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让“蚁人”戴上“灭霸手套”,穿上“蜘蛛侠战衣”的实验室是什么样的?

发布时间:2020-08-24 15:03



welcome smarter guy


如果说,图书馆是一所学校的灵魂,

那么,实验室应该是一所学校的筑梦空间。

居里夫人、爱迪生、门捷列夫……

我们从小熟读的这些大科学家的故事,

往往发生在实验室里。


那么,你理想中的实验室又是什么样的?

高大上的实验设备

精密的实验操作

有趣的实验探索

......

如果你的脑海中还没有构想

那不妨让我来带你看看

让“蚁人”戴上“灭霸手套”,穿上“蜘蛛侠战衣”的实验室是什么样的?

— 理想中的实验室 —

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深圳实验学校国际教育基地科创中心

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让“蚁人”戴上“灭霸手套”,穿上“蜘蛛侠战衣”的实验室是什么样的?

让“蚁人”戴上“灭霸手套”,穿上“蜘蛛侠战衣”的实验室是什么样的?让“蚁人”戴上“灭霸手套”,穿上“蜘蛛侠战衣”的实验室是什么样的?




关于实验室

他们是这样评价的



我高中有这样的实验室就好了,这是我梦想中高中的样子!

——来访的哥伦比亚大学学生


对于生物学生来说,我想没有比这里更好的地方了!

——ISEF 2020级Finalist





SIA科创中心为科创梦想赋能




“中国为什么没有培养出大师级的人才?”多年来“钱学森之问”引发的争论与反思,以及今日世界所面临的“百年未有之大变局”,让我们更加深信:科技与创新,是引领未来的不变法则。如何培养有科创能力的学习者?深圳实验学校国际教育基地SIA科创中心应运而生。


深圳实验学校国际教育基地科创中心由计算机与工程、生物学、社会科学三大培养领域组成,旨在挖掘学生潜能,赋能学生科创梦想,为大湾区培养科技创新人才。


这里被热爱科创活动的少年称为“理想中的实验室”,是国内仅有的几间向学生开放分子生物实验室的中学之一。嵌入式工程实验室、FRC准工业级机器人训练基地等,为理工人才的成长提供了宽广的舞台与有力的支持。




三大核心领域构建尖端科创三叉戟


来到校区5楼,就可以看到酷炫的SIA科创中心,工程学、生物学、社会科学三个领域的实验室,通过一间烘焙厨房联系在一起。学校提供了包括18间教室、大批科研设备(包括标准实验室内的设备、拓展创新实验室设备以及后续持续的设备采购计划)等,如果你对计算机与工程、生物科研实验(以及美食)感兴趣,这里一定能满足你。


01

计算机与工程学——计算机与工程空间站


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空间站由多用途物理实验室、独立机器人工场、独立工程加工工场以及独立嵌入式工程实验室组成。激光切割机、3D打印机、带锯机、完整的物理学实验设备、25人用的嵌入式工程研究设备……光看这些硬件,就知道计算机与工程空间站的装备有多豪横了。

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▲激光切割机运作



没有优质的课程和项目,再好的设施设备也只是摆设而已。目前,基于实验室,学校开设了由《Scratch入门》、《Python入门》、《爬虫与网络安全技术》为基础的一整套计算机课程。在这里完成或正在进行的项目包括:基于6050传感器的动态捕捉手套1.0版本,这一设备也构成了诸多衍生项目的基础设备,目前正在研发2.0版本。基于Ras和Arduino的自制桌面机器人,适用于幼儿的自动降温设备,在恶劣环境下的机器视觉分辨系统等。


这里也是科创社、FRC机器人社、飞行器社、算法社等计算机和工程类社团的活动空间。据说,更高阶的计算机与工程学方向学习者,还可以使用位于5楼教师办公室的两个专属席位。


正是在软硬件的共同支持下,学校计算机与工程学领域人才辈出,包括2020年国际与工程大奖赛国家队队员、2019年明天小小科学家一等奖,数名USACO黄金、白金段选手、丘成桐杯南方赛区获奖选手等,有多位同学已获得国内外发明专利认证。




02

生物学——生物智创站


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生物学占据五楼的三间实验室,包括一间分子实验室、一间常规实验室与一间昆虫培养室。基于这些实验室,除了常规中学生物课程与大学先修生物课程外,还开设了《普通生物学》课程和《生物学奥林匹克》课程,有专门的生物社团在此活动。配套设备可以支持学生完成从生物学观察、标本制作、样本培养直到简单的基因实验。生物学实验室与深圳大学、清华大学深圳研究生院建立了良好的关系,这些大学实验室可以满足学生更高阶的实验需求。

