粤港澳青少年的水下创新之旅
□ 陈柳岐
香港理工大学的游泳池旁,站满了聚精会神操作手中遥控器的粤港澳中小学生。选手们自主研发的无人系统在水中灵活穿梭,时而沉浮,时而跃动。这是在香港举办的首届水中无人系统挑战赛(港澳选拔赛)决赛的现场。作为本届大赛的筹委会主席,笔者见证了来自粤港澳地区的近百支中小学队伍、逾700名师生齐聚一堂,共同探索海洋科技的无限可能。
比赛精彩纷呈
一个小学高年级组的团队,他们设计的无人系统不仅能够模拟海底地震仪的回收过程,还能在水下执行精准定位任务。比赛过程中,这个小组的无人系统展现了惊人的稳定性和灵活性,顺利完成了任务,让观赛的裁判和老师们惊讶不已。另一组初中生团队则在模拟海底沉积物取样任务中大放异彩。他们的无人系统采用了先进的智能控制技术,可以根据不同的作业需求调整工作模式。
比赛结束后,这些孩子们兴奋地向观赛者展示他们的设计理念和技术实现。他们在比赛中克服困难、积极解决问题的状态,也让在场的所有人深深感受到孩子们对海洋科技的热爱。
普及海洋知识
这样的比赛,不仅是对孩子们科技水平的考验,更是一个让他们深入了解海洋知识的机会。通过设计和制作水中无人系统,学生们不仅学会了如何将课本上的知识转化为实际应用,更加深了对海洋环境和生态系统的理解。
例如,比赛中的许多项目都涉及到模拟水下定位和导航技术的概念。这些技术在现实生活中应用广泛,不仅可以用于海洋工程中的海底管道检查和电缆铺设,还可以帮助科学家们在海洋探索中收集数据,观察海洋生物,为保护海洋生态系统提供宝贵的信息。
水中无人系统发展前景可期
当前,正是水下机器人技术的快速发展期。基于此,动力能源供给、水下精准定位、零可见度导航等水下机器人相关技术研究均取得突破。科技的进步为水中无人系统在海洋探索、环境监测等领域的应用开辟了广阔前景。
此外,水中无人系统在海洋科学研究中也发挥着越来越重要的作用。它们可以深入到人类难以到达的海洋深处,收集海洋环境数据、观察海洋生物。
培养青少年的创新能力
水中无人系统挑战赛不仅是一场科技竞赛,更是培养青少年创新能力的重要平台。学生们借此锻炼解决实际问题的能力,培养团队合作精神,而竞赛也为他们未来的职业发展奠定良好基础。
在与学生们的交流中,笔者发现他们对于STEM教育充满了热情。设计和制作水中无人系统需要综合运用多学科知识,培养跨学科思维和创新能力。这种实践性强的教育方式,不仅激发了学生们对科学技术的兴趣,也为未来培养了更多的海洋科技人才。
2024年水中无人系统挑战赛(港澳选拔赛)的成功举办,不仅展示了青少年在海洋科技领域的创新能力,也为我们描绘了海洋科技的美好未来。期待看到更多像水中无人系统挑战赛这样的活动,激发更多青少年投身海洋科学研究,共同守护我们的蓝色星球。
(作者系中国科普作家协会科普教育专委会副秘书长、北京元宇科幻未来技术研究院副院长)
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STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科英文首字母组成的缩略词。STEM教育将这些学科相互整合,鼓励孩子们进行跨学科学习,注重培养孩子们的创新精神和问题解决能力。