“三人行”必有我?guī)?/h1>
2023-09-21 09:19秦銀銀
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生 2023年9期
秦銀銀
“芳叢產(chǎn)安化，云露凝清華。且見雪山客，露止摘靈芽。細(xì)炒塑成針，翠綠呈秀霞。毫茸纖纖現(xiàn)，潔白無疵瑕。敬奉外賓客，眾口皆稱佳?！边@是著名茶學(xué)家莊晚芳教授品飲安化松針茶之后所作的詩句。安化松針茶的品質(zhì)對(duì)鮮葉原料要求極高，七道制作工序有一套嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，其中以整形最嚴(yán)苛，整形是決定松針茶品質(zhì)的關(guān)鍵一步。
然而，整形環(huán)節(jié)目前只能靠人手揉搓完成，耗時(shí)長，受經(jīng)驗(yàn)、手法、溫度、濕度等諸多因素的影響，整形的控制很容易出現(xiàn)偏差，烘干后所制的松針茶等級(jí)降低，且低溫易灼傷人手。
湖南省益陽市箴言中學(xué)學(xué)生段潔儀、臧顥舒、周昱全針對(duì)上述問題展開了研究。在指導(dǎo)老師張鑫的鼓勵(lì)下，他們制作了松針茶柔性整形裝置——設(shè)計(jì)四級(jí)連動(dòng)裝置，從原料的有序進(jìn)入開始揉搓，分級(jí)執(zhí)行完成整形過程，既簡化了人工整形的冗余動(dòng)作，又能節(jié)約時(shí)間，提高松針茶的生產(chǎn)效率。
這一作品不僅獲得第44屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)，還被推薦參加全國青少年科技創(chuàng)新大賽。第一次合作就能取得這樣的成績，三人團(tuán)隊(duì)欣喜不已。
愛好指引，從陌生到熟悉
松針茶柔性整形裝置的創(chuàng)意來自小隊(duì)長段潔儀。段潔儀的奶奶是傳統(tǒng)制茶人，每到制茶季，由于長時(shí)間工作，奶奶的手不僅發(fā)黑，還開裂了，一沾水就疼得厲害。段潔儀很心疼，于是思索：能否通過機(jī)械化生產(chǎn)解決這個(gè)問題？高一時(shí)，她在科創(chuàng)社團(tuán)分享了自己的想法，很快吸引了來自高二年級(jí)的臧顥舒以及同年級(jí)的周昱全，愛好相同的他們立即組成團(tuán)隊(duì)，開始研究。
從 2022 年下半年開始，三人利用放月假和寒暑假的時(shí)間在老師、家人的幫助下，到茶廠了解安化松針茶的歷史、現(xiàn)狀和生產(chǎn)工藝流程等。接著，他們初步擬出解決問題的方案：設(shè)計(jì)一個(gè)茶葉整形裝置，使其能模仿人手的動(dòng)作搓緊茶條且不損傷茶，并能提供整形過程中所需的溫度。
接下來，就是集中精力，一步一步地實(shí)現(xiàn)功能了。因?yàn)槿怂谀昙?jí)不同，學(xué)習(xí)時(shí)間也不同，但他們總會(huì)約在一起——有時(shí)候是晚自習(xí)，有時(shí)候是周末的下午——或開展理論探討，或組裝裝置。在這期間，臧顥舒還要準(zhǔn)備會(huì)考，卻也從未落下團(tuán)隊(duì)的活動(dòng)。
在長達(dá)三個(gè)多月的磨合與交流中，三人對(duì)科技創(chuàng)新有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)彼此也有了新的了解，更學(xué)會(huì)了如何有效溝通，如何增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)。
取長補(bǔ)短，三人行必有我?guī)?/p>
團(tuán)隊(duì)成員各有所長：段潔儀是“問題發(fā)現(xiàn)者”，語言邏輯性強(qiáng)，工作細(xì)致；臧顥舒是“裝置優(yōu)化者”，知識(shí)儲(chǔ)備豐富，喜歡用事實(shí)說話；周昱全是“編程實(shí)施者”，動(dòng)手能力強(qiáng)，細(xì)致踏實(shí)。
制作松針茶柔性整形裝置時(shí)，需用編好的程序控制裝置工作，編程的任務(wù)落在了自小就學(xué)習(xí)機(jī)器人的周昱全身上。雖然他認(rèn)為與以往的編程任務(wù)相比，這個(gè)裝置的編程還算簡單，但他沒有絲毫松懈。在他看來，這是隊(duì)友對(duì)他的信任，責(zé)任重大：“畢竟如果程序出錯(cuò)，難以排查?！敝荜湃幊探Y(jié)束后測試時(shí)發(fā)現(xiàn)，第一階段的揉搓時(shí)間不是超過10分鐘就是不夠10分鐘，而這個(gè)階段茶葉的最佳揉搓時(shí)間是10分鐘。他通過不斷取中間值，前后調(diào)試多次，終于讓第一階段的時(shí)間基本保持在10分鐘。
