名稱：基于Arduino的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)實(shí)時采集系統(tǒng)

作者：金山中學(xué)高一（2）班 張?jiān)婛i

我的研究是基于Arduino的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)實(shí)時采集系統(tǒng)。我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)一系列活動如澆水、施肥、打藥全靠農(nóng)民的感覺和經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)規(guī)模較小，經(jīng)營管理和生產(chǎn)技術(shù)仍較落后?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)和機(jī)械，所以我想通過具體的需求，設(shè)計(jì)一套用于遠(yuǎn)程監(jiān)測大棚環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。想法很好，可過程總是艱難的，畢竟這此是我第一次使用Arduino，對編程和算法都還不是很熟悉。通過自己在網(wǎng)上查閱資料，以及助教耐心地幫助，從熟悉傳感器，獲取數(shù)據(jù)到顯示數(shù)據(jù)，我都一一完成。作品也有了其原型?；诖耍疫€大膽地展望了未來的研究方向，希望能夠給出農(nóng)產(chǎn)品種植方案。

課題名稱：Python學(xué)習(xí)與實(shí)踐

作者：高一（6、7）班溫璟旭、張琳悅

該項(xiàng)目以Python為研究目標(biāo)，在老師和網(wǎng)絡(luò)的幫助下，完成Python平臺上的語法學(xué)習(xí)和程序開發(fā)。首先通過做題，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源，解決一定的數(shù)學(xué)邏輯、生活中的問題，比如斐波那契數(shù)列，來達(dá)到學(xué)習(xí)Python語句的目的。待熟悉后，進(jìn)行程序開發(fā)。那么我開發(fā)的程序是針對Python程序打包中，需要手動輸入長串代碼和需要打包的文件路徑這一操作進(jìn)行改進(jìn)，讓這段需要手打的文字通過選擇目標(biāo)文件的并復(fù)制到剪貼板的形式將這一操作簡化為選擇并粘貼，節(jié)省了鍵盤輸入的時間。

課題名稱：教室智能化 —晚自習(xí)管理助手

作者：金山中學(xué) 高一（5）班 左高歌

晚自習(xí)對于對于中學(xué)生而言，是難能可貴的學(xué)習(xí)時間。同學(xué)們需要在這個時間段完成作業(yè)，查漏補(bǔ)缺和進(jìn)行復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)，同學(xué)們倘若能夠高效的，有紀(jì)律的學(xué)習(xí)，那么同學(xué)們的學(xué)習(xí)效率能夠更進(jìn)一步的提高。但是根據(jù)我們的調(diào)查問卷，上海市住宿生中有超過百分之七十的學(xué)生認(rèn)為晚自習(xí)存在過于吵鬧、影響自習(xí)效率、浪費(fèi)時間等問題。更有百分之六十的學(xué)生希望能夠擁有一個更好的學(xué)習(xí)環(huán)境。對學(xué)生而言極為重要的時間段出現(xiàn)了問題，會影響許多同學(xué)的學(xué)習(xí)效果。因此能夠擁有一個安靜，便于思考的晚自習(xí)便是至關(guān)重要的。

本作品實(shí)現(xiàn)了：不需要老師來巡邏管理，達(dá)到晚自習(xí)自主管理的效果。及時記錄并報告班級的吵鬧喧嘩問題，同時即刻提醒同學(xué)們保持教室的紀(jì)律。裝置比較便利，同時價格低廉，使用方便。

課題名稱：智能窗控

作者：金山中學(xué) 高一（4）班 徐丞暉、王宇驁、黃曉宇

“根據(jù)教室空氣質(zhì)量的窗戶自動開關(guān)系統(tǒng)”所要解決的問題是利用自動開關(guān)窗來控制教室環(huán)境的空氣質(zhì)量，防止影響教學(xué)質(zhì)量。該項(xiàng)目由硬件與軟件兩個部分組成，由單片機(jī)程序接收傳感器數(shù)據(jù)并依此控制電機(jī)轉(zhuǎn)動，以實(shí)現(xiàn)窗戶的自動開關(guān)。而這根據(jù)校園環(huán)境設(shè)計(jì)的裝置具有很強(qiáng)的針對性，也正是該項(xiàng)目的意義所在。我們已經(jīng)制作了裝置的簡易模型，并編寫了對應(yīng)的程序，證實(shí)了此項(xiàng)目具有可行性。

課題名稱：智能查寢系統(tǒng)

