南京师范大学课程资源研究所 小学科技创新活动室建设方案 编号 名称 技 术 要 求 单位 数量 01 梵天之塔 规格：￠600X800 探究问题：一个有趣的古代数学问题2N2－1。 套 1 02 哥尼斯堡七桥 从起始的红色按钮出发，试着沿着路走并且不走回头路，看看能否按亮所有的按钮到达终点。按下面板右下角的绿色按钮，可重新开始。 套 1 03 蜂巢藏词 规格：530×530×150 通过游戏训练玩者的形象与逻辑思维能力，同时增强游戏者对古诗词的了解。 套 1 04 老橡树有多少岁 展品设计为仿真的老树桩模型，树桩横截面上设有3个可左右摆动的放大镜装置。小朋友可趴在树桩上通过观察年轮判断老橡树的年龄，也可通过放大镜观察年轮的疏密。观察结束后通过阅读图文板得到正确的答案。 套 1 05 声波花纹  规格:500x500x1600 用琴弦摩擦金属板的侧端面时，一种声音从金属板中传出，随着金属板的振动，洒在板上的细砂却向着了魔似地排成了奇妙的图案，这就是1787年德国物理学家克拉尼所作的声音平板振动试验，克拉尼在实验中得到的这种有规律的奇妙图形后来被称为克拉尼图形。 材料：1mm以下铜皮 套 1 06 背道而驰 通电以后，两个金属棒向两边滑动 套 1 07 磁浪 磁场与磁力的作用。 这个展品的滚筒里有条很强的磁铁，由于滚筒的旋转，磁铁中的磁场也在改变，吸附在上面的铁沙，受磁力线的影响也会发生美妙的变化。 套 1 08 忽明忽暗 偏振片是种神奇的光学材料，在一定条件下，它可以允许也可以阻止光的通过，当你扭动转轮时，时隐时现的奇妙现象就出现了 套 1 09 人体漫游 通过三维滚环的形式来模拟在人体内部漫游的感觉。在运动的过程中，伴有三维视频解说，让观众在刺激的游戏中学习相关的人体知识。 套 1 10 基因柱 按照在电子显微镜下观察到的DNA分子结构，采用金属等材料制作的放大立体模型，结合多媒体演示向观众介绍DNA的化学成分---氧核糖核酸、双螺旋结构以及人类遗传的奥秘。 套 1 11 激光琴 本展品利用光控电路控制声音信号，产生出不同的声音。观众用手遮住台面上受光孔，激光琴就会发出声音。如果有节奏的遮挡受光孔，即可“演奏”出美妙的音乐。 套 1 12 人体综合测试 通过本展品，观众亲自测试包括身高、体重、握力、腕力、心跳测试、耐力、反应时间、弹跳摸高等项目，了解自身的体能状况。 套 1 13 中国珍惜动物   套 1 14 地球结构探秘 地球可看作一种特殊的球体，按照当今科学研究结论：地球由多层同心圈组成，这些同心圈从内到外依次称作地核、地幔、地壳；地球内部复杂的构造和高温、高压下的剧烈地幔运动是地震产生的主要成因。 套 1 15 音量比赛 展项利用的是噪声检测的原理。 展品操作说明： 打开电源后展品进入工作状态，这时两名参观者可分别进入透明隔音室，对着声音检测口喊叫10秒，这时检测口上方的LED指示器会自动显示参观者的的分贝值。 套 1 16 磁力转盘 规格:700×700×1000 磁力是一种非接触力，磁力的基本性质就是同性相斥、异性相吸 套 1 17 无规则摆锤 规格:700×700×1000 同极性磁力相斥，异极性磁力相吸。 套 1 18 拍出音阶 规格:700×700×1000 用特制的拍子拍打“拍出音阶”设备的管口，就能听到由上面不同长度的管子演奏出的音乐   套 1 19 铁花 规格:700×700×1000 形状记忆效应 套 1 20 飞轮蓄能 规格:700×700×1000 通过巨大的飞轮积蓄动能，再将所蓄能量转换成电能，了解惯性蓄能和能量转换。 套 1 21 光的反射   套 1 22 磁椅 规格:700×700×1000 磁力是一种非接触力，同性相斥、异性相吸；利用强磁铁同性相斥的特性制作成一张凳子，可以形象而又直观地体会、观察磁铁同性相斥的现象。   套 1 23 爸爸的鼻子 规格:700×700×1000 中间的镜子是由透明玻璃和平面镜交错排列在一起组成的，所以从你的脸上反射的光线有一部分经透明玻璃投射过去，有一部分经平面镜反射回来。对面的情况同样如此。所以你看到的新面孔是你原来的面孔和对面朋友的面孔的合成。 