暑期简讯——金山中学 创客研学，传金中科技之美

创客研学，传金中科技之美

——金中学子参加2018创客研学活动

为贯彻教育部等11部门联合发布的《关于推进中小学生研学旅行的意见》文件精神，培养学生的科学创新精神，提高学生自主研究学习的能力，2018年7月9日至13日，由金山区教育局指导、金山区学校少年宫联盟主办、上海市青少年实践活动金山基地、天母果园、金山叶园共同承办的以“现代农业”为主题的创客暑期研学营活动，在上海市青少年实践活动金山基地顺利进行，我校高一的17名学生参与了本次研学活动。

本次创客研学课程由金山中学校外辅导员陆广琴老师及其助教团队负责，团队准备了丰富多样的软硬件资源，为学生的课题研学打下了坚实的基础。

学生们也在这五天内勤奋学习，刻苦钻研，从工程学、计算机科学、智能农业、生物科学、医学与健康学、3D创意设计等方面开展了创新课题研究。每一个课题都汇聚了老师和同学们辛勤的汗水，是大家智慧的结晶。

创客研学营的活动丰富多彩、精彩纷呈。学生们走进天母果园、金山叶园，进行现代农业的研究。

学生们进入生物医学实验室深入学习，得到了复旦大家章教授的亲切指导！

学生们在老师和助教老师的帮助下，努力研究课题中，力求精益求精。

同学们得到了上海大学李维教授、上海科教中心特级教师葛智伟老师、上海发明协会理事、高级工程师潘志刚老师几位专家亲切辅导。

接下来

就让我们一睹

学生们炫酷的创新成果吧——

课题名称：导医小助手APP

作者：金山中学 高一（1）班 张宇琦

每个人都有生病去医院的经历，而当你看到琳琅满目的科室表时，却会陷入的不知去哪科的困境。这时导医便发挥了他们的作用，他们为你引导下一步该怎么做。而在这个智能化、自动化的社会，我认为可以开发一款导医应用程序来便利人们的生活，减轻导医、门诊的负担。为此我初步了解了导医的一些日常和基本职能，还学习了AppInventor开发软件，并将两种知识的执行方式的共同点进行整合。我开发的APP有两个功能：一是病状查询，可以通过勾选症状来提供相关科室的信息，使您的求诊之路不再迷茫；二是医院导航，为此我学习了百度地图Api的应用和Web客户端的使用，做到了让程序通过一键导航，自动获取最近医院信息并显示最佳出行方案的功能。此次活动我自学了一些病理知识和AppInventor的使用方法，培养了为一个新课题改进和创新的能力，还提高了自我处理问题的能力。

课题名称：EPA农业技术的基础探究与分析

作者：金山中学高一（1）班薛扬程、朱强、郭旭、翁嘉伟、庄严

本实验研究目的在于探究经EPA技术处理过的水，是否对乳酸菌 和 枯草芽孢杆菌有集聚及营养能力。运用了最先进的仿生学（人们研究并根据生物体的结构与功能工作的原理，发明出新的设备、工具和先进技术。）原理和微纳⽶ 碳腔 光电 转换 技术将普通的水处理成富含碳（C）,氢（H）,氧（O）的水，从而起到了营造出一个有利于微生物生长的环境，吸引环境周围的微生物。由实验可知，经EPA技术处理过的水对乳酸菌和枯草芽孢杆菌有集聚及营养能力，由小见大，经EPA技术处理过的水对于土壤中的微生物有明显的富集作用，对于农业发展有着极强的推动力。

课题名称：以MAIT细胞TCR为受体的嵌合抗原受体T细胞技术的免疫增强疗法初步探究

作者：金山中学高一（10、1）班 高睿智、唐智睿

CART技术是目前人类免疫治疗的前沿科技，该技术通过改造人体T淋巴细胞，制造出具有强大特异性以及免疫能力的CART细胞，但是其研究方向目前更多终于肿瘤疾病的治疗。我们希望利用该技术治疗更多种类的疾病。我们寻找到位于人类肠道粘膜的粘膜相关恒定T细胞（MAIT细胞），因其具有强大的抗菌能力以及保守的进化，我们选择MAIT细胞的T细胞受体（TCR）,希望创造出具有强大抗菌能力的CART细胞。该课题旨在改造免疫细胞，增强免疫力，抵抗细菌侵染，维护人体健康。

课题名称：基于Arduino的农业数据实时采集系统

作者：金山中学高一（2）班 张诗鹏

我的研究是基于Arduino的农业数据实时采集系统。我国传统农业一系列活动如浇水、施肥、打药全靠农民的感觉和经验，生产规模较小，经营管理和生产技术仍较落后。现代农业的发展离不开计算机和机械，所以我想通过具体的需求，设计一套用于远程监测大棚环境的网络系统。想法很好，可过程总是艰难的，毕竟这此是我第一次使用Arduino，对编程和算法都还不是很熟悉。通过自己在网上查阅资料，以及助教耐心地帮助，从熟悉传感器，获取数据到显示数据，我都一一完成。作品也有了其原型。基于此，我还大胆地展望了未来的研究方向，希望能够给出农产品种植方案。

