关注“小问题”,战胜“大怪兽”
——访首都师范大学附属中学学生王子畅

2024-04-04 07:04阳丹彦整理
发明与创新 2024年11期
关键词:脚踏板怪兽小车

◎本刊记者 阳丹彦/整理

人物小档案

图1 王子畅

姓名:王子畅

学校:首都师范大学附属中学

出生日期:2009年7月29日

兴趣爱好:球类运动、旅行、电子制作、机械加工

最喜欢看的书:《故宫里的大怪兽》

最喜欢看的电影:《魔戒》

最想做的事:发明一架光线会拐弯的望远镜

最自豪的事:我提交的《关于增强初中生深度职业体验的模拟提案》获得了2022年北京青少年“模拟政协”年度实践奖,我还列席了北京市政协十三届五次会议。

口头禅:我试一下,说不定还有机会。

个人作品:“家庭卫士”家用消毒除尘装置、智慧自行车、自动跟随人行走的电子小车、安全警报器、语音指令定时提醒装置

曾获荣誉:2022年北京“小院士”科技教育活动项目研究一等奖并被评为北京少年科学院“小院士”,第二十三届北京市中小学生金鹏科技论坛活动二等奖,2022—2023年度全球发明大会中国区北京赛区一等奖、中国区全国总决赛银奖,第十八届宋庆龄少年儿童发明奖银奖,第十五届北京市中小学生科学建议奖二等奖。

畅想未来的科技与生活:人类使用可穿戴设备,随时监测健康状况,并预警可能存在的危险,保障安全。人类和机器通过意识交流,不受空间和时间限制。

一句话介绍自己:我喜欢观察生活,善于发现生活中存在的问题并解决之。

关注身边的生活小事,关注困扰人们的小问题,王子畅喜欢且善于从小事件切入,去发现背后的大问题和社会“痛点”。

提交模拟提案、提出科学建议、制作发明作品……在解决问题方面,他也有自己的“招数”。即便遇到难题“怪兽”,也从不惧怕。“我试一下,办法总比问题多。”

接下来,我们一起来了解这个不言放弃、勇战“怪兽”的男孩吧。

记者:你第一次接触科技创新是在什么时候?当时发生了什么有趣的事情?

王子畅:我第一次接触科技创新是在小学三年级。爸爸妈妈带我去体验电子积木编程课,我看到老师在电脑上画几个图形、连几条线,就能让小车自己行走并躲避障碍物,觉得非常有意思,想尝试一下。很幸运,我试了两次,就成功地让小车在转弯时自动打开转向灯并闪烁。

记者:你的第一个创新作品是什么?请你介绍一下它。

王子畅:我的第一个创新作品是可以跟踪人脚、与之同步前进或后退的电子小车。

我购买电子积木,用米思齐图形化编程软件编程,用两个超声波传感器检测小车到人脚的距离和人脚转弯的方向。当检测到小车到人脚的距离发生变化时,就控制小车前进或后退;当检测到人转弯时,就控制小车同步转弯。

记者:在你看来,机械加工和电子制作有什么联系和区别呢?

王子畅:机械加工主要是为电子制作服务的,加工的部件主要用来安装、固定电子模块。

在我的发明制作中,电子制作是核心,机械加工是辅助。

比如,我在做“家庭卫士”家用消毒除尘装置时,先用电热刀裁出亚克力底板,再用手电钻在底板上打孔,然后用螺丝把臭氧模块、负离子模块、语音识别模块、喇叭、麦克风等固定在底板上,最后组装成一个整体。

图2 “家庭卫士”家用消毒除尘装置

记者:你提交了许多模拟提案,为社会提供科学建议。可以选其中一个为例,说一说其中的故事吗?

王子畅:通过观察,我发现行动缓慢的残障人士在十字路口过马路时,经常不能在绿灯亮起的时间段内通过人行横道;盲道上经常出现拦路的树木支撑杆、铁丝和随意停放的共享单车等障碍;有些残障人士够不到过街天桥的扶手;……

如何解决这些问题呢?在不断地分析与思考后,我提交了“关于加强设施建设,保障残障人士安全出行”的模拟提案,提出科学建议,为保障残障人士出行安全贡献自己微薄的力量。

记者:在制作作品的过程中,你是如何战胜难题“怪兽”的?

王子畅:遇到困难,我会选择去思考,去挑战。办法总比问题多,试一下总好过放弃。

例如,“智慧自行车”项目,最初的设想是把压力传感器、信号转换模块、无线发射模块、锂电池等器件都固定在自行车的脚踏板上,来完成蹬力的采集和传输。但是,要安装的器件较多,而脚踏板可用空间很小,尝试了多种方法也无法实现效果。

爸爸建议放弃测蹬力,而我认为“智慧自行车”的关键功能是“安全、省力、使用方便”,如果不测蹬力,省力功能就不能落到实处。所以,我决定再尝试。

图3 编制“智慧自行车”总控软件

我转变思路:既然现有的脚踏板空间不够,那能不能做一个有空间的脚踏板呢?于是,我设计并3D打印了可以装下器件的脚踏板。在老师的指导下,我修改细节,最终3D打印的脚踏板装下了所有器件,而且外观与自行车主体还算匹配。

记者:你参加了多次科技创新比赛,印象最深刻的是哪次?

王子畅:我印象最深刻的是第二十三届北京市中小学生金鹏科技论坛活动。在决赛答辩环节,我上场准备讲PPT时,一个评委老师说直接演示实物,把关键点讲出来就行。这打乱了我的计划,我有点紧张,以致在讲解时遗漏了部分内容。最终,算是勉强完成了答辩。

记者:你觉得比赛中最重要的是什么?

王子畅:我觉得要对自己的作品有清晰的认识和定位,提前做好问题预演,现场镇定自信。

图4 “智慧自行车”入选第十八届宋庆龄少年儿童发明奖总决赛优秀作品并现场展示

记者:对于创新设计,接下来你有什么计划呢?

王子畅:我认为,人的安全和健康是永恒的主题。我打算围绕这个主题设计一些创新作品,比如,针对老年人的可穿戴式危险预警和健康状态监测作品等。

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