深圳骄傲福田区红岭科技中学在省创新大赛上勇夺五枚金牌

　　3月26日至28日，由广东省教育厅、科技厅、科协主办、团省委共同主办的“第36届广东省青少年科技创新大赛”在江门市第一中学隆重举行。深圳市福田区红岭科技中学（下称：科技中学）的三个参赛项目全部获得金奖，此外还获得三个单项奖，一举夺得全省初中参赛学校最好成绩，创下了深圳初中学校参加省创新大赛的历史最好成绩。

　　经层层选拔推荐，该届大赛有22支代表队、500多名师生、298项作品参加终评决赛。最终，科技中学薛皓元同学的《基于瞳孔识别技术的眼控电动轮椅》获得金牌和“专利申请奖”；陶禹伯同学的《基于图像识别技术的佩戴口罩人员检测系统》获得金牌；张知恒、麦钊铭、张雨奥同学的《大货车快速安全刹车装置》同样获得金牌。

　　值得关注的是，5名参赛同学均为该校的初一学生。在科技创新的路上，他们均有着自己独特的发明故事，以及对科学的执着与热爱。

　　看到“渐冻症患者”，萌发眼动电动轮椅的想法

　　薛皓元告诉记者，他的参赛作品是“基于瞳孔识别技术的眼控电动轮椅”，即能用眼球的运动来控制轮椅的运动。他介绍说，现有的电动轮椅操作一般要依靠手动，主要为下肢瘫痪人群服务，但仍有一类人群处于“高位瘫痪”状态，手脚均不能动，需依赖外人推动轮椅。而他所发明的这个轮椅，只要病患眼球能动，就能控制刹车键和方向键，摆脱对外界的依赖。该发明运用到了Tobii眼动仪、Arduino主控板、C#语言编程和Unity3D自主编程软件。Tobii眼动仪被放置在显示屏的下方，它可以通过红外反射来精确判定使用者眼球在空间中的位置以及视线位置，从而控制轮椅显示屏上的操作按钮。

　　最初激发他对问题的思考，是他看到了自己小区内一位“渐冻症患者”邻居出入的场景。后来，他无意中接触到了一款“眼动游戏”，便萌发出了能否将“眼动游戏”与轮椅相结合，让患者用眼球控制轮椅的想法。经过半年多的准备以及老师的指导，他的作品已进入申请专利阶段。他表示，在完成专利申请后，学校将联系企业对该项发明进行市场化的量产。“这个过程估计至少要三年，那会我已经上高中或大学了，但希望真的推向市场时，能第一时间帮到那位邻居。”薛皓元期盼道。

　　人工监督口罩佩戴效率低，用图像识别代替人力识别

　　而陶禹伯同学的参赛作品则与后疫情下的生活相关。“疫情期间，我发现公共场所经常有人来检测出入人员是否佩戴口罩，这样做效率低、浪费人力资源，并且很不安全。”于是，他便开始思索能否将这一工作交由机器人来替代。在老师帮助下，他设计出了“基于图像识别技术的佩戴口罩人员检测系统”，该系统主要应用于公共场所出入口，通过图像采集模块捕捉人像，检测人员是否佩戴了口罩。如没有戴口罩，检测系统将发送低电平信号给闸门控制端，闸门将关闭并发出报警信号。闸门还连接了口罩售卖机，可供人们扫码买口罩。陶禹伯还介绍说，该系统具备信息储存功能，可根据日期时间查看未佩戴口罩人员，协助流行病的后续调查。他的这项发明创造获得了计算机科学门类的金奖。

　　看到大货车翻车新闻，设计出快速刹车装置

　　张知恒、麦钊铭、张雨奥一起发明的“大货车快速安全刹车装置”则与一则新闻有关。张知恒告诉记者，他看到了一则货车翻车的新闻，且类似事故时有发生。经过分析，他发现，传统大货车只靠鼓刹以及很小的车轮与地面的摩擦面积来刹车，可靠性很低，而且难以在短距离内刹住车。他将自己的发现与对之的想法和另外两名小伙伴分享后，三个人组成队伍，开始了发明的“征程”。从创意提出、项目设计、编程、工程制作、项目测试到研究报告撰写，三个人取长补短、相互配合。最终，他们提出了一种新型的大货车快速安全刹车装置--在货车模型尾部增加平板刹车闸，通过滑台控制刹车闸的升降。“刹车时，刹车闸将快速落下，产生强大的制动力与摩擦力，使货车快速降速。而控制刹车闸升降的滑台则采用气动控制，相比电动，气动具有较高的刹车灵敏度与制动力。”张雨奥解释说，他们还经过实际模拟测试，验证了他们的装置在高速、低速模式下对货车刹车的有效性。

　　值得一提的是，该项作品涉及到了不少“力学”物理知识，而团队3名学生均为初一年级，尚未学习物理，为了这个比赛，他们通过网络学习平台以及学校的校本课程、训练课程，已经提前将物理学到了初二下册的水平。

　　“金字塔”全息课程为科创赋能

　　据了解，科技中学该战绩的取得与其长时间以来对科技培养的重视不无关系。福田区红岭科技中学副校长赵晓东介绍说，学校从去年开始专门成立科技创新教育中心，引进了专职博士作为团队科创教师，并全面打造了“金字塔式”的全息科技创新课程，课程包含公共课、必修课、校本选修课、训练课、竞赛课，内容涵盖科技创新发明、机器人、科技论文实践活动、编程、无人机等六大类46门课。在新生入学时，学校会组织科技课程宣讲，帮助学生选课。学生也会在必修课《学会创新》领域完成了科学普及。通过校本课程张扬个性、通过训练课以及竞赛课放飞梦想，这是科技中学呵护学生基于问题下无限想象力的方式。

　　福田区红岭科技中学校长贺英超表示，本次成绩的取得得益于福田区委区政府和教育局对科技创新教育的重视。“在他们的鼎力支持下，今年我们福田AI教育大厦将动工建设，学校将建成人工智能实验室、智能公开课教室、生命教育实验室等一系列实验室，通过智慧化课堂，再度深化以学生为中心的个性化、合作化学习，实现师生深度学习、跨界融合、人机协同的师生教与学互动的新空间。”贺英超称，未来，科技中学将把学校建成为人工智能时代人才的孵化器，提升质量，再造品牌，以优异的成绩向建党100周年献礼。(文 蔡敏玲 图 福田区红岭科技中学 温大米)