四級(jí)揉搓過程中出現(xiàn)水分蒸發(fā)，導(dǎo)致茶葉出現(xiàn)瑕疵。于是，臧顥舒提出增加一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)，并通過對(duì)比一次性揉搓茶葉的量與時(shí)間的關(guān)系，找到茶葉回轉(zhuǎn)次數(shù)、溫度、含水量與茶葉揉緊度之間的關(guān)系，為科學(xué)合理地設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。四級(jí)揉搓過程的完成要用到皮帶，臧顥舒發(fā)現(xiàn)，裝置對(duì)茶葉加壓之后，由于最初采用的皮帶表面光滑，導(dǎo)致本應(yīng)順次前搓的茶葉前進(jìn)受阻，與程序進(jìn)程不符。他反復(fù)研究，提出更換成帶壓紋的皮帶。段潔儀和周昱全原本覺得沒有必要，于是臧顥舒就用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明了自己方案的可行性和必要性，讓隊(duì)友刮目相看。
這次合作讓段潔儀收獲頗豐。比賽的現(xiàn)場技能測試環(huán)節(jié)，對(duì)于動(dòng)手能力較差的她來說，是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。備戰(zhàn)期間練習(xí)時(shí)，她屢屢被隊(duì)友“嘲笑”，又頻頻得到他們的幫助?！盀榱瞬煌蠄F(tuán)隊(duì)的后腿，我一直練習(xí)。”技能測試要求搭建簡易LED燈的閉合電路，過程有些曲折，她在最后一分鐘才完成。對(duì)于力學(xué)中傳送帶的相關(guān)知識(shí)，段潔儀一直理解不夠透徹。在這次制作裝置的過程中，團(tuán)隊(duì)反復(fù)討論傳送帶的相關(guān)應(yīng)用知識(shí)，作為大哥哥的臧顥舒耐心地給大家講解傳送帶的工作原理、不同過程中的不同狀態(tài)……段潔儀聽完后茅塞頓開，用她自己的話說：“之后做物理題時(shí)都像開了光。”
路遠(yuǎn)且艱，青春不散場
“得知這個(gè)作品被推薦參加國賽時(shí)，我們都喜出望外?！倍螡崈x告訴記者，因?yàn)榇疝q時(shí)環(huán)境嘈雜，他們對(duì)專家提出的問題沒有聽得很清楚，也沒有過多地思考就將答案脫口而出。三人都覺得自己表現(xiàn)得不是很好，有些沮喪。對(duì)于結(jié)果，他們表示非常驚喜。
雖然第一次合作的作品獲得了不少獎(jiǎng)項(xiàng)，但段潔儀、臧顥舒、周昱全心里很清楚，這個(gè)作品還有很多不足之處：只是理論作品，能否產(chǎn)出成品的松針茶，還需要進(jìn)一步完善與驗(yàn)證；兩上兩下四條傳送帶之間的最佳距離是多少還需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來判定；等等。“能不能拿獎(jiǎng)、能拿什么等次的獎(jiǎng)，都不是最重要的。如果有機(jī)會(huì)，我們想多做實(shí)驗(yàn)再改進(jìn)?！睂?duì)于未來，周昱全的眼里滿是期待和憧憬。
“參加科技創(chuàng)新比賽不是為了在履歷中加分，而是為了培養(yǎng)創(chuàng)新能力，開拓思維，增長見識(shí)?！倍螡崈x告訴記者，爸爸一直教導(dǎo)她，雖然家鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)并不發(fā)達(dá)，但人不能做井底之蛙。
臧顥舒和周昱全的家人同樣給予了他們莫大的支持。對(duì)略顯稚嫩的示意圖初稿，家人們給出了中肯的建議；對(duì)組建裝置時(shí)需要的器材，家人們不遺余力地添置；對(duì)初次站在大賽現(xiàn)場略顯緊張的三人團(tuán)隊(duì)，家人們?yōu)樗麄冞B連點(diǎn)贊。
這項(xiàng)作品已經(jīng)告一段落，當(dāng)記者問及團(tuán)隊(duì)是否會(huì)解散時(shí)，他們幾乎異口同聲地回答“不可能”：“我們還想做些其他科技創(chuàng)新作品，畢竟，我們就是因?yàn)橹救は嗤恫沤M成的團(tuán)隊(duì)?！?/p>