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▲恒温摇床



学校生物学同样是学生科创一大重镇,近两年里学生连续获得英美生物奥赛金银铜牌,并在MIT举办的国际基因工程大奖赛iGEM上获得全球第一名。


目前生物学领域正在进行中的项目包括对深圳有害生物的观察、湾区候鸟的观察、昆虫培养、微生物抑制方法及机制研究、基因测序、基因图谱绘制及分析等。


在五楼的教师办公室,同样有两个生物学方向高阶学习者的专属席位。




03

社会科学——社科智慧星球


在校友与教师的联动下,学校的社会科学发展体系初见端倪,目前正在展开的方向包括文化人类学、政治学与哲学,讨论的范畴从柏拉图到韦伯,从斯特劳斯到格尔茨,从太平洋的小岛到校园,从国际政治到学生会组织,从古希腊雅典大流感到21世纪全球疫情大流行。


在2019年-2020年赛季哈佛中心的“中国大智慧”竞赛中,学校全部参赛队伍均获得了国赛奖项以上成绩。


目前社会科学领域正在进行《Republic》、《Politics》等经典研读,以及基于Netlogo的数据可视化及计算社会学研讨。




04

烹饪空间——味蕾时光机


SIA科创中心烹饪空间源于学校最受欢迎的社团之一烘焙社,拥有烤箱、电磁炉、冰箱、消毒柜等全套烹饪设备。不但为学校提供每年万圣节、创意集市特卖会上最受欢迎的点心糕点,而且也是日常实验学生在爆肝代码或是疯狂刷板之后享用片刻茶点休憩、交换思想的会客厅。




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科创中心三大优势




1.为学生实现梦想保驾护航

科创中心提供了较高的设备开放度和自由度,极尽所能帮助学生实现科创梦想,是国内仅有的几家真正助力学生实现自由科研实验、自由使用实验室及设备的中学之一。


2.全球科创名师指导团队

科创中心汇集了来自世界名校的博士后、博士、硕士科研指导团队,并荟萃优质资源,点燃科创激情,让每位科创少年的梦想照进现实。


3.活力迸发的科创梦想聚集地

目前,热爱并积极参与科创活动的学生约占全校学生总数的三分之一;科创类的社团有生物社、航空研究社、数字解谜社、创造社、应用算法社、电竞社、科学社、AMC社、FRC社等,科创氛围浓郁,活力四射。


全球名师指导团队(部分)


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科创新星闪耀世界竞赛舞台


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科创中心优秀项目介绍


“蜘蛛侠战衣”

让蜘蛛吐出彩色的蛛丝

2019年11月5日凌晨,在美国波士顿海因斯会议中心,2019年国际基因工程机器大赛(iGEM2019)宣布了获奖名单。由我校刘雅瑄、连筱雨、胡瑞、汤思宇等同学与他们的队友一道组成的GreatBay SZ联合战队,凭借他们的“蜘蛛侠战衣”(彩色蛛丝蛋白)项目,摘取2019年国际基因工程机器大赛(iGEM2019)全球高中组第一名暨世界冠军!

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“灭霸手套”

基于6050传感器的动态捕捉手套

我校陈良源同学参与设计的动态捕捉手套使用了24组加速度传感器采集十指216个独立信号,通过自编算法捕捉手部的动作。相比于市价动辄数十百万的同类产品,目前的自制产品虽然精确度较低,但是已经可以满足各种测试的需求。此项目本身在电子工程方面的技术难度要求很高,被上海交大一名教授评价为“可以上顶会做报告“的作品。

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“蚁人”

破解蚂蚁体内生态的秘密

我校的吴逸扬同学是国内首个在工匠收获蚁体内提取出Brachybacterium短状杆菌的人。他目前正研究的项目是提取蚂蚁体内的放线菌,破解蚂蚁体内生态的秘密。

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“自平衡车”

怎么也推不倒的两轮平衡车

由我校G9-G11科创社学生研发的自平衡车,基于嵌入式系统配合传感器实现两轮车的自平衡效果,无论左右推动都不会倒的机器不倒翁。小器材里有大文章,无论是自动驾驶的汽车还是可重复使用的火箭,都少不了这个功能。


“格斗机器人”

拥有远程控制能力和快速出击能力的格斗机器人

由我校G9-G11科创社学生研发的使用无线通讯的自制格斗机器人,单片机除了控制底盘驱动之外,也通过电路和马达控制延伸的格斗手臂。目前的手臂是用于比赛快速戳破作为目标物的气球而设计的。

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