求新求变 创新不止

方郁芝 秦银银

用肉眼观察光与物之间的交互可行吗？山区急弯道路会车有怎样的创新方案？野外溺水救援装置如何及时施救？……2023年4月，第44届湖南省青少年科技创新大赛在平江县颐华学校拉开帷幕，来自各市州的小小“科学家”同台竞技，共同打造了一场精彩的科创盛宴。

本届青少年科技创新大赛共收到全省14个市州选拔推荐参赛的单位和个人作品860件。经资格审查和初评，共评选出学生创新成果项目108个、科技教师项目43个参加终评决赛现场展示问辩活动，15个科技实践活动项目和14个科学影像一等奖作品进行了公开展示。

每个创意，都可能蕴含着改变世界的力量。本届大赛都有哪些“脑洞”大开的创意？一起来欣赏其中的高中生代表作品吧。

作品：植保区域鼠害分布图测绘仿生飞行机器人

作者：长沙县第一中学   杨丰屹

指导老师：段贤清   刘丹

我的家乡长沙县金井镇栽种了上万亩红薯，每到收获的季节，黄毛鼠便时时“造访”，导致红薯减产。为保障作物产量，我借助猫头鹰仿生技术、无人机技术和人工智能图像识别技术，研制了一款植保区域鼠害分布图测绘仿生飞行机器人，测绘黄毛鼠的出行规律和分布情况，将数据通过物联网传送给相关部门，为现代化农业管理提供便利。

本装置采用热释电红外传感器快速查找目标，根据图像识别定位，通过人工智能组合技术定时巡航，绘制鼠害分布图。通过物联网实时传输数据，不仅能广泛应用于现代大型农业基地的鼠害监测，还可用于监测与保护野生动物。

小编圈点：大数据让黄毛鼠的出行规律和分布情况一览无余，科学管理，它可是个好帮手。

作品：冬季闭锁型光自养育苗装置

作者：汨罗市职业中专学校27园（2）班   龙家琪   韩如意

指导老师：王向阳   唐爱梅   杨灿煌

我省秋冬季节降水连绵、低温寡照，给蔬菜育苗带来较大挑战。为解决秋冬季果蔬育苗的难题，我们研制了一款冬季闭锁型光自养育苗装置。

该装置采用隔热绝缘泡沫板构建，能阻断空间内外的热量交换，实现物理隔绝，创造一个相对不受外界气候影响的空间。生态隔绝是气候生态因子的人工创造，能最大限度地减少外部环境的影响，实现农业生产的循环可持续性，通过生态技术达到生产的零排放，是一种可循环的农业生产模式。

小编圈点：呵护温室里的幼苗，探索新的农业生产模式，他们在行动。

作品：光摄原理演示实验装置

作者：常德芷兰实验学校   丁琢恒

指导老师：张才友

人类能否用肉眼观察到光与物之间的交互？本装置基于激光聚集可形成光阱，微小物体受光压作用被束缚在光阱处的设计原理，借助由激光发生器、超声波振子、激光焦点位置标志针、菲涅尔透镜等组成的实验装置，实现光摄效果，帮助大家直观地观察无形的光与有形之物间产生的交互现象。

小编圈点：将抽象的原理转为直观的现象，有趣又有益。

作品：基于平江旱期与油茶果期重叠的抗旱保墒措施的研究

作者：平江县第二中学高一543班   朱智晗

指导老师：朱拥军   赵勇   杨银江

油茶多种植在丘陵山地，油茶果的生长周期长达13个月，茶树坐果期如遇干旱，会严重影响果实的生长和油脂的转化。如何抗旱增收，提升油茶的品质？

我提出一种山地等高截流、雨季阶梯蓄水、旱季节水滴灌的调蓄保墒抗旱理念，利用蓄水池存储地表水，通过控制阀经管网按需由高阶梯向低阶梯供水，且无需提供动力支持。这种方法在一定程度上改善了油茶树的生长条件，减少水资源的无效流失，还能减少山体滑坡和泥石流等自然灾害的发生。