课题名称：Python学习与实践

作者：高一（6、7）班温璟旭、张琳悦

该项目以Python为研究目标，在老师和网络的帮助下，完成Python平台上的语法学习和程序开发。首先通过做题，结合网络资源，解决一定的数学逻辑、生活中的问题，比如斐波那契数列，来达到学习Python语句的目的。待熟悉后，进行程序开发。那么我开发的程序是针对Python程序打包中，需要手动输入长串代码和需要打包的文件路径这一操作进行改进，让这段需要手打的文字通过选择目标文件的并复制到剪贴板的形式将这一操作简化为选择并粘贴，节省了键盘输入的时间。

课题名称：教室智能化 —晚自习管理助手

作者：金山中学 高一（5）班 左高歌

晚自习对于对于中学生而言，是难能可贵的学习时间。同学们需要在这个时间段完成作业，查漏补缺和进行复习预习，同学们倘若能够高效的，有纪律的学习，那么同学们的学习效率能够更进一步的提高。但是根据我们的调查问卷，上海市住宿生中有超过百分之七十的学生认为晚自习存在过于吵闹、影响自习效率、浪费时间等问题。更有百分之六十的学生希望能够拥有一个更好的学习环境。对学生而言极为重要的时间段出现了问题，会影响许多同学的学习效果。因此能够拥有一个安静，便于思考的晚自习便是至关重要的。

本作品实现了：不需要老师来巡逻管理，达到晚自习自主管理的效果。及时记录并报告班级的吵闹喧哗问题，同时即刻提醒同学们保持教室的纪律。装置比较便利，同时价格低廉，使用方便。

课题名称：智能窗控

作者：金山中学 高一（4）班 徐丞晖、王宇骜、黄晓宇

“根据教室空气质量的窗户自动开关系统”所要解决的问题是利用自动开关窗来控制教室环境的空气质量，防止影响教学质量。该项目由硬件与软件两个部分组成，由单片机程序接收传感器数据并依此控制电机转动，以实现窗户的自动开关。而这根据校园环境设计的装置具有很强的针对性，也正是该项目的意义所在。我们已经制作了装置的简易模型，并编写了对应的程序，证实了此项目具有可行性。

课题名称：智能查寝系统

作者：金山中学 高一（7）班 徐颙琰

目前，我国寄宿制学校在熄灯后多采用人工进行检查，但自古以来，学生在熄灯后与宿管斗智斗勇的情况从未得到过缓解。在宿管经过后，不少学生在寝室中喧哗吵闹，不仅影响了同一寝室的同学休息，有时甚至影响同一层楼、其它楼层的学生。为解决这一问题，我设计了这个智能查寝系统。

通过在每个床头安装红外热视电传感器，确保学生在熄灯后及时上床。在每个寝室中安装了声音传感器，当学生进行聊天时，对学生的声纹进行识别，与数据库进行匹配，准确地判断学生是否参与聊天。为防止打呼噜以及其它杂声，使用语音识别技术，对重复无意义的声音进行筛选。

课题名称：植物精油提取及肥皂盒创意设计

作者：金山中学 高一（2、10）班 盛凯妮、封颖、严旖叶

肥皂长期处于湿润环境中，会导致肥皂的浪费以及细菌的滋生，因此我们运用所学的三维设计与3D打印和单片机编程技术，制作了速干肥皂盒。速干肥皂盒的原理其实非常简单，就是利用电阻率的知识，当处于湿润环境中时，传感器的电阻值变小，该信号传至单片机，再向输出端口施加高电频，肥皂盒内的小风扇便转了起来，起到吹干肥皂的作用。将这个简单的小操作运用到肥皂盒上，便是我们这次课题的创新点了。

本次创客研学活动不仅培养了学生们科学研究和技术创新的能力，更在研学过程中，让学生们意识到，他们学生们应随时做好投身科学事业的准备，在不久的将来为祖国、为社会、为科学发展做出贡献。

为期5天的研学营活动圆满结束，学生们硕果累累。

希望创客研学活动能一年一年举办下去，让我们来年再相见！

还有同学们和助教老师对本次活动的感想与思考:

高睿智：以前从未接触过创客，也总是浑浑噩噩，得过且过，更是毫无创新精神可言。长久以往，必定普普通通，碌碌无为。毫不夸张地说，创客惊醒了我，作为一名普通高中生，国际前沿科技近在咫尺，并且可以有我的一份参与，惊喜之余，也担心是不是真正有资格站在实验室里。总之，这既是前沿知识感知的课堂，也是探索能力的锻炼；既鼓励创新钻研，又时刻提醒知识的缺乏，鞭笞着我们前进。

盛凯妮：这次我们的课题涉及到植物精油提取以及计算机设计和控制。我们的课题组都是女生，之前可以说都是计算机小白，对这些新新技术完全没有了解。但是我们用几天时间，对3D设计和单片机的编程有了初步的了解，并运用到了我们的课题中来。起初，我们的课题只是从植物精油提取和精油香皂的制作着手，但是验证型课题是很难有创新的。而且就我们得到这次参加研学营的机会来看，未免有些太敷衍了事了。开始的时候呢我们是想从肥皂本身的功效方面入手，但是由于资源不足以及其他种种原因，这个方案被否定了。经过我们的讨论，决定从肥皂盒上进行创新。肥皂长期处于湿润环境中，会导致肥皂的浪费以及细菌的滋生，因此我们运用所学的三维设计与3D打印和单片机编程技术，制作了速干肥皂盒。

速干肥皂盒的原理其实非常简单，就是利用电阻率的知识，当处于湿润环境中时，传感器的电阻值变小，该信号传至单片机，再向输出端口施加高电频，肥皂盒内的小风扇便转了起来，起到吹干肥皂的作用。将这个简单的小操作运用到肥皂盒上，便是我们这次课题的创新点了。

课题研究确实是个艰苦的过程，特别是想取得一些理论上的突破或实践上的创新，所以我们必须踏踏实实的埋头苦干。如果不用心去做就无法深入实现我们课题的意义，更无法做到实质有效。

另外，这五天的研学还给我们提供了一个提升自己的平台，我们学到了一些新的知识和技能，就比如我们小组，学习使用3Done这个应用软件，涉猎了3D打印和单片机编程方面的知识。同时在老师和专家的带领下，我们的思维方式从一个高中生的角度更有所提升，学着用更专业的态度和更严密的思维来研究我们的课题。这是思想上的进步，我相信我们从中受益良多，将来更会有所感悟。

徐丞晖：这次研学营活动中，我学习到了曾经的我所触及不到的东西。首先是对一项创意的思路与看法，要注重逻辑与可行性；应对突发情况的应对措施，将主动权握在自己手里；制作演示文稿的技巧，用自己最精彩的部分去吸引听众的眼球；一些以往未用过的工具的使用方法和模型的一些制作技巧……我经历了这样一次活动，将会在今后的日子里脱胎换骨，感谢这一次活动。

张诗鹏：通过这次活动，我激发了自己的潜质，从原本懵懂的高中生，蜕变成了能够独立解决问题的人。我能够用知识做一些更有价值的事了。不论是动手能力，思维能力，创新能力，都有所提高。我希望以后能多参与这样的活动，真的很有意义。

徐涵宇助教：各位老师，同学们好，很高兴能代表我们的助教团队在这里讲话。

我是金山中学2016届毕业生，从高一开始在陆老师这里做科创。对于高中生做科创呢，我深有体会，我一直觉得，对于普通高中生来说，缺乏资源是最大的问题。无论做什么，新手入门倘若没有材料，没有仪器，没有硬件，没有匹配的编程教学，再好的想法都极难实现。

因为这类基础，是科创实践的必要因素。靠着实践，科创新手们才能知道自己的想法如何完善。这以后，才打开了真正思路的大门，对日后做成自己的项目，也算是打下了基础。

一直以来觉得很幸运，不仅仅是早早接触到这一领域，金山科创教育环境的进步也让我深有感触。

5年前我刚开始接触科创的时候，几乎全部的印象就只有一间小教室。

现在，科创教室变多了，活动室也重新装修了，所需的资源也能按项目供给，假期还能在活动基地的研学营给高中生们手把手地带入科创，我自己也觉得相当充实。

当然，这群刚入门科创的小同学们，也着实惊讶到了我。

我第一次见到学习编程如此积极的新手。

我原以为很难完整实现的项目，现在已经有了原型，并还在一步步改进。

这些经历，都在告诉着我，这群高中生，是有潜力的，也是向往科创的。

我挺喜欢人本主义学派所强调的人的价值、创造力和自我实现。

罗杰斯说，人类有一种天生的“自我实现”的动机，它是一个人最大限度地实现自身各种潜能的趋向。

我所坚信的，也正是如此。老师们，或是说，我身为一个助教在做的，就是在引导他们的这一内驱力。

所以，请同学们坚信，这是你们自己的潜能与实现。

最后感谢，万分感谢所有为科创事业付出努力的人们，还有与大家一同相处的这段时光。

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（金山中学 供稿）