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人气爆棚!新哲科创精彩亮相深实验高中园科技嘉年华

发布者:新哲文院 2024-04-19 08:27:37



科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。自党的十八大以来,习近平总书记始终高度重视我国中小学科创教育工作,强调其在培养未来创新人才中的重要作用。深圳实验学校教育集团,作为教育的先行者,历来注重培养学生的科学素质,致力于提高和拓宽学生的科技创新意识和视野。

 

为了全面展示实验学子在科技创新领域的卓越风采,并激发更多学生积极投身于科技实践的兴趣,4月14日,深圳实验学校高中园隆重举办了第二届科技嘉年华活动。作为深圳实验学校国际教育基地,新哲文院荣幸受邀参与此次盛会。


新奇+好玩+酷炫

新哲前沿科创燃爆现场


彭禹副校长向参加活动的学生和家长介绍新哲科创教育体系


新哲文院副校长兼科创总负责人彭禹先生,携一系列充满创意与趣味的学生科创项目惊艳亮相。



在活动现场,新哲科创展区成为了一道亮丽的风景线,吸引了无数家长和学生的目光。大家纷纷驻足参观,甚至排起了长队,只为亲身体验这些科技项目的魅力。在这里,同学们可以尽情领略FRC机器人精准的高位投射技术,感受VEX机器人灵活多变的机械飞盘技巧,还能亲身体验脑电波轮椅的无障碍顺畅移动,真正感受到科技为生活带来的便利与改变。


而最富有趣味性的,莫过于那台可编程的抓娃娃机。这台机器不仅展现了学生们的编程技能,更通过互动体验,让每个人感受到了科技带来的乐趣和挑战。许多同学和家长纷纷上前尝试,享受着操作机器、抓取娃娃的乐趣,现场气氛热烈而欢快。



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参加此次活动的科创作品介绍


FRC机器人


2019年秋季,一群志同道合的机器人爱好者共同创建了“祭典之鹰-8172”机器人俱乐部,他们的首个杰作——“准工业机器人8172-2019”应运而生。

 

这款机器人是一款高位投球机器,它配备了一个先进的激光视觉系统,以协助精确瞄准,确保每一次投射都拥有极高的准确率。作为一台高位投射机器,它的设计巧妙地结合了底盘钢板的加固和重心的降低,从而提升了撞击稳定性,使整体结构坚固耐用。其弹道式投射设计确保了投速快捷且精准,无论是距离还是准确度都达到了出色的水平。

 

在悬挂停泊设计上,机器人通过链条实现了快速而准确的挂钩高度调整,双面挂钩设计更是为操作提供了极大的灵活性。这一创新设计使得机器人在各种环境下都能展现出卓越的性能。

 

自2020年至2021年,“准工业机器人8172-2019”频繁参与各类机器人交流活动,并在众多比赛中脱颖而出,充分证明了自己是同时期深圳中学界同级别机器人中设计的佼佼者。此外,这款机器人还多次在深圳市科技馆、深圳百合外国语学校、深圳实验学校以及东莞清澜山学校的科普场馆或中小学展出,为众多观众带来了科技与创新的魅力体验。


Vex机器人

 

VEX Robotics Competition(VRC)是一项面向全球中学生的盛大机器人竞赛,其核心理念在于通过设计、构建与编程机器人来应对每年不同的挑战,从而深入学习和掌握STEM(科学、技术、工程、数学)领域的核心知识。VRC不仅显著提升了参与者的技术和工程技能,更在团队合作与策略规划的过程中,锻炼了他们的创新思维、问题解决能力以及沟通协作能力。

 

这项赛事享有广泛的国际声誉,每年都能吸引来自数十个国家的优秀学生踊跃参与,不仅促进了国际间的学术交流,也加深了不同文化间的相互理解。通过参加VRC,学生们不仅能够在学术和职业生涯方面奠定坚实的基础,更为全球社会孕育出了一批批富有创新精神和领导才能的未来技术领袖。