作者：金山中學(xué) 高一（7）班 徐颙琰

目前，我國寄宿制學(xué)校在熄燈后多采用人工進(jìn)行檢查，但自古以來，學(xué)生在熄燈后與宿管斗智斗勇的情況從未得到過緩解。在宿管經(jīng)過后，不少學(xué)生在寢室中喧嘩吵鬧，不僅影響了同一寢室的同學(xué)休息，有時甚至影響同一層樓、其它樓層的學(xué)生。為解決這一問題，我設(shè)計(jì)了這個智能查寢系統(tǒng)。

通過在每個床頭安裝紅外熱視電傳感器，確保學(xué)生在熄燈后及時上床。在每個寢室中安裝了聲音傳感器，當(dāng)學(xué)生進(jìn)行聊天時，對學(xué)生的聲紋進(jìn)行識別，與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，準(zhǔn)確地判斷學(xué)生是否參與聊天。為防止打呼嚕以及其它雜聲，使用語音識別技術(shù)，對重復(fù)無意義的聲音進(jìn)行篩選。

課題名稱：植物精油提取及肥皂盒創(chuàng)意設(shè)計(jì)

作者：金山中學(xué) 高一（2、10）班 盛凱妮、封穎、嚴(yán)旖葉

肥皂長期處于濕潤環(huán)境中，會導(dǎo)致肥皂的浪費(fèi)以及細(xì)菌的滋生，因此我們運(yùn)用所學(xué)的三維設(shè)計(jì)與3D打印和單片機(jī)編程技術(shù)，制作了速干肥皂盒。速干肥皂盒的原理其實(shí)非常簡單，就是利用電阻率的知識，當(dāng)處于濕潤環(huán)境中時，傳感器的電阻值變小，該信號傳至單片機(jī)，再向輸出端口施加高電頻，肥皂盒內(nèi)的小風(fēng)扇便轉(zhuǎn)了起來，起到吹干肥皂的作用。將這個簡單的小操作運(yùn)用到肥皂盒上，便是我們這次課題的創(chuàng)新點(diǎn)了。

本次創(chuàng)客研學(xué)活動不僅培養(yǎng)了學(xué)生們科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的能力，更在研學(xué)過程中，讓學(xué)生們意識到，他們學(xué)生們應(yīng)隨時做好投身科學(xué)事業(yè)的準(zhǔn)備，在不久的將來為祖國、為社會、為科學(xué)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

為期5天的研學(xué)營活動圓滿結(jié)束，學(xué)生們碩果累累。

希望創(chuàng)客研學(xué)活動能一年一年舉辦下去，讓我們來年再相見！

還有同學(xué)們和助教老師對本次活動的感想與思考:

高睿智：以前從未接觸過創(chuàng)客，也總是渾渾噩噩，得過且過，更是毫無創(chuàng)新精神可言。長久以往，必定普普通通，碌碌無為。毫不夸張地說，創(chuàng)客驚醒了我，作為一名普通高中生，國際前沿科技近在咫尺，并且可以有我的一份參與，驚喜之余，也擔(dān)心是不是真正有資格站在實(shí)驗(yàn)室里?？傊@既是前沿知識感知的課堂，也是探索能力的鍛煉；既鼓勵創(chuàng)新鉆研，又時刻提醒知識的缺乏，鞭笞著我們前進(jìn)。

盛凱妮：這次我們的課題涉及到植物精油提取以及計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和控制。我們的課題組都是女生，之前可以說都是計(jì)算機(jī)小白，對這些新新技術(shù)完全沒有了解。但是我們用幾天時間，對3D設(shè)計(jì)和單片機(jī)的編程有了初步的了解，并運(yùn)用到了我們的課題中來。起初，我們的課題只是從植物精油提取和精油香皂的制作著手，但是驗(yàn)證型課題是很難有創(chuàng)新的。而且就我們得到這次參加研學(xué)營的機(jī)會來看，未免有些太敷衍了事了。開始的時候呢我們是想從肥皂本身的功效方面入手，但是由于資源不足以及其他種種原因，這個方案被否定了。經(jīng)過我們的討論，決定從肥皂盒上進(jìn)行創(chuàng)新。肥皂長期處于濕潤環(huán)境中，會導(dǎo)致肥皂的浪費(fèi)以及細(xì)菌的滋生，因此我們運(yùn)用所學(xué)的三維設(shè)計(jì)與3D打印和單片機(jī)編程技術(shù)，制作了速干肥皂盒。

速干肥皂盒的原理其實(shí)非常簡單，就是利用電阻率的知識，當(dāng)處于濕潤環(huán)境中時，傳感器的電阻值變小，該信號傳至單片機(jī)，再向輸出端口施加高電頻，肥皂盒內(nèi)的小風(fēng)扇便轉(zhuǎn)了起來，起到吹干肥皂的作用。將這個簡單的小操作運(yùn)用到肥皂盒上，便是我們這次課題的創(chuàng)新點(diǎn)了。

