全国青少年科技创新大赛成果展示

全国青少年科技创新大赛成果展示 小学生科技创新成果 墨汁改良探究实验 项目名称 墨汁改良探究实验 地区江西省 作者刘昱州 辅导教师阮小红 学校 江西省抚州市南城县盱江小学 关键词 我想在墨汁中加入一些洗衣粉，可不可以把墨汁中的油脂去掉呢,可是加多少洗衣粉 的效果好呢,除了洗衣粉之外，还有什么物质可以改良墨汁,墨汁还不能在什么材料 上写字呢,于是我便开始了“对墨汁进行改良”的科学探索实验研究。 实验一:墨汁 能在什么材料上写字:通过实验现象，我发现写得清晰的材料都具有吸水性，而写得不 清晰的材料都不能吸水，分布不均匀。 实验二:加入多少洗衣粉，又需要多少墨汁的 改良实验:得出了10 mL墨汁加入1克洗衣粉的比例写出的字很清晰，但不能长久保 留。 实验三:还有什么物质可以改良墨汁实验:我发现用洗洁精、洗发水、油、酒精、 盐、醋改良墨汁后所写的字都不太清晰，而用肥皂、糖改良后的墨汁写的字很清晰， 只是肥皂不太容易溶解在墨汁中。 到第二天我再去观察，发现用洗衣粉改良后的墨汁项目简介 所写的字变淡了，而用糖改良后的墨汁第二天却写不上去，老师建议我把这两种改良 后的墨汁掺在一起试试，通过实验，我发现用这种改良的墨汁(10mL墨汁:1克 洗衣粉:2克糖)写出来的字效果最佳，而且墨汁又能保留不变效。 实验成功了。 ? 通过实验，我学到了许多在学校课堂上学不到的知识。 ?通过实验，用我改良的墨汁， 解决了过去墨汁不能在渗水性能不好的材料上写毛笔字的问题。 ?通过实验，用我 改良的墨汁，在用贴纸做的本子上或塑料板上练写毛笔字，既能练好毛笔书法;还可 资源再利用;同时又能节约许多纸张。假如这种方法在全国的毛笔字初学者中推广， 那节约下来的纸张就不可估量。 旱地育秧实验 项目名称 旱地育秧实验 地区 广西壮族自治区作者 覃瑞天 辅导教师 陀小春 学校 广西贺州市八步区信都镇中心学校 关键词 1、摘要:旱秧是从:“以水调气，以气促根，以根促蘖”的技术思想出发，壮苗先壮 根以达到育壮秧的目的。过去由于苗床选择不一，苗床处理不当以及天气影响，农民项目简介 受传统常规育秧方法束缚，操作失误，大大降低旱秧质量。本人在老师指导下，与家 人共同实施旱地育秧法实验，在苗床整理、播种环节上下功夫，采用不同育秧法做对 比，其中隔层肥泥育秧法育出较高质的旱秧。 2、选题确定:在帮外公插田时发现有盘育秧和无盘育秧的优缺点，为了使之优点结合，在查阅大量相关文献及资料的基础上制定了实验方案，征求老师的意见和建议后确定了该选题。3、的目的和基本思路: 目的: 为了找到了一种省工、省力的旱育秧方法，同时育出矮健粗韧、根白蘖多、叶蘖同伸的壮秧。基本思路:先选定试验时间和样地，然后确定实验方法，通过育秧试验中观察和记录的数据进行结果分析，从而得出结论。 4、研究过程:在2009年7月中旬，分别用三种方法播晚稻秧，分别播了15平方米苗床地，播种量3.6公斤杂优种，约为3亩水田的抛秧量，分别抛到三块田中，共同操作过程是:选地?处理种子?播种?管理?起秧?抛秧六大环节。然后对所记录数据进行分析，从而得出结论。5、运用的科学方法和原理:科学方法:(1)对比试验;(2)定期观测;(3)收集数据;(4)统计分析。科学原理:植物生长需要水、肥、气、热4个条件，如果缺了其中一部分，植物就难以生存。 6、项目的主要贡献:秧苗矮而健壮，抛栽后根系生长，有早生快发特点。由于旱育千百万水的胁迫，秧苗抗逆性也强。由于抛秧浅，分蘖节位低成穗齐，便于形成高产群体。如选用隔层肥泥旱育秧，播种不难，分株拔秧容易，不伤根，挑秧轻便。采取旱育秧抛栽，省力、省种、省工。7、他人同类研究的情况调查:查到一些相关文献，发现目前对旱地育秧已有相关研究。但是，能找到 有盘育秧与无盘育秧的结合点的，目前没有见到相关的研究论文发表。 