（注：公共部分由电工电子基地梁书宇执笔，项目部分由个人叙述，龚小聪整理）
周日我和陈锦、郭朝科一起走路去Walmart购物。从Rose-Hulman的Percopo Hall 出发，到最近的Walmart Supermarket，Google地图显示需要步行1小时8分，考虑到从华科的最西边走到最东边也需要40分钟以上，这个距离走路还是可以接受的。天空很晴朗，偶尔飘过几朵白云。今天Terre Haute的当地气温30度左右，不算很热，但走较长的路还是会出汗，于是我们每人带上一瓶饮料，按照打印的地图路线出发了。
美国人的主要交通方式是汽车，尤其是在城市的郊区，因为居民分布的范围很广，距离超市等生活设施比较远，几乎不会有人选择走路这种方式前往这些地方。从公路上也可以观察到，整条路上根本没有给行人留出人行道、也没有提供横穿马路的斑马线……我们在路边沿着路基走，找到有红绿灯的路口过马路。身边一辆辆车呼啸而过，偶尔会有人伸出手向我们打招呼，更多的是一脸惊异的表情看着我们，也许他们是第一次看见有人在高速公路上走路吧。
图1 沿着没有人行道的公路前进
美国人的居住面积很大，所以即使是普通百姓的住房，也有国内富豪别墅的感觉。值得注意的一点是，几乎所有家庭都会在庭院里摆上桌椅。也许是有时坐在外面吃饭，也许是在外面喝下午茶，有的家庭还摆上了烧烤架，一定是举办过烧烤Party吧。
图2 美国普通家庭住宅
当然也有一眼就能看出来的富人住宅区，一般是中产阶级以上居住的地方。据说，这种住宅的房产税会比较高，越是富有的人就要为政府交更多的税，这样也是一种减少收入差距的方式。
图3 富人住宅
还有一些住宅密集度相对较高的小区，一般是学生租借比较多。例如Rose-Hulman除大一必须住到学校安排的宿舍外，大二开始，学生就可以在校外寻找租房，学生在大学旁边的这种住宅区租住，条件比宿舍好，可能价格还相对便宜。
图4 相对密集的住宅区
经历一个小时的行走，我们从Rose-Hulman的校园区，走到了Walmart SuperMarket，不得不感慨，美国人确实极度依赖汽车，否则出行会相当困难。
经历了周末的娱乐之后，本周的工作再一次开始。由于周末的事务较多，晨会的内容也是这些天以来最丰富的，包括各种迟到惩罚、没有按时回宿舍签到的惩罚、没有打扫寝室卫生的惩罚。惩罚的方式越来越丰富，从胸前挂着牌子到装大象走路。不过这次又增加了对学生的奖励，图5中的助教又玩了一次cosplay，给学生颁发奖品。
图5 颁发奖品
图6 被惩罚的学生们装大象走路
丰富的惩罚和奖励形式让学生在欢乐中得到教育，理解遵守纪律的重要性，这一点和国内的教育方式有很大的不同。
美国的高中教育在动手能力、社交能力上能够较好地培养学生，但也不是没有不足。由于理论知识、专业意识的缺乏，即使有动手能力，也很难把一个技术性的东西做好。Micro-Controller方向做船模的一个小组，因为不注意电源的正负级方向，把无线模块烧掉了。虽然宋老师已经多次强调过注意接线，不要再随意使用不熟悉的模块，但是学生们的好奇心还是惹来了麻烦。虽然烧毁的东西价格不高，但是这种大意的态度如果持续下去，可能会产生越来越多问题。接下来一段时间就是大量的Project Time，所以大家每天的主要工作就集中在自己负责的项目上。
我今天看了需要使用的单片机PIC16F883的数据手册，了解了端口控制、时钟模块以及中断的使用。因为有过51单片机和MSP430的开发经验，阅读代码基本没有什么障碍。
中午11点钟是宋老师给Dr. Robinson小组学生讲解数字电路的知识，宋老师通过开关控制灯泡的亮灭来讲解逻辑门，然后在面包板上使用74系列芯片做实验。毕竟是第一次接触电路相关的知识，除了两个印度学生很快完成电路搭建并成功运行，其它学生都遇到了各种问题，不过在宋老师、助教以及我和葛挺、张老师几个人的帮助下，每个人都把电路运行起来了。对于他们来说，只需要了解相关知识即可，毕竟作为参加Operation Catapult 的高中生，能够完成自己所在小组分配的任务就非常不错了。
今天我们终于做出了Rail Runner（栏杆扶手攀爬机器人）的第一批零件。上午的时候主要是使用激光切割有机玻璃板。考虑到学校这边有机玻璃板比较多，而且有激光切割机，而我们所设计的零件也大多是板型，所以我们选择了这种材料，并把模型中复杂的主体结构拆成独立的零件，使用螺丝钉进行连接。之后便画出二维图，送到Moench hall（教学楼名字，捐赠者为Moench）地下室的车间里面加工。
图7 激光切割有机玻璃板
当有机玻璃板切割完成之后，我们到另外一个车间去打孔和攻螺纹。让我们感觉很不错的是，这个车间可以让学生自己动手操作。听宋老师介绍，不仅学机械的学生可以使用，其他学院的同学，只要提出申请都可以。车间里面有固定的师傅和助教，他们负责监督，保证安全，你有不懂的地方也可以随时得到帮助。都说美国学生动手能力都很强，我想可能这就是一个原因。