套 1 24 菲涅尔透镜 规格:700×700×1000 菲涅尔透镜又称螺纹透镜或阶梯透镜。它是菲涅尔于1919 年提出的，用于灯塔照明系统中。菲涅尔透镜利用螺纹槽形使镜片具有类似球面镜片的聚焦作用和发散特性。其工作原理实质上与球面镜相一致。起聚焦作用仅是镜片中的锯齿部分。 套 1 25 环环相扣 规格:700×700×1000 由于平面镜成的像和原物体成轴对称图形，而人体也以竖直轴对称，因此镜前一只手的动作，看起来就像是一双手同时动作。 套 1 26 难以钩抓的柱子 规格:700×700×1000 全反射棱镜是一类特殊的光学镜，作用类似平面镜，可以起到反光的作用。 套 1 27 光学转盘 规格:700×700×1000 1、视觉暂留现象。 2、人眼的视生理特点。 套 1 28 握力 规格:700×700×1000 压力传感器可以把握力变成电信号，通过控制电路、用发光二极管显示出来。 套 1 29 声音的三要素 规格:700×700×1000 声音是指在具有弹性的媒质中传播的一种机械波。它来源于发声体的振动，属于纵波。当声音传入人耳时，引起鼓膜振动并刺激听神经使人产生了声的感觉。人类能听到的声音范围是20赫兹—20000赫兹，通常物理上用声强、音调、音色三个基本要素描述声音 套 1 30 光纤星空图 规格:700×700×1000 1、全反射：当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射. 2、全反射的条件：光线由光密物质射入光疏物质，入射角大于临界角。 套 1 31 有声有色    规格:700×700×1000 展品介绍：自然界各种声音都不一样，具体表现在响度、音调、音色等特征和掩蔽效应、高频定位等特征性方面，计算机对麦克风所捕捉到的声音进行分析，制作出符合其特征声音的图像。 套 1 32 立体视觉测定    规格:700×700×1000  展品介绍：立体视觉是人类的重要视觉之一，本展品采用计算机做检查设备，以观众识别随机立体图中凸起图形的能力，来判断立体视觉的正常与否。 套 1 33 不可思议的三角形 规格:700×700×1000 本展品展示的是透视原理所产生的视错觉，当人从某一特定观察点观察事物时，会把有些空间层次不一样的事物看成一个平面的图形，因此由于视错觉就会将相互垂直的三段构件联想成一个完整的三角形。  套 1 34 会飞的碗    规格:700×700×1000 展品介绍：“碗”之所以会悬浮于空中，是由于伯努利原理造成的，因为在质量均匀的气流中，其流动的速度越大，压力就越小；而其流动的速度越小，则其压力就越大，因而“碗”可以稳定的悬浮于空中。 套 1 35 太阳能发电 规格:700×700×1000 太阳能电池是利用太阳能的有效方式之一，太阳能电池在受到光线照射时，就会由于光电效应而产生电流，通过遮挡太阳能电池板表面，或者打开（关闭）射灯，参与者就可以看到光源与发电量之间的这种联系。 套 1 36 看谁跑得快    规格:700×700×1000 展品介绍：依照角动量守恒定律的规定：角动量相同的旋转物体，边缘重的轮子角惯量大，因而转动起来角速度比较小；中心重的轮子则相反。 套 1 37 像素点    规格:700×700×1000  展品介绍：“像素”是由 Picture(图像) 和 Element(元素)这两个单词所组成，它代表了一幅图像的最小构成单元。一幅图像的单位面积里像素点越多，图像的清晰度越高，更接近原始的图像。 套 1 38 花朵绽放    规格:700×700×1000 本展品用新颖的花朵开放的现象表现旋转物体的离心现象，旋转物体如果向心力不足（比如绳子断了），物体就会越转越离开旋转中心甚至直接被直线甩出去，也就是离心了。 套 1 39 一窗两景 规格:700×700×1000 箱体里有一面半透半反射镜将箱体隔成两部分。只能看到灯亮的那部分景物，而暗的那部分的景物则完全看不见。这样就可以在一个视窗里看到两幅画面。  套 1 40 平衡测试    规格:700×700×1000  展品介绍：由计数器、译码器及数码电路组成，用来测试人体平衡机能。