2016罗斯豪曼理工学院科技夏令营日志（1）

当地时间7月10日下午1点，Rose-Hulman Operation Catapult于学校音乐厅正式开营，近150名美国高二学生及其父母参加了开营仪式。Catapult负责人Michael A Robinson教授首先介绍了Operation Catapult的历史，它始创于1967，而本期恰巧是第100期。随后，本期Operation Catapult的学生助教和教师队伍依次登台自我介绍，期间穿插的美式幽默不时引起阵阵笑声。值得一提的是，罗斯豪曼教授、华中科技大学校友宋建建老师自我介绍之后，还特意向现场观众介绍了来自启明学院的我们一行8人。最后，Robinson教授特别提醒了本次Catapult期间的学生需要遵守的纪律规则，开营仪式不到一小时就此结束。

开营仪式后，参与Operation Catapult的美国高中生在学生助教的带领下，分为6组依次前往6个教室听6个方向的老师对其项目的详细介绍。这6个方向的情况如下：

1. python编程类项目面向的是一些没有编程基础的高中生，主要分为两个部分，一个是python语言基础教学，一个就是运用所学的知识写一些小项目。今天教授简单展示了往年做的一些项目，主要以横版游戏为主。python组可以不需要一开始就确立分组和自己要做的项目，经过几天的学习后再来确定自己想要做的项目和分组。

2. 机械类由Moorhead教授和Kawano教授两位教授负责。其中Moorhead教授是wet side类项目的负责教授，其项目包括自行车设计，隔绝材料的比较，流体水管压力分析，热量交换机，人力冰箱，球体弧线分析，风洞测试，空气压缩打火机，流体温度密度变化检测；而Kawano教授是dry side类项目的负责教授，其项目包括Rube-Goldberg Device，气垫船，投石机，Rail Runner和自由投射机。讲解过程中，Kawano教授放了很多相关的视频，其中包含了很多有关机械，整体结构，系统设计方面的设计，对于这些高中生来说难度适合而且也具有一定的挑战性。

3. 土木工程类项目的介绍者是Aidoo教授，他来自加纳，是所有介绍者中唯一的黑人，萌萌的外表加上略带地方特色的口音使得他更具亲和感。土木工程专业有许多有意思的项目，Aidoo教授首先介绍的是Walk on Water项目，穿上一米多长特质机械“鞋子”即可在水面上行走。Aquaponics项目则是一个鱼缸生态系统，在泥土里种植了一些蔬菜，蔬菜里的虫子以及残叶落进鱼缸里，成为鱼饲料；鱼的粪便成为有机肥，再施进土壤里，形成一个循环。Earthquake Resistant Buildings项目，通过自己设计建筑，再利用小木棍进行搭建，最后完成的成品要放在一个振动机上来模拟地震过程，以测试建筑牢固程度。

4. 生物类项目的Copinger教授为这次夏令营提供了三个与生物相关但是类型又不尽相同的项目。第一个项目Crayfish ECG，目的是给小龙虾设计一套采集心电图的方案，使用心电图设备，记录小龙虾的心电图，并且尝试了在小龙虾不同的生理影响的情况下，小龙虾的心电图的变化。在项目的过程中，学生可以感受到各种生物与人类一样，一样奇妙。第二个项目Algal－based biodiesel，使用水藻进行生物石油制造。在能源消耗过度的情况下，能够使用更加环保和循环的方式来生产石油显得格外重要。第三个项目Antibiotic discovery，发现新型的抗生素。每次新型的抗生素的出现都会撼动生物界和医学界，对拯救人类造成极大的影响。但是要求从校园的土壤中进行提取，或者以此为原料进行转化。学生在做项目的过程中分别很多抗生素，体会到生物工程学习的乐趣。

5. Stephanie Poland助理教授负责绿色化学类的项目，她是六个方向项目负责人中唯一的一位女性。介绍时，Poland教授先自嘲，大家买东西的时候都愿意选择“Chemical Free.”巴不得一辈子都远离化工产品，但是我们周围的哪些东西与化学无关呢？黑板、座椅以及房屋，实际上几乎所有材料起初都源自于化学家的实验室。因此，化学并不可怕。她的研究方向是绿色化学，目的就是如何制作无害的化学产品。在介绍项目之前，她先讲解了一下背景：当前时间环境污染和能源不足的情况很严重。接着她介绍了她提供的2个项目：Bioplastics和Dye-sensitized photocell，虽然数目不多，但是都很有实际意义。Bioplastics项目：现在使用的大多数塑料袋都是从石油产品中加工而来，而石油都是不可再生的资源。而且我们利用塑料袋做的这些产品也很难随着时间的推移而降解。在这个项目中，参加夏令营的同学将利用从玉米种提取的聚乳酸制作能够降解的塑料袋。Dye-sensitized photocell项目：染料敏化太阳能电池可能是潜在的廉价太阳能电池。同学们可以制作自己的染料敏化太阳能电池并且找出能够提供最大光电转换效率的电池。

6. 嵌入式类项目的负责人是宋建建教授，他幽默风趣地进行了6个项目的介绍。项目A是制作一个二位的画图设备，只能通过方向按钮完成画笔的操控。项目B是制作一个变色的小车，可以自动行驶，并能避开障碍物，同时根据环境或者指令进行颜色变换。项目C是制作一个避障小车，当人进行小车遥控时，可以通过超声波探测器避开障碍物，避免冲撞。项目D是制作一个LED摇摇棒，并用摇摇棒的显示内容完成一个游戏的设计，可以通过一个红外的电视遥控器完成游戏的操控。项目E是设计一个自动追踪小车，小车追踪并靠近物体后射出泡沫盘。项目F是设计一个垂直显示的LED字幕屏，也是通过类似于LED摇摇棒的原理，只是LED排布是垂直旋转的，最终要能够滚动显示一定的文字内容。为了让项目做起来更有趣，宋老师特地拿出了一些历年的项目作品进行展示，有类似于节奏大师的游戏，也有避障坦克。宋老师的介绍让这些嵌入式的项目变得更好玩。

晚餐后，所有老师与同学们又齐聚一堂，同学们可自由找寻自己感兴趣的项目方向的老师咨询相关问题。同时，这也是一次大家相互交流认识的机会。第二天，所有同学将根据兴趣，选择自己参与的项目方向，并自由分成三人或四人的小组完成任务。