課題研究確實(shí)是個艱苦的過程，特別是想取得一些理論上的突破或?qū)嵺`上的創(chuàng)新，所以我們必須踏踏實(shí)實(shí)的埋頭苦干。如果不用心去做就無法深入實(shí)現(xiàn)我們課題的意義，更無法做到實(shí)質(zhì)有效。

另外，這五天的研學(xué)還給我們提供了一個提升自己的平臺，我們學(xué)到了一些新的知識和技能，就比如我們小組，學(xué)習(xí)使用3Done這個應(yīng)用軟件，涉獵了3D打印和單片機(jī)編程方面的知識。同時在老師和專家的帶領(lǐng)下，我們的思維方式從一個高中生的角度更有所提升，學(xué)著用更專業(yè)的態(tài)度和更嚴(yán)密的思維來研究我們的課題。這是思想上的進(jìn)步，我相信我們從中受益良多，將來更會有所感悟。

徐丞暉：這次研學(xué)營活動中，我學(xué)習(xí)到了曾經(jīng)的我所觸及不到的東西。首先是對一項(xiàng)創(chuàng)意的思路與看法，要注重邏輯與可行性；應(yīng)對突發(fā)情況的應(yīng)對措施，將主動權(quán)握在自己手里；制作演示文稿的技巧，用自己最精彩的部分去吸引聽眾的眼球；一些以往未用過的工具的使用方法和模型的一些制作技巧……我經(jīng)歷了這樣一次活動，將會在今后的日子里脫胎換骨，感謝這一次活動。

張?jiān)婛i：通過這次活動，我激發(fā)了自己的潛質(zhì)，從原本懵懂的高中生，蛻變成了能夠獨(dú)立解決問題的人。我能夠用知識做一些更有價值的事了。不論是動手能力，思維能力，創(chuàng)新能力，都有所提高。我希望以后能多參與這樣的活動，真的很有意義。

徐涵宇助教：各位老師，同學(xué)們好，很高興能代表我們的助教團(tuán)隊(duì)在這里講話。

我是金山中學(xué)2016屆畢業(yè)生，從高一開始在陸老師這里做科創(chuàng)。對于高中生做科創(chuàng)呢，我深有體會，我一直覺得，對于普通高中生來說，缺乏資源是最大的問題。無論做什么，新手入門倘若沒有材料，沒有儀器，沒有硬件，沒有匹配的編程教學(xué)，再好的想法都極難實(shí)現(xiàn)。

因?yàn)檫@類基礎(chǔ)，是科創(chuàng)實(shí)踐的必要因素?？恐鴮?shí)踐，科創(chuàng)新手們才能知道自己的想法如何完善。這以后，才打開了真正思路的大門，對日后做成自己的項(xiàng)目，也算是打下了基礎(chǔ)。

一直以來覺得很幸運(yùn)，不僅僅是早早接觸到這一領(lǐng)域，金山科創(chuàng)教育環(huán)境的進(jìn)步也讓我深有感觸。

5年前我剛開始接觸科創(chuàng)的時候，幾乎全部的印象就只有一間小教室。

現(xiàn)在，科創(chuàng)教室變多了，活動室也重新裝修了，所需的資源也能按項(xiàng)目供給，假期還能在活動基地的研學(xué)營給高中生們手把手地帶入科創(chuàng)，我自己也覺得相當(dāng)充實(shí)。

當(dāng)然，這群剛?cè)腴T科創(chuàng)的小同學(xué)們，也著實(shí)驚訝到了我。

我第一次見到學(xué)習(xí)編程如此積極的新手。

我原以為很難完整實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目，現(xiàn)在已經(jīng)有了原型，并還在一步步改進(jìn)。

這些經(jīng)歷，都在告訴著我，這群高中生，是有潛力的，也是向往科創(chuàng)的。

我挺喜歡人本主義學(xué)派所強(qiáng)調(diào)的人的價值、創(chuàng)造力和自我實(shí)現(xiàn)。

羅杰斯說，人類有一種天生的“自我實(shí)現(xiàn)”的動機(jī)，它是一個人最大限度地實(shí)現(xiàn)自身各種潛能的趨向。

我所堅(jiān)信的，也正是如此。老師們，或是說，我身為一個助教在做的，就是在引導(dǎo)他們的這一內(nèi)驅(qū)力。

所以，請同學(xué)們堅(jiān)信，這是你們自己的潛能與實(shí)現(xiàn)。

最后感謝，萬分感謝所有為科創(chuàng)事業(yè)付出努力的人們，還有與大家一同相處的這段時光。

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（金山中學(xué) 供稿）