人的平衡能力决定于内耳的平衡感受器及小脑神经的调节作用，经过训练，平衡能力可以大大提高。 套 1 41 悬浮环 规格:700×700×1000 同性相斥，异性相吸。磁环受磁力的排斥作用而悬浮起来 套 1 42 奇妙的乐器 规格:700×700×1000 双手靠近手形电极板，就会改变电路的参数，使音频电路开始工作。同时也会改变振荡频率，扬声器就会发出不同的声音。   套 1 43 光导灯 规格:700×700×1000 光在同种介质中是沿直线传播的。但在光纤中，光却可以沿曲线传播。这是由于光在光纤的芯线和包皮之间的界面上形成了一次次的全反射。经过无数次的全反射，光就会从弯曲的光纤中通过。全反射的条件是：光从光密物质射向光疏物质；入射角大于临界角。这里，有机玻璃是光密物质；空气是光疏物质。 套 1 44 透视墙 规格:700×700×1000 平面镜反射成像的一种用途。光线经过四面与水平面成45°角放臵的平面镜的四次反射，所成镜像不变。利用这一点可制成潜望镜用在坦克和潜艇上。但每反射一次，光线都会有所损耗，所以反射所成的像比较暗淡。 套 1 45 柱面镜成像 规格:700×700×1000 柱面镜几何投影学原理。 套 1 46 倒镜 规格:700×700×1000 三面互为垂直的平面镜组成的角反射镜又叫倒镜。它能对物体形成倒立的虚像，并且当它绕一特定的轴线摆动时，像并不跟着移动。它能作为测距、测向、光测大气污染、测光波波长的辅助器件，以及一切需要光沿原方向返回的光学装臵（如指示障碍物的反光器）。   套 1 47 滚筒游戏 规格:700×700×1000 圆筒的内部有着不同的结构，装着不同的物质。当圆筒滚动时，其内部的结构极大地影响着运动状态。内部装沙子的圆筒最先停下来。因为沙粒之间的相互运动消耗了大量的能量。   套 1 48 永动机神话 规格:700×700×1000 自然界一切物质都具有能量，且形式不同，但能量只能从一种形式转换为另一种形式，在转换和传递的过程中，各种形式能量的总量保持不变。这台经典永动机本以为在两边重球的作用下会使轮子失去平衡而转动不息，但试验的结果却是否定和显而易见的，钢球获得的势能不可能把自己抬到更高的势能位臵。 套 1 49 木琴 规格:700×700×1000 木琴的发声原理以及共振腔在乐器中的应用。 套 1 50 齿轮传动比较 规格:700×700×1000 齿轮传动不仅仅可以改变转速，还可以改变力矩。 套 1 51 平衡球 规格:700×700×1000 小球作圆周运动所需的向心力由重力和有机玻璃方框对小球的支撑力提供。当转速加快，小球受到的向心力小于作圆周运动所需的向心力时，就会远离圆心，沿抛物线上升，从而稳稳地保持在平台上。 套 1 52 缓慢的气泡 规格:700×700×1000 在装有高密度、高粘滞性的有机硅油的圆筒中，气泡上升时受到很大阻力。随着气泡的上升，气泡承受的压力递减，气泡的体积逐渐增大，上升速度也会越来越快。在装水的圆筒中，气泡上升速度快，运动不规则。 套 1 53 画五星 规格:700×700×1000 人们早已熟悉了对着镜子梳头、洗脸，但看着镜子中的图画对实物进行描画却不容易。因为眼睛所接受的信息与实物是左右颠倒的。人大约需要两、三个星期才能适应这种变化。 套 1 54 错觉画 规格:700×700×1000 展示错觉画的种类以及错觉产生的原因 套 1 55 大象穿鼠洞 规格:700×700×1000 箱子中安装了两块平面镜，平面镜的反射作用扩大了可视空间，使人产生了通道特别狭窄的错觉。 套 1 56 盲点测试 规格:700×700×1000 眼睛内部视神经丛与视网膜相连接处，没有光敏细胞，因而人眼存在着生理盲点。 套 1 57 梯形窗 规格:700×700×1000 近大远小的透视基本原理和人的习惯性思维及单眼立体视觉较差造成的错觉。 套 1 58 普氏摆 规格:700×700×1000 视觉错觉。展示斜棱镜的成像特点。由于斜棱镜改变了光路，因此物体的像产生偏移。 