今天坐我前排的boat小组终于有所进展，把船身基本搭好，但是最为悲剧的事发生了：无线通信的电路板烧了。原因很简单：电源正负极接反了。而且不是大意接反，而是很淡定地接反。虽然宋老师在课堂上一直强调正负极很重要，但还是要接错，哎！
上午还听宋老师讲了数电课，对于高中生，从基本的布尔代数讲起，到数字信号，再到与非门，真得很不简单。而且最后所有学生都能完成数电实验，可以说教学上非常成功。
5个小组的Rail-Runner，目前仅有两个小组完成了实物的制作，一组是买的积木拼接而成的，另外一组则是手工制作，但两个的基本思路还是基本一样的。一个略宽的主动轮连接一个直流电机，而电池及调整重心的配重安放在机构的下端。两个小组的实物在楼梯扶手的水平段和转弯段都能较好的进行行走，但是在上坡的时候，由于主动轮提供的摩擦力不够，以及电机输出扭矩较小，都不能进行攀爬。另外三组可能组员的动手能力不足，还没有看到实质性的进展。对此，我和郭朝科给做出实物的两组都给了一些改进的建议，一个是选用伺服电机或者是扭矩较大的直流电机，以提供较大的驱动力，同时在速度快慢上做好平衡，另外就是对结构上适当的增加重量以及增大主动轮的粗糙度，为机构提供较大的摩擦力。另外三组则只能给他们多一点建议，Thom教授说过，不能越俎代庖，替他们动手。
两组扔飞盘的进度还算满意，只是需要进行传动电机的速度调整，都在加工厂房的后面进行实验。风洞测试的一组用Solidworks建模的二战飞机模型很棒，也进入到加工的阶段，下一步就是风洞测试了，很期待他们的测试结果。
项目进行到这里，逐渐发现机械组的短板。大部分的项目主要侧重于纯粹的机械结构设计，对电路控制方面设计或是运用的很少。从我个人的感觉来看机电结合还是相当重要的。
我所协助的这个小组准备开发一个类似Pac-Man的游戏。这个小组一共四个女生，其中两个女生基本没有进行编码，对项目的贡献很少。另外一个女生，基础很差，连Eclipse的Project是什么都不太清楚，所有开发的重担就落在了剩下的一个女生身上，而这个女生以前也没有编程经验。正因为我所在这个组编程基础薄弱，我的协助就显得尤为重要。教授不希望我们直接参与编程，所以我更多的是提供解决方案和解决开发过程中遇到的难题。我本来帮她们建好了一个用SVN托管的项目管理平台，但是由学校的电脑不能安装新的软件，最后只能用Dropbox分享与管理文件。下午我们一起讨论了整个游戏的解决方案，并画好了流程图，她们正在熟悉这个解决方案，明天开始实施。
今天的实验一开始就遇到了困难。因为上周我们将牛肉、鸡肉和猪肉三组的样本都进行取样做PAC测定，而紧接着只做了牛肉一组的加温实验，将鸡肉和猪肉的样品都放在冰箱里冷藏。几天过去，冷藏室里的肉类也已经开始变质了。可我们一开始因为没有留意变质的程度，直接对鸡肉样本进行取样加温。这样的结果可想而知：整个实验室都充斥着变质肉类的味道，而且由于加热炉升温之后臭味愈发刺鼻，其他同伴都直呼救命了。我们也意识到这次样本的不可取性暂停了这次的测定。
因为新的样品预订需要时间，于是我们改变计划进行其他的操作。导师Dr.Coppinger分析了我们的情况，决定在下午把我们和水质分析小组并在一起，进行DNA的序列测定。这个过程对操作、环境等要求都非常高，于是一直作为组内“Pipette Queen”的我（因为我很擅长操作移液枪）这下身兼重任。虽然是第一次做DNA跑胶，其中繁复的操作都只能靠摸索着学习，可是最后做出来的实验结果却惊人地成功，把导师都吓了一跳！
下图右半部分是我们的DNA序列测定成果。其中成桃红色窄条状的部分发光的话则代表成功检测到DNA序列，仅有2个样本的序列因为操作不当导致结果不明显，这样的成果已经相当可观了。
图8 右半部分是我们的DNA序列测定成果
虽然我所在的这个小组的几个高中生在参加夏令营之前没有python的编程经验，但是今天他们还是很快地把射击游戏的框架搭出来了。三个组员，其中一个负责资源的收集，一个负责摸索新的模型，还有一个则充当了填充代码的角色。我偶尔帮他们写一些代码，比如player，bullet，Power Up和打中检测加分模块。
这些学生在project time的时候很少开小差，而是专注于自己小组的开发。中途的时候，我到其他小组转了一圈，大家的进度都差不多，只是采取的方法不同：有的开始边写边测试，各种图片和声音资源最后加进去，而有的小组则先搜索或者自己画好资源，把所有的类、全局变量等都先规划出来再动手。不管如何，他们的进步都非常明显。
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