脑电波轮椅


通过人的意念(即集中注意力)以及头部的姿态,即可实现对轮椅的自如操控。脑电信号采集和信号处理模块能够迅速将复杂的脑电波信号转化为eSense指标,我们仅需通过单片机串口接收这些数据,并解析eSense指标,即可获取其中关于注意力的具体指标值。根据这一指标值的大小,我们能够精准地控制轮椅的前进与停止,从而实现了真正的意念控制。


这款轮椅不仅为使用者提供了更加灵活自如的移动方式,而且对于肢体功能受限或无法使用传统手动、电动轮椅的人群而言,更是一项重大的生活改善工具。其简洁直观的控制方式使用户能够更加自主地进行移动,极大地提升了他们的生活质量和自我掌控感。同时,这种技术的运用也彰显了人类与科技的深度融合,为未来无障碍移动领域的发展开启了全新的篇章,注入了无限的可能性。


娃娃机


新哲机器人社团的学生们精心仿照现实制作了一款抓布娃娃的机器,这款机器不仅能够粗略地展示学生们的基本能力,还通过遥控器的操控,使得操作体验更为直观和便捷。遥控器上的上下左右四个按键,分别对应机器的前后左右移动,而在抓取布娃娃时,机器能够自动进行抓取动作。受力点经过精心的爪子设计,使得抓取成功率具有一定的概率性,增加了游戏的趣味性和挑战性。


这款机器的制作涉及到了程序编写和机械设计等多个领域的知识,对于热爱机械设计和程序编写的理工类学生来说,无疑是一次极佳的实践机会。



短短一个下午的时间,大家都沉浸在科学的奇妙世界中,感受着科技带来的新奇与乐趣。这些生动、有趣的学生科创实验成果,不仅展示了新哲学子的科创实力,也有效促进了校际间的交流,让许多同学和家长对新哲的科创教育有了更深的认识和了解。他们纷纷表示,这次体验让他们感受到了科技的魅力,也让他们更加期待未来能够有更多这样的活动,让孩子们能够在实践中学习、在探索中成长。


传承深实验科创基因

新哲科创教育成绩斐然


科创活动历来是深圳实验学校的特色名片之一,作为深圳实验学校的国际教育基地,新哲文院不仅继承了深实验的科创优良传统,更在国际化办学优势的基础上,积极打造创新STEM教育实验基地。


在新哲文院,学生们不仅能够接触到前沿的科技知识,更能在实践中锻炼自己的创新思维和解决问题的能力。学校提供的丰富科创资源和平台,为学生们提供了广阔的成长空间,让他们能够在国际舞台上展现自己的才华和实力。


在环境设备方面,新哲文院为了充分满足学生的课程需求,致力于构建校园高精尖实验平台,积极引进多样化的先进设备,成功打造了与国内外顶尖竞赛标准相接轨的一流科学实验室。



根据计算机与工程、生物学、社会科学三大学科及功能的划分,科学实验室现已配置了十余个专业实验室,涵盖了电子工程实验室、嵌入式工程实验室、机甲大师工坊、FRC机器人工坊、动物培养实验室、植物水培实验室以及个人项目实验室等等。这些实验室的设立,为学生提供了丰富多样的实践平台,有助于他们深入探索各领域的科学奥秘。



作为国内少数几家真正支持学生自由开展科研实验、自由使用实验室及设备的中学之一,新哲文院拥有顶尖资源、先进设备以及专业指导的实验室,成为了众多热爱科创的少年的梦想之地,他们纷纷将其誉为“理想中的实验室”。



在教师课程方面,新哲秉持卓越教育理念,汇聚了众多名师,并由副校长彭禹领衔,组建了一支由海内外硕博构成的科创中心导师团队。他们共同致力于将科技创新教育融入学生的日常学习中,培养他们的创新精神和实践能力。


彭禹 Peng Yu 

新哲文院副校长、科创中心总负责人


- 国际科学与工程大奖赛总决赛裁判

- 原上海交通大学附属中学课外学术活动中心主任

- 曾兼任华东师范大学课程与教学系硕士研究生指导教师

- 上海市教委课程标准编写组专家

- 教育部课程与教材发展中心“STEM教育推进工作”组专家



自2019年“新哲科创”创立以来,新哲文院已累计开发并实施了23种科技类课程,这些课程横跨数学、工程、机器人、计算机、生物等多个学科领域,形成了丰富多样的科技创新教育体系。这些课程不仅注重基础知识的传授,更致力于培养学生的实践能力和创新思维,让他们在亲自动手实践中深刻感受科技的魅力,从而激发内在的潜能和创造力。