套 1 59 忽多忽少的小人 规格:700×700×1000 采用特殊的排列、切割的方法，将某一特定小人的脚、腿、腰、胸、颈、头等部分移位添加到其他小人身上，从而产生这种奇异的幻觉。这种方法已经产生了150年 套 1 60 装箱游戏 规格:700×700×1000 动手动脑，提高空间感。当你要把很多东西装箱时，你需要很好的空间感。不然，你就得多垒好几层。 套 1 61 疯狂的立方体 规格:700×700×1000 用这七块积木组成3×3×3立方体的方法大约有240种。这是一种动脑动手的智趣游戏，可以培养和开发儿童的智力。 套 1 62 搭建金字塔   规格:700×700×1000 这是一种动脑动手的智趣游戏，可以培养和开发儿童的智力。 套 1

项目成果具有很强的技术先进性和市场推广潜力，受到专家高度评价。

主要技术要点（创新点） ： 设计一种基于柔顺机构仿生物尺蠖运动规律设计的微动机器人。 设计了一种能夹持不同大小和形状不规则物体的新型空间微夹持器。 针对微夹持器在夹持微小物体过程中的粘着问题，提出了一种基于压电振动控制的释放操作方法。项目背景：该成果来源于胡俊峰副教授主持的国家自然科学基金项目《基于柔顺机构的智能微操作机器人动力学与控制研究》。微操作机器人广泛应用于微机电系统、生物医学、航空航天等前沿领域。成果主要研究微操作机器人的力学建模、设计和控制。 

日前，国防科技大学系统工程学院大数据与复杂网络研究团队同四川大学、电子科技大学一起，组建新冠病毒大数据交叉学科研究平台，助力新型流行病研究和防控，给多个省份和国家有关部委等提供了8份数据分析报告和决策建议报告，为防控和战胜疫情贡献出了科学智慧。国防科技大学系统工程学院大数据与复杂网络研究团队基于新冠病毒大数据交叉学科研究平台，利用海量多源异构大数据，结合疫情发生发展规律，对人群流动及传播风险进行了综合建模和分析，为政府决策提供了参考依据。特别是团队通过分析春运期间人口流动大数据，建立起疾病传播模型，测算出了疫情扩散蔓延阶段武汉市向全国各地区的输出人口状况和新冠病毒感染的风险指数。还有许多研究人员尝试通过客运数据，研判各个地区及城市的感染风险。也有学者采用“百度迁移”所提供的人口流动数据，通过春运期间从武汉流向全国各省市的人口规模(不包含港澳台数据)和全国感染病毒人数的可视化分布，直观解读两者间的联系。同时加以推断，武汉封城之后，二次传染所造成的病毒传播将日趋占主导地位，传播程度和各省市的人口密度以及管控措施等密切相关。

该成果是全行业第一款面向医患纠纷的专业化调解平台，已从简单的类案推荐系统演变为面向医患纠纷人民调解的一体化、专业性、共享的在线办案平台，主要具有以下功能：1、在线申请、远程受理；2、在线审批、实时监管；3、在线流转、智能调解；4、分层统计、自动归档。其作为当事人、调解员、专家、中心主任、行政指导人员一个共享平台，在提供各种便捷、规范、智能服务的同时，实现医患纠纷调解信息由事后的补录到在线实时、精准、智能的采集、监控和统计，为进一步智能化大数据分析奠定坚实基础。平台的应用情况已在江苏省13个地市医调中心系统试运行；作为一款专业化调解平台，已受到江苏高院的重视，现已正式与其非诉大平台完成对接，进入试运行阶段。

成果介绍主要研究方向为人工智能、知识图谱、自然语言处理、社交网络、大数据、信息检索等。作为项目负责人主持完成2项国家自然科学基金，1项中国博士后基金一等资助项目，5项省部级重点实验室开放课题项目，10余项企业联合研发项目等。作为主要负责人参与国家重大研发计划子课题、总装预研、863课题等项目。研究成果已应用于国防、科技情报、医疗、智慧司法、智能制造等行业。担任数十个重要国际会议和国内外重要期刊的程序委员或审稿人。已在国内外重要学术期刊和会议上发表学术论文90余篇。研究工作被60多个国家和地区的学者引用1500余次。技术创新点及参数面向多源异构数据的知识图谱构建技术；大规模知识图谱的高效融合技术；面向跨媒体异构数据的知识表示技术；基于语义关联和知识驱动的信息汇聚技术；面向复杂问题智能问答技术；基于知识和机器学习和问题推理和分析技术。