一种植物型除虫剂的研制与探究 项目名称 一种植物型除虫剂的研制与探究 地区 河南省 作者 杨卓婷 辅导教师 杨建庄 任思贞 王明平 学校 河南省濮阳市油田第六小学 关键词 化学农药对提高我国农产量不可否定，可出现病虫害抗药性、环境污染及农畜产品中残留和积累、伤害天敌、破坏生态平衡、再度引发病害虫猖獗等不容忽视，研发绿色农药成为全世界攻克的难题。 我们发现柳叶桃全株剧毒，分泌出乳白色汁液中叫柳叶桃苷是强毒物质，能除杀害虫;烟头烟灰及制烟废弃物是人人讨厌的废品，利用烟头中尼古丁等毒性物质,试用杀虫效果很好;本发明根据“生物间相克原理和组合法”，将柳叶桃和烟头提取液按比例浓缩制成水剂或片剂用做绿色除虫剂，经21个月65次杀虫实验出现特效:?喷施菜地或果树上，大面积调查对各种害虫的强杀灭力在97%以上，两日内分解无毒物残留。?把柳叶桃与烟头制液喷洒厕所或扔到粪池、茅坑及污水池里，能控杀或杜绝蛆虫的滋生和发育在99.9%。?漂亮居室赏心悦目花草盆 项目简介 里产生异味或滋生虫子，不能用剧毒有味化学农药时，可将烟灰与柳叶桃提取液混合，均匀撒到花盆里，浇上水异味很快消失，土壤中虫子快杀率达100%，烟灰和柳叶桃落叶还是很好有机肥料，使用中花草长势很好;此外，用柳叶桃和烟头配液杀灭室内蚊蚁蟑螂等害虫，灭杀率在98%。?将柳叶桃叶和烟头提取液加大浓度诛杀树干虫等杀灭率为97%。实验证明:本发明能高效灭杀介壳虫、天牛、吉丁虫、蚜虫、红蜘蛛、木蠹虫娥和树干虫等，杀虫率均达97,。经权威检测喷施中两日内毒性彻底分解，无残留和二次污染，对人、畜及水生动物无害，克服了化学和化学合成农药对人类和环境的破坏，除虫过程中实现了高效、绿色、环保、低碳。 本发明用选用天然柳叶桃与废弃物烟头制作灭虫剂，其优点是:成本低、无残留、无污染，除虫高效环保、绿色低碳， 其制药材料和技术方法上有创新突破，为我国攻克国际间“植物壁垒”去研发绿色无 公害农药提出了新思路，为提高我国农产品出口量增加了竞争力提供了除虫新技术。 本发明经国内外科技查新，检索中未见与本课题技术实施与观点相同或相似的文献报 道。 对于“西瓜注射甜蜜素、色素”说法真伪的鉴别 项目名称 对于“西瓜注射甜蜜素、色素”说法真伪的鉴别 地区上海市 作者 殷雪滢 辅导教师吴卫华 程虹 学校 上海市静安区第一中心小学 关键词 对于“西瓜注射甜蜜素、色素”说法真伪的鉴别 摘要: 我对网上关于西瓜注射甜蜜 素和色素的说法展开了探究。实验发现，甜蜜素和色素很难注射到西瓜中，即使注射 进去，也很难在西瓜中扩散开来。注射后的西瓜色泽、甜味不均匀，极其容易腐烂变 质，放置几天后注射处会发生明显凹陷。即使把西瓜切成块，完全浸没在色素、甜蜜 素溶液中，也不能使西瓜块完全染色，反而会导致果肉变软，无法食用。我从中得出 结论:西瓜注射甜蜜素、色素的说法不可信。 关键词:西瓜 甜蜜素 色素 一、问题 的提出 最近，网络上盛传 “西瓜不能吃，会打甜蜜素、色素”的传言，我想通过实 验验证这种传言的真伪。我选择2公斤左右的西瓜作为实验材料。 二、实验步骤 1. 配 制不同浓度甜蜜素和色素的稀释液 2. 离体浸泡西瓜 3. 对西瓜直接注射不同量的色 素、甜蜜素，放置不同时间，观察实验现象 三、实验结果 1、离体浸泡结果分析 无 论是浸泡一小时还是一天，不同体积的西瓜块都只是表面部分被染色，品尝后也只有项目简介 外面有不正常的甜味，里面没有任何变化。长时间的浸泡使得果肉变软，食用口感不 佳。 2、直接注射结果分析 注射时发现，溶液的浓度越高，越难注射入西瓜内，注射 后色素也不能化开。品尝后发现，只有很少一部分变甜，但这部位明显变软，口感不 佳。西瓜放置1天、2天、4天和5天后切开，与放置一小时的结果相比并无明显差异。 部分西瓜的注射处瓜皮下凹，放置4-5天就会腐烂发霉。 