新哲文院的科技教育一脉相承,欣欣向荣,经过多年的深耕,学校的科创成果硕果累累,涌现出众多卓越的科研项目。学子们在国际国内各类竞赛舞台上屡创佳绩,摘金夺银,展现出了新哲学子卓越的科创实力。



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新哲文院科创活动中心部分优秀项目


编码器加速卡


加速卡使用HC193 四位元加减计数器与HCi54D信号控制器为基础制作。可以在独立于主控制器之外,对编码器信号的变化作出响应。


加速卡与主控制器通过SP2协议连接,在主控制器提出调用的时候,向主控发回边码器累加的数字。这一机制在刷新率非常高的环境下意义重大。


多功能导盲手杖

 

该多功能导盲杖具备三大独特功能,分别是:

1.通过超声波传感器判断障碍物并告知盲人左转或右转。2.装置前端的创新设计,可以检测出地面下的凹坑。当检测出凹坑时,多功能导盲杖会立即停止。这弥补了超声波传感器只能检测地面之上障碍物的缺陷。3.多功能导盲杖上方有一摄像头。该摄像头可以和特定手机号码绑定。盲人遇到特殊路况,可以一键拨通,让手机一端的家人朋友通过视频远程引导盲人。


荣获:澳大利亚国际专利授权、CTB全国总决赛


闪光盾牌


参考防暑盾牌制作的1:1仿真盾牌,制作于2020年,制作者对一整块铁板进行了切割、加工、定型,在盾牌内侧增加了结构已加固。为了增加效果,使1块12V电池驱动LED灯组达到闪光效果。


智能响指解锁系统


响指是否能像人脸或指纹一样,被用来区分人的身份呢?响指的声音采用麦克风捕捉,响指是快速的手指动作,将手部各个手指的运动状态记录下来,以捕捉响指动作了。受VR动作捕捉手套启发,手套上附着传感器,借助它们获取手部各个部位速度、旋转等物理信息。这样,收集到的动作细节能够更丰富。


荣获:CTB全球创新研究大挑战全球唯一金奖



据不完全统计,新哲学子已五次荣获“明天小小科学家”奖励活动奖项,并有一名学子入选国际科学与工程大奖赛国家队。此外,在匹兹堡、日内瓦、纽伦堡等各大发明展上,新哲学子斩获了数十项金、银奖。同时,他们还在其他各类竞赛中取得了数百项佳绩,包括CTB全球创新研究大挑战、iGEM国际基因工程大奖赛、全国青少年科技创新大赛、广东省少年儿童发明赛、华为云人工智能竞赛等。这些成就不仅彰显了新哲文院在科技创新教育方面的卓越实力,也体现了新哲学子对科创的热爱与执着。


除了在科创方面大有作为,他们在升学上也继续保持领跑的姿态,走向了世界一流的研究型大学——卡内基梅隆大学、康奈尔大学、加州大学伯克利分校、埃默里大学等世界一流的研究型大学均有新哲学子的身影。


彭禹副校长参加深圳实验教育集团科创教育工作汇报会


新哲文院的科创活动不仅惠及校内学生,还辐射至整个实验教育集团,并通过市科技馆组织面向社会公众的科普活动,积极履行社会责任,推动科技创新教育的普及与发展。


“科研往往离不开对前人智慧的继承与发扬”,新哲文院正是秉持这一理念,依托深圳实验学校的深厚底蕴,不断推陈出新,在科技创新领域取得了一系列科技创新成果,同时将实验精神的精髓延伸至国际教育领域,使之熠熠生辉。


这里是生机勃发的科创梦想熔炉,新哲文院为每一位怀揣科创热忱的学子搭建起广阔的展示舞台,并提供坚实的后盾支持,助力他们勇敢逐梦,点亮科创未来!


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