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從 2022 年下半年開始，三人利用放月假和寒暑假的時(shí)間在老師、家人的幫助下，到茶廠了解安化松針茶的歷史、現(xiàn)狀和生產(chǎn)工藝流程等。接著，他們初步擬出解決問題的方案：設(shè)計(jì)一個(gè)茶葉整形裝置，使其能模仿人手的動(dòng)作搓緊茶條且不損傷茶，并能提供整形過程中所需的溫度。
接下來，就是集中精力，一步一步地實(shí)現(xiàn)功能了。因?yàn)槿怂谀昙?jí)不同，學(xué)習(xí)時(shí)間也不同，但他們總會(huì)約在一起——有時(shí)候是晚自習(xí)，有時(shí)候是周末的下午——或開展理論探討，或組裝裝置。在這期間，臧顥舒還要準(zhǔn)備會(huì)考，卻也從未落下團(tuán)隊(duì)的活動(dòng)。
在長達(dá)三個(gè)多月的磨合與交流中，三人對(duì)科技創(chuàng)新有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)彼此也有了新的了解，更學(xué)會(huì)了如何有效溝通，如何增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)。
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四級(jí)揉搓過程中出現(xiàn)水分蒸發(fā)，導(dǎo)致茶葉出現(xiàn)瑕疵。于是，臧顥舒提出增加一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)，并通過對(duì)比一次性揉搓茶葉的量與時(shí)間的關(guān)系，找到茶葉回轉(zhuǎn)次數(shù)、溫度、含水量與茶葉揉緊度之間的關(guān)系，為科學(xué)合理地設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。四級(jí)揉搓過程的完成要用到皮帶，臧顥舒發(fā)現(xiàn)，裝置對(duì)茶葉加壓之后，由于最初采用的皮帶表面光滑，導(dǎo)致本應(yīng)順次前搓的茶葉前進(jìn)受阻，與程序進(jìn)程不符。他反復(fù)研究，提出更換成帶壓紋的皮帶。段潔儀和周昱全原本覺得沒有必要，于是臧顥舒就用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明了自己方案的可行性和必要性，讓隊(duì)友刮目相看。
這次合作讓段潔儀收獲頗豐。比賽的現(xiàn)場技能測試環(huán)節(jié)，對(duì)于動(dòng)手能力較差的她來說，是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。備戰(zhàn)期間練習(xí)時(shí)，她屢屢被隊(duì)友“嘲笑”，又頻頻得到他們的幫助?！盀榱瞬煌蠄F(tuán)隊(duì)的后腿，我一直練習(xí)。”技能測試要求搭建簡易LED燈的閉合電路，過程有些曲折，她在最后一分鐘才完成。對(duì)于力學(xué)中傳送帶的相關(guān)知識(shí)，段潔儀一直理解不夠透徹。在這次制作裝置的過程中，團(tuán)隊(duì)反復(fù)討論傳送帶的相關(guān)應(yīng)用知識(shí)，作為大哥哥的臧顥舒耐心地給大家講解傳送帶的工作原理、不同過程中的不同狀態(tài)……段潔儀聽完后茅塞頓開，用她自己的話說：“之后做物理題時(shí)都像開了光。”
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“參加科技創(chuàng)新比賽不是為了在履歷中加分，而是為了培養(yǎng)創(chuàng)新能力，開拓思維，增長見識(shí)?！倍螡崈x告訴記者，爸爸一直教導(dǎo)她，雖然家鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)并不發(fā)達(dá)，但人不能做井底之蛙。
臧顥舒和周昱全的家人同樣給予了他們莫大的支持。對(duì)略顯稚嫩的示意圖初稿，家人們給出了中肯的建議；對(duì)組建裝置時(shí)需要的器材，家人們不遺余力地添置；對(duì)初次站在大賽現(xiàn)場略顯緊張的三人團(tuán)隊(duì)，家人們?yōu)樗麄冞B連點(diǎn)贊。
這項(xiàng)作品已經(jīng)告一段落，當(dāng)記者問及團(tuán)隊(duì)是否會(huì)解散時(shí)，他們幾乎異口同聲地回答“不可能”：“我們還想做些其他科技創(chuàng)新作品，畢竟，我們就是因?yàn)橹救は嗤恫沤M成的團(tuán)隊(duì)?！?/p>
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