四、结果与讨论 通过以上 实验，我发现“西瓜不能吃，会打甜蜜素、色素”的传言是不科学的。往西瓜内注射 这二种试剂，会造成西瓜组织坏死，不易保存，注射后的效果也不好，甜味和色素都 不能均匀分布，很容易被人发现。 我还对五年级149位同学进行了调查，绝大部分同 学都听说并相信传言是真的，当问到是否观察到具体现象，则没有一个同学有肯定的 回答。这个结果让我深思，面对浩如烟海的网上信息，我们该如何甄别。 尿糖试纸的新用途 项目名称 尿糖试纸的新用途 地区 天津市 作者王恒 睿 辅导教师 王万江 学校 天津市实验小学 关键词 利用尿糖试纸的变色原理，来检测水发产品中双氧水的残留。外公患有糖尿病，家中 常备尿糖试纸，一张小小的试纸，在外公的尿里一蘸，立刻就从天蓝色变成黄褐色， 竟然能测试出尿中是否含糖。我请教医生弄懂了尿糖试纸的变色原理:试纸中含有两 种酶，一种是葡萄糖氧化酶，它只对尿中的葡萄糖起作用，将尿中的葡萄糖氧化为葡 萄糖酸，并释放出双氧水。另外一种酶叫过氧化物酶，能将双氧水分解为水和氧，并 与另外两种试剂产生红色。不久，我在网上看到:一些不法商贩在水发食品的生产过 程中浸泡双氧水，以提高产品的外观，就希望能利用尿糖试纸的工作原理，用尿糖试 纸检测双氧水。首先，确定尿糖试纸遇到双氧水到底会不会变色:我先在家中做个简 单的实验，买来双氧水，配制成约10%的浓度，将试纸条往里一放，试纸立刻就变成了 深棕色，远远超过了比色板的范围，这说明尿糖试纸能检测出双氧水。其次，确定双 氧水是否具有漂白作用:我又去市场买来牛百叶、鱿鱼、鸡爪子等产品，用不同浓度，项目简介 浸泡不同时间，观察漂白效果。第三，确定漂白后双氧水能存在多长时间:分别于浸 泡后，于当日、24小时、48小时分别测定。双氧水的含量会随着时间的推移而慢慢变 少，我的尿糖试纸能测出双氧水的最低值是多少呢,我请科学老师帮忙配置一系列不 同低浓度的双氧水，1%、0.1%、0.01%、0.002%，最终确定尿糖试纸能够测定的最低限 为0.01%。该项目巧妙地利用了尿糖试纸的变色原理的后半部分来检测双氧水。把一个 方面的应用转到另一方面，思路新颖，具有创新性;操作方便，具备实用性。经查新 站查新，国内未发现有与本项目综合技术特征完全相同的公开发表的中文文献报道。 糖尿病人根据病情的不同，对水果的摄入是有不同限量的。而水果中的糖分大多以果 糖形式存在，应用试纸不能直接测定，希望能够对试纸加以改进，使之能够直接测定 水果中的糖分，让糖尿病人食用水果时能够做到心中有数。 北京平安里地区盲道隐患问题调查研究 项目名称 北京平安里地区盲道隐患问题调查研究 地区 北京市作者 谢嘉欣 辅导教师 冯鸿君 侯利伟 学校 北京市西城区黄城根小学 关键词 1、摘要:北京街头盲道建设存在不少问题，尤其是作者上学经常路过的平安里地区盲 道存在严重隐患，对盲人出行安全构成了威胁，影响了北京的文明形象。本文采用调 查、考察、采访等方法，统计分析平安里地区盲道的隐患问题，对盲道上的隐患问题 根据危险性进行了五级分类，重点对井盖问题进行了研究，提出改进方案，创新设计 了盲道井盖专用贴实物模型，解决众多井盖对盲道的分割，使井盖与盲道相和谐。 2、 项目简介 选题确定:作者经常步行上学和放学，发现街头盲道被占用问题突出:建筑物非法侵 占、自行车等物品随意堆放、井盖等占用盲道，危机四伏，值得研究。 3、思路:调 查和考察盲道，采访盲人和其他人，针对隐患问题，分析原因，进行危险分级，提出 具体改进办法。 4、过程:利用上学、放学、外出等时间，注意观察并记录北京新街 口到平安里大街两侧盲道上街头盲道上的问题，进行了记录、绘图、统计和分析。利 用假期时间，查阅资料，分别对家人、同学、老师、邻居、盲人、陌生人等进行了访谈。根据盲道占用实际情况进行分级，针对井盖问题制作盲道井盖专用粘贴，进行实地验证。根据研究结果撰写论文，进行了社会公益宣传活动。 5、方法:采用了查阅法、考察法、记录法、调查法、访谈法、绘图法、实验法、模型法。 6、创新:对盲道隐患进行五级分类，提出改进办法;设计盲道井盖专用粘贴并进行实地实验;进行爱护盲道宣传活动;研究成果被有关部门重视，盲道上的安全隐患问题得到一定程度解决。 7、同类研究:社会对盲道问题十分关注，杭州等城市对盲道设施进行了改进。但盲道被占用情况依然严重，盲道上危机四伏。尤其是针对井盖这样不可或缺的市政设施提出巧妙的专用贴方法，使盲道与井盖相和谐的青少年研究项目，还没有发现。 8、设想:进一步完善盲道井盖专用贴的设计和应用推广，包括专用贴的材质、使用方法、 成本等，针对实施后对盲道的改善情况继续研究。 可以起长钉的羊角钉锤 项目名称 可以起长钉的羊角钉锤 地区 四川省作者 黄奕凎 辅导教师陈兴武 董泽惠 马志轩 学校 四川省射洪县映祥实验学校 关键词 1、项目摘要: 工作中，常会用到羊角钉锤起钉子。如果钉子太长了，就很难将钉子拔出来。新型羊角钉锤，在手柄靠近锤身3厘米左右处，设置一个长16毫米、宽12毫米、高84毫米的且可以前后转动的纵向(相对于桌面)凹形钢槽，钢槽横向等距开4道口子，凹槽内可以嵌入长3,15厘米的铁钉，运用杠杆原理，可以轻松的拔出各类长钉。 2、该项目的选题是怎样确定的: 爸爸在家里拔一颗长钉子，花费了很多功夫。结果，拔出的钉子又弯折了，不方便再利用。我暗下决心:为大家设计出一个既可以拔长钉，钉子又不易弯折的钉锤来。 3、设计(或研究)该项目的目的和基本思路: 该设计在钉锤手柄靠近锤身3厘米左右处，安置一个可活动纵向凹形钢槽，钢槽横向等距开4道口子，当普通钉锤将钉子拔出3,4厘米时，已经很费力了，很难拔出，钉子又容易弯折。这时将铁钉钉帽嵌入横向凹槽内，钉身部分嵌入纵向凹槽，运用杠杆原项目简介 理，可以轻松的拔出钉子。并且，钉子基本不会弯折。 4、该项目的研究过程: (1)、发现问题，引发思考; (2)、设计构思，画出草图; (3)、交流讨论，确定方案; (4)、购买钉锤，加工制作; (5)、制作成型，体验效果; (6)、改进不足，优化设计。 5、该项目应用了哪些科学方法、科学原理: (1)、缺点改进法 (2)、杠杆原理 6、该项目的主要贡献(创新部分): (1)、操作者不必对钉锤作调节，单手可以拔出3,15厘米长的钉子; (2)、拔出的钉子基本不弯折; (3)、相对于其他同类发明，该设计没有对原钉锤作改动。 7、他人同类研究的情况调查: 可调式拔钉锤通 :可调式拔钉锤通过调节支力杆的长短来控制支力点，即通过推或拉支力杆推 把，让支力杆加长或缩短来拔起长短不一的铁钉。 密码转转转 项目名称 密码转转转 地区 香港特别行政区作者 何汶谦 辅导教师赵颖思 梁咏诗 学校 香港大埔旧墟公立学校 关键词 银行在柜员机已安装「按键保护罩」，防止提款者键入密码时遭人偷看。但柜员机加 装「保护罩」后，保安功能没有明显改善，形同虚设。,密码转转转,代替现在柜员 机的号码按键，它的数字键会随时间变动，保安功能绝对有所提升，提款者键入密码 也更安心。,密码转转转,透过改变惯常柜员机固定的数字按键盘，变成随时间转变 位置的按键盘，提高保安程度。,密码转转转,主要透过齿轮的转动系统而改变按键 的位置，并用了一颗双刀双闸的开关掣，当大齿轮的浮动拨杆从a或b点触发到双刀 双闸的开关掣，牙箱的转动方向会立即变成反向转动，从而改善电线拉断的问题，但项目简介 仍可维持在360度的范围内转变位置。另外，,密码转转转,用了透明按键，从按键 侧面望，是看不到数字的，加强保安功能。制作,密码转转转,首先用刮刀将所需要 的胶板尺寸裁出，用电钻在胶板上钻孔，把胶板用快干胶水