聚焦“机器人消杀” 济南这两位高中生捧回科学大奖

2020年3月,“消杀机器人”在火神山、雷神山医院“上岗”的新闻一度引发网友点赞。目前,越来越多的医院利用机器人消杀,以此减少人员接触,降低感染风险。不过,在病房使用机器人消杀时也存在问题,比如多台机器人共同工作时,需要为其设定相关“程序”来保证工作协同,防止出现重复工作或者出现消杀死角,正是因为研究、破解此问题,山东省实验中心的两名学生刘至理、解天佑在近日捧回了丘成桐中学科学奖大奖。

刘至理(左)与解天佑(右)

高一时萌生科研创意,2年后与同学一起摘取科学大奖

2020年初,山东省实验中学2019级26班学生解天佑关注到了医院病房的消杀问题。“我妈妈在山东大学齐鲁医院工作,她的同事中有人去支援武汉,每天妈妈都会和他们交流信息,我也从中得知了病房消杀的重要性,以及现代科技在助力疫情防控上的作用,我自己也想尽一份力。”解天佑说。

高一的时候萌生了想法,解天佑先在网上查阅资料,了解相关知识。高二时,校本课编程的开设让解天佑学习到专业知识,他还找打了志同道合的小伙伴:同班同学刘至理也关注到了“消杀机器人”。于是,俩人决定,一起将想法变为科研项目。

学习理论,到医院调研采访,把理论与实践结合起来形成自己独创的科研成果,再写成论文,与企业探讨自己科研成果的实用价值,2年过去了,解天佑与刘至理的《隔离病区多消杀机器人作业优化调度与路径规划》出炉了,凭借此项目,在今年12月12日举办的第十四届丘成桐中学科学奖中,俩人以专项赛第二名的成绩取得大赛银奖。

解决了机器人“避障”问题,世界顶尖科学家为他们点赞

山东省实验中学科技竞赛教练石磊介绍,丘成桐中学科学奖的评委都是世界顶尖级的科学家,包括诺贝尔奖获得主、图灵奖得主、菲尔兹奖得主、中国科学院院士、美国科学院院士等,这个由国际知名数学家丘成桐于2008年为全球华人中学生设立的奖项,也是能体现国内外中学生科研创新能力的最高奖项之一。

石磊告诉记者,刘至理、解天佑两位学生在大赛中脱颖而出,一是他们使用的计算机算法难度高,通过原创算法有效解决了机器人工作时避障问题,这一问题的难度也超越了高中学生的知识体系与框架,需要学生发挥主观能动性去涉猎更多的课外知识;另外,这两名学生聚焦的是现实中需要破解的难题,他们的探索精神、以及勇于为自己的想法去钻研、去解决的勇气得到了评委们的肯定。

科研“满分”没有固定公式,获奖学生多善于探究

“作为高中生,与科研人员相比,他们的科研成果在专业性上肯定有不足之处,不过,大赛鼓励或者倡导的是学生的敢于尝试、勇于科研的精神。”石磊说,山东省实验中学已组织学生参加过五届丘成桐中学科学奖,收获了1金1银2铜,从这5年的历程来看,每年学生关注的具体项目内容不一样,但大赛的导向是一致的:考察学生的问题解决能力,引导学生建立工匠精神。

解天佑告诉记者,历经2年,他获奖的最大收获在于体悟到了什么是科研。省实验中学科技竞赛教练也对“科研”二字进行了进一步解读:传统教学中,学生用对了方法与公式就会得满分,但方法与公式都是老师教的,这不是科研。科研是“没人教的”,是自己去发现,并充分调动主观能动性去解决,在这个过程中又精益求精,这就是科研精神和工匠精神。

教练们也总结了能在世界级科技竞赛中获奖学生的特点:热爱生活、思维活跃,善于发现探究,很多学生学习成绩可能不是最好的,但经历过竞赛后,他们的发展后劲十足。

济南报业全媒体记者:赵世彩 编辑:孙菲菲

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