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

D2D 异构网络技术（即终端直通技术），不需要通过基站或核心网进行数据中转和处理，只需在移动终端之间建立通信链路即可直接传输数据，为突破上述技术瓶颈提供了一种新型的网络架构。目前，D2D 技术已被IMT-2020（5G）推进组确定为第5代移动通信系统的关键技术之一。然而，D2D 通信无线资源分配方面的研究，必须考虑能量效率和能量使用的优化。由于移动终端的电池容量有限，一旦忽视数据传输中对能量效率的优化，将使得数据传输由于能量枯竭而中断，重要信息无法及时传达，严重影响服务质量和用户体验。针对4G 智能手机的用户调查结果表明，只有不到25%的用户对手机续航时间表示满意，手机续航时间已经成为影响用户满意度和品牌忠诚度的关键因素之一。 　　课题组深入研究了频谱效率和能量效率之间的内在关联，其研究结果表明，在考虑实际电路功率损耗的情况下，频谱效率和能量效率不再是简单的单调递减关系，而是随着频谱效率的增加，能量效率呈现先单调递增后单调递减的特性。通过上述分析可以看出，如果一味追求高频谱效率和高吞吐量，将会带来移动终端能量效率的大幅度下降。因此，课题组针对D2D异构网络频谱资源复用的复杂场景，将针对能效最优的NP难联合资源分配问题转换为用户偏好下的随信道状态和干扰水平而动态变化的一对一匹配问题，并通过采用稳定匹配理论、非合作博弈理论、非线性优化理论来解决能效优化问题。研究结果表明，在保障QoS情况下，相比传统的高谱效资源分配方法，该方案可以将移动终端的功率消耗降低200%以上。，本项目的核心研究方向正是将节能减排战略方针落实到移动通信的基础研究领域中，与国家中长期科技发展方向和国际通信产业长期发展趋势相一致，将在技术、环境和经济等多个方面具有重要的研究意义和实用价值。 　　 课题组负责人周振宇自参加工作起即投入到异构网络资源分配、干扰协调、移动性管理、自组织组网等方面的研究工作中，作为项目负责人，先后主持了多项国家级、省部级科研项目，包括国家自然科学基金青年科学基金项目、北京市自然科学基金青年科学基金项目、北京市优秀人才计划项目等，积累了深厚的理论基础和丰富的研究经验。以 第 一 作 者 和 通 信 作 者 在 IEEE Transactions on Communications 、IEEE Transactions on Vehicular Technology、IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems、IEEE Transactions on Green Communications and Networking、IEEE Journal on Selected Areas in Communications、IEEE Transactions on Industrial Informatics等通信领域主流期刊发表论文30 余篇，在IEEE ICC、IEEE Globecom 等通信领域旗舰会议发表文章30 余篇，其中2 篇论文入选ESI 高被引论文。 　　其研究工作已被 Prof. Zhu Han（IEEE Fellow）、Prof. Weihua Zhuang（加拿大工程院院士、IEEE Fellow）、Prof. Sherman Shen（加拿大工程院院士、IEEE Fellow）、Prof. Vincent Poor（美国科学院院士、加拿大科学院院士、英国皇家科学院院士、IEEE Fellow）、Prof. Andreas Molisch（奥地利科学院院士、IEEE Fellow）、易芝玲教授（中国移动研究院首席科学家）以及JSAC、IEEE Transactions on Wireless Communications、IEEE Communications Magazine 等通信领域顶级期刊引用和正面评价。荣获IET Communications 最佳期刊论文奖（the IET Premium Award in 2017，每年在全球范围内仅选拔1 篇）、IEEE 通信协会绿色通信与计算专委会最佳论文奖（IEEE ComSoc Green Communications and Computing Technical Committee 2017 Best Paper Award，在IEEE Globecom 2017 会议上颁奖） 　　目前担任 IEEE Access、Transactions on Emerging Telecommunications Technologies、IEEE Communications Magazine 等国际学术期刊的编辑及客座编辑，担任IEEE ISADS’15 智能电网通信与网络技术专题研讨会联合主席，担任IEEE Globecom、IEEE ICC、IEEE WCNC、IEEE VTC、IEEE PIRMC、IEEE CCNC、IEEE APCC 等国际学术会议的技术委员会委员。在国际标准化方面，担任IEEE 异构网络授权/非授权频谱融合标委会工作组骨干成员（IEEE Standards Association, P1932.1 Working Group, “Licensed/Unlicensed Spectrum Interoperability in Wireless Mobile Networks”）。应邀在IEEE 车辆技术协会旗舰会议IEEE VTC’18 上作Tutorial 报告（报告题目：Internet of Vehicles: When SDN, Edge Computing and Big Data Meet Intelligent Transport Systems）。2016 年入选北京市委组织部“北京市优秀人才计划”，2017 年入选IEEE 高级会员（IEEE Senior Member）。 　　该研究由中国国家自然科学基金委项目61601180和61601181，中央高校基础研究基金资助项目2014MS08和2016MS17，日本学术振兴会JSPS KAKENHI 26730056， JP15K15976和JP16K00117以及JSPS A3 Foresight等项目资助。

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