第22屆天津市青少年科技創(chuàng)新大賽已于2006年11月初正式啟動(dòng)。其中以“青少年科技博覽杯”命名的創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目作為此屆創(chuàng)新大賽中的一場重頭戲,受到了全市青少年科技愛好者的關(guān)注。
本屆創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽中學(xué)組的命題為“測量不規(guī)則物體的體積”。對于這個(gè)題目,青少年朋友可能一下子都會(huì)想到:測量不規(guī)則物體體積的主要方法就是用排水法,而題目還要求在不用現(xiàn)成傳感器的情況下將測量得到的數(shù)值自動(dòng)由計(jì)算機(jī)顯示出來,這就涉及到傳感器的制作、使用,還涉及到計(jì)算機(jī)的程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)接口編程等許多中學(xué)生平時(shí)接觸不多的問題,而且資金的投入也不會(huì)少。但在競賽過程中,評委們發(fā)現(xiàn),很多參賽選手不僅測量方法非常巧妙,而且測量裝置的造價(jià)也很低。同時(shí),評委們也感到參賽選手們在探索創(chuàng)新的過程中確實(shí)付出了巨大的努力。比如,東麗區(qū)小東莊中學(xué)的測量裝置是將兩片金屬片放在測量容器中,將電容的變化通過自制的轉(zhuǎn)換裝置連接到計(jì)算機(jī)中,并由自編的一段程序計(jì)算出變化量與電容之間的關(guān)系,從而得出被測物的體積值;河西區(qū)新華中學(xué)的同學(xué)利用計(jì)算機(jī)采集測量容器的兩幅圖像,然后對液位上升前后的兩幅圖像進(jìn)行對比,通過自編的圖像分析軟件得到了被測物體的體積值;還有的參賽選手讓排開的水勻速流入一個(gè)敏感裝置,此裝置可探測水流聲,利用水流聲的長短時(shí)間計(jì)算出排開水的體積。評委們在大賽過程中對一些參賽選手進(jìn)行了問辯,發(fā)現(xiàn)他們在研究過程中都進(jìn)行了多次的測量實(shí)驗(yàn),也經(jīng)歷數(shù)次的失敗。比如,河北區(qū)求真中學(xué)的同學(xué)利用了鼠標(biāo)的移動(dòng)進(jìn)行測量,他們的難點(diǎn)就在對鼠標(biāo)位移的編程問題上,由于鼠標(biāo)的指針移動(dòng)距離與鼠標(biāo)移動(dòng)距離不成比例,使得他們試驗(yàn)了多種編程語言和編程方法都不理想。經(jīng)過對失敗的原因進(jìn)行分析后,他們選用Action Script語言巧妙地解決了問題,而且可以保持測量精度,這讓他們感到創(chuàng)新能力的發(fā)揮是多么的重要。
參賽選手們不僅是解決了一個(gè)難題,更重要的是他們積累了經(jīng)驗(yàn)、學(xué)會(huì)了研究問題、解決問題的方法,在探索的路上又多了一個(gè)閃光點(diǎn),這與主辦方舉辦此次創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽的初衷是相吻合的。