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快看!这是顺德学子的科创世界:“做喜欢的事,眼里会发光”

佛山日报

少年的思维空间是被奇思妙想填满的,无畏、无虑、无界。他们在生活里摸索创新的可能,用好奇心和原创力对话人的需求。

或是兴趣使然,或是突发奇想,顺德学子的科创项目并非一开始就具有宏大意义。在他们看来,喜欢才是源动力。

“做喜欢的事眼里会发光”

“请台下这位没戴口罩的同学帮我们调整一下摄像头。”日前,在第五届顺德教育科创节闭幕仪式上,刚上高二的林家浚从容立于台上,与同学共同展示他们的创新课题成果——“密集人流‘口罩率’智能识别和预警系统”。

随即,大屏上出现一位没戴口罩的学生,画面中,他的头被一个红色边框标注,这位少年有些不好意思地笑着,立马取出口罩戴上。口罩戴好后,边框转变为蓝色。他调整好摄像头,舞台屏幕上显现不少被醒目红色边框标亮的观众,台下掌声鼓动,另一些观众则不自主地戴上口罩。

顺德一中学子展示”密集人流‘口罩率’智能识别和预警系统”。佛山日报见习记者丁韫媛摄

这是顺德一中8名学生的创新成果,一款能够检测特定环境中口罩佩戴率的系统。

中学生为何会想到做口罩佩戴检测的系统?同组的李家文介绍,去年疫情得到控制又还未结束的时候,许多人在路上行走时已经脱掉口罩,而设计系统的初衷是助力疫情防控,帮助人们提高防疫意识。这个短发女孩戴着黑框眼镜,讲到研究计划与研究开展情况,她逻辑清晰,条理分明。

作为课题组的指导老师,梁志浩认为,学生做创新课题,最关键就是自己要感兴趣,老师起到的是“把脉”作用。只要给定学生大概的方向,学生可以自主完成。

学生在课题确定后,会自主上网查找相应资料,训练模型,拍微电影...“这对于学生来说会更加开放,思维也更容易开拓。”梁志浩说。

让学生成为创新课题的“领头羊”,从学生个体兴趣出发挖掘其创新潜力,是顺德一中培养科创人才后备军的思路。

担忧与惊喜共存。

高中生的课业压力相对繁重,创新课题也并非是“小打小闹”,需要倾注一定的时间与精力,如何平衡好日常课程学习与创新研究?

课题组的廖宝琳坦言,对于能激发自己热情的事情,会安排好自己的课余时间,“即使把娱乐时间挤出来做这件事,对我们来说也是很有意义的。”廖宝琳笑着说。

一旁的林家浚认为,创新课题肯定会耽误一定的学习时间,但另一方面它反而能督促自己提高学习效率。

起初,梁志浩担心课题研究会分散学生注意力,尤其是家长、班主任不可避免地会关注孩子的成绩变化。但是,在课题进行过程中,家长和各任课老师能够看到学生全心全意地做一件自己喜欢的事情时“眼睛里是会发光的”,因此都会给予学生全力支持。

在研究过程中,学生的学习效率、思维方式均有明显提升,不仅没有影响学习成绩,“甚至还有一定提高。”梁志浩说。

灵感往往诞生于天马行空的想象。

第五届顺德教育科创节闭幕式的舞台上,另一组“狂想少年”登台,他们展示的课题是“仿生家具设计”。两位顺德区龙江职业技术学校的学生提炼动物外观与家具之间的共通性,加以分析,运用到实际的家具设计中,让使用者获得趣味性的家居体验。

龙江职业技术学校学子展示“仿生家具设计”。佛山日报见习记者丁韫媛摄

课题组成员张宏宇回忆起灵感来源,笑称“这是个巧合”。他提到,广东人平常爱吃海鲜,他在与朋友吃海鲜餐时,就想到可以让生蚝肉变为沙发内芯,生蚝壳当沙发靠背;而这个想象空间的思维雏形也成功转化“变现”,成为展示中出现的“螃蟹椅”。

爱观察动物的王小童则捕捉到另一优雅的生物——蝴蝶的曲线之美,她认为,蝴蝶的翅膀轻盈灵动,通过提取其元素特征,让蝴蝶翅膀在家具设计中起到美观与包裹作用,“蝴蝶椅”就此诞生。

背后的助力:让思维无界限

科技创新人才不局限于某一学科的限制,用智慧冲破传统规则束缚。

STEAM教育理念恰与科创人才培养路径不谋而合。STEAM,即科学(Science),技术(Technology),工程(Engineering),艺术(Arts),数学(Mathematics)。STEAM教育就是集科学,技术,工程,艺术,数学多领域融合的综合教育。

它强调知识跨界、场景多元、问题生成、批判建构、创新驱动,既体现出课程综合化、实践化、活动化的诸多特征,又反映了课程回归生活、回归社会、回归自然的本质诉求。

顺德一中教师刘翔武是STEAM课程的提倡者与践行者,他注重培养学生发现问题、解决问题的能力。“而这些问题应当是他们在生活中自己去发现的。”刘翔武说。

任何课题都不是孤立的个体,作为“密集人流‘口罩率’智能识别和预警系统”的指导老师,刘翔武希望课题开展的过程也是学科融合的过程,可以请其他学科的任课老师共同参与,共助学生成长。

顺德一中学子在《发明与创新》杂志发表以创新课题为主题的论文。佛山日报见习记者丁韫媛摄

科创项目实践并非是一个小组的战斗。在处理数据的过程中,李家文所在的小组需收集网络图片,对佩戴口罩及未佩戴口罩的人脸分别做出标记;然而,若要让系统识别更精确,则需对更多数据打上标签。显然,这个4人小组无法短时间内处理如此海量的数据。“学校帮我们寻找了50名义工,帮助我们处理这些数据。”李家文说。

该项目组成员依据实践过程及研究方法,在全国优秀期刊《发明与创新》2021年12月刊中发表题为《“口罩率”智能识别和预警系统》的论文。文后的“专家点评”栏中,论文评审专家写道:“该项目之所以能获得成功,也源于学校、老师以及区教育局的大力支持与帮助,让他们能租用GPU云服务器、计算机房,购买相关器材,并借来3D打印机和摄像机等。”

指导老师梁志浩坦言,一台GPU服务器的支出接近15000元,此外申请专利也需花费四、五千元,学校尽其所能给予科创学子们帮助与扶持。

“家具仿生设计”课题组的指导老师杨伊纯介绍,学校配备专门的家具打样室,学生有想法、有灵感,可以与校内的家具打样师交流,碰撞出既切合实际又有具创意性的产品。

龙江职业技术学校学生的家具设计作品“蝴蝶椅”。佛山日报见习记者丁韫媛摄

灵光乍现的产物不总是能符合实际使用需求。杨伊纯表示,处于青少年阶段的孩子更多地会从产品的趣味性考虑,“但家具要做成成品则需考虑更多。”这位青年教师透露,一件家具样品的诞生要经历家具草图绘画与选择、电脑软件制作、工艺结构对比、与打样师傅沟通、去实训楼与制作师傅共同制作等多个过程。

学生求索科创的奥秘,老师与学校构筑让思维得以奔跑的空间。

在本届顺德教育科创节上,顺德区教育局党组成员、副局长李翠芬表示,顺德区将加快STEAM等项目式跨学科课程建设,打造顺德科创教育特色品牌,形成具有顺德特色的科创教育模式。顺德将更广泛地开展科创教育普及,带动顺德学子飞往更高的创新之域。

文|佛山日报见习记者 丁韫媛