小编圈点：山地抗旱蓄水“利器”，增产增收保水土。

作品：山区急弯道路会车预警系统

作者：永州市综合职业中等专业学校   周博强   周陆翔   唐智康

指导老师：邓惠君   邓超玉   陈勇军

山区急弯道路是交通事故的高发路段，人们通常会在急弯处安装凸面镜，帮助驾驶员扩大视野并判断对面的来车情况。由于凸透镜成的像较小，驾驶员观察较吃力。我们制作了一款由太阳能电源、红外线感应开关、PLC可编程序模块、LED预警灯、车流状况指示牌等组成的山区急弯道路会车预警系统，能预警前方来车与来人的情况，并显示车辆所处的位置，以及两辆车之间的距离。

小编圈点：智能时代，科技能更好地助力出行安全。

作品：基于人工智能的藕根子采收机器人

作者：南县第一中学   杨骏奥

指导老师：洪伟   唐善军   于义

藕根子是莲的幼嫩根状茎，也叫藕带，是一种广受人们喜爱的时令美食。当你正对藕根子的美味爽口回味无穷时，是否想过藕根子采摘工人的艰辛？我设计制作了基于人工智能的藕根子采收机器人，想减轻人们的工作量。

它主要通过各类软硬件设备，可代替人工，实现全天候快、准、灵、稳的藕根子采收。

小编圈点：轻而易举地摘得美味食材，人工智能还有什么不会的？

作品：松针茶柔性整形装置

作者：益阳市箴言中学   周昱全   臧颢舒   段洁仪

指导老师：张鑫   温佩芳   成亚菲

安化松针茶因其外形挺直、细秀，颜色翠绿，状似松针叶而得名。除了取材严苛，安化松针茶对七道工序的制作过程也有严格的标准，其中尤以整形最严苛，整形也是决定松针茶品质的关键一步。

我们在以往松针茶制作经验的基础上，采用仿人手柔性揉搓茶叶成条的装置完成整形环节，解决了整形环节人手揉搓耗时长、低温灼伤人手的问题。此外，该装置有加温、恒温功能，在揉搓松针茶过程中，随着茶叶中含水量的不同，控制温度软化茶条以便成形。人工智能可改变靠经验揉搓的传统方法，为整形环节提供最有利的操作环境，还能缩短茶叶的整形时间，提高生产效率。

小编圈点：机器代替人工，让传承更有活力。

作品：基于蓝牙三点定位的乡村学生防溺水预警系统

作者：长沙市第一中学   蔡锦淮

指导老师：钟文   罗琛   羅洪波

2022年暑假，我和父母在安化山区遇到了一起儿童溺水事故。这件事对我产生了极大的触动。于是，我想探索一种可实时监测溺水事故并能及时预警的系统，希望能减少类似悲剧的发生。

该系统主要由定制校园卡、蓝牙网关、Wi-Fi设备、云端服务器和防溺水预警终端组成。通过对学生现有的电子校园卡进行改进，使其具备蓝牙标签功能，并通过模拟“电子界桩”（蓝牙网关）接收来自校园卡的蓝牙信号，获取学生的信息，利用蓝牙信号强度实现三点定位。校园卡续航时间长，可结合在危险水域全方位布设蓝牙网关，设计集成一套无监测盲区、实时监测与预警合一的防溺水预警系统。

小编圈点：希望这个系统早日得以应用，为乡村学生保驾护航。

除此之外，本届大赛还有为解决露营时食物制冷保鲜难题而设计的简易制冷箱，为残臂人士专门设计的智能背包雨伞，可及时对野外固定水域溺水者展开施救的智能救援装置，针对非法电鱼设计的微电流检测报警装置，等等。每件参赛作品无不体现了参赛选手求新求变的创新精神。

针对以上作品你还有哪些好的改进建议？欢迎给我们来信互动哦。

（栏目编辑  方郁芝）