综合利用GNSS、UWB、INS、LiDAR、相机等传感器，通过对顾及GNSS系统偏差的GNSS RTK/INS紧组合定位方法、GNSS/UWB/INS高精度室内外一体化定位方法、GNSS/INS/LiDAR同步定位与构图方法、基于单目视觉SLAM/INS组合定位方法等一系列核心算法的研究，搭建完成基于多传感器数据融合的室内外一体化高精度定位平台。该平台由硬件平台和数据处理软件两部分组成，硬件平台实现各类传感器的固定、时空基准统一以及原始观测数据采集与解析等功能，数据处理软件实现多传感器数据融合、组合定位定姿、三维构图等功能。大量的实验结果表明，该平台在室外复杂环境、室内外交互区域以及室内环境下的定位精度可达20cm以内。

本项目研发了一套完整的现场数据采集服务支撑技术，提供了数据采集集成服务的商业运营新模式。针对工业互联网建设过程中普遍存在的现场数据采集需求，整合了综合感知、AI智能处理、网络安全传输、数据质量管理和标准化输出等多个环节，把经过质量分析和标准化处理后的实时数据，作为产品对接到工业互联网应用平台的数据池，供后续数据处理和应用分析。整套技术包括4大模块：1）智能网关：基于具有AI能力CPU的智能网关，完成对多种传感信息的有效采集，并安全传输给数据前置云服务器；重点研究基于小目标的AI图像分类算法。2）AI模型管理系统：实现对智能网关中视觉AI感知中的模型计算和管理，该系统可以统一部署也可以部署的用户指定的内网服务器中。3）数据管理和标准化处理：数据有效性管理、数据质量评估、数据标准化和数据安全机制。4）智能运维：开发一套基于移动APP的智能运维系统，为运维人员提供有效帮助，提高效率、降低成本、保证系统运行质量和数据的有效性。 如图所示，项目完成了对于现场数据的传感、传输、管理、输出和设备运维等一系列工程实现。应用范围: 1、智能网关： 开发基于具有AI能力CPU的智能网关，完成对多种传感信息的有效采集，并安全传输给数据前置服务器。 综合接入能力： 包括有线传感器和特定的无线传感器、与现有系统的对接 有效感知能力： 实现基于图像的AI视觉感知能力，重点研究基于小目标的图像分类算法 安全传输能力： 提供4G、5G、NB-IOT的上行传输模块化替换 提供安全的加密手段，保证数据安全 现场调试配置能力： 具有现场WiFi调试功能，方便安装和运维人员现场配置和检测 软件和通信标准版本现场升级 2、AI模型管理系统 需要实现对智能网关中视觉AI感知中的模型计算和管理，该系统可以统一部署也可以部署的用户指定的内网服务器中。 样本管理能力 原始样本管理、样本实例库分类和管理、检测样本管理等 模型计算和管理 算力管理：对算力的统筹，外部算力的对接等 算法管理：自主开发算法的管理和调动，外部算法的调用和对接 模型管理：包括模型的功能属性和已经应用的情况的统计分析 设备管理 设备的AI模型配置能力、AI推演过程的监控、AI推演结果的跟踪采集和分析 3、数据管理和标准化处理 数据有效性管理 监测数据是否按时上传、上传数据是否符合要求、是否为非法数据 告警输出：把告警信息进行分类，并推送给相关的运维系统 数据质量评估 按照标准对现场采集数据进行多维度的质量分析，为后续数据应用提供参考依据 数据标准化 格式标准化：完善采集时间、地点、单位等属性， 输出标准化：按照标准协议与工业互联网平台数据池进行对接 数据安全 区域性部署：可以应用户要求部署在其内网 并行部署：可以通过并行部署，网关上联多个服务器，确保用户的可靠性需求 数据回滚能力：可以应工业互联网平台要求对数据进行一定期限内的回滚，保证数据在一定时间段内不丢失 4、智能运维 开发一套基于移动APP的智能运维系统，为运维人员提供有效帮助，提供效率、降低人员成本、保证系统运行质量和数据的有效性。 运维人员管理 对运维人员的信息、定位、工作状况管理 巡检任务管理 对部署的硬件和相关工作环境定期巡查的任务制定、下发、执行过程和结果的记录和管理 临时故障处理 对系统自动告警和现场突发状况的应急处理能力，包括人员调配、处理流程提示和建议、相关情况处置参考案例、后续统计追踪等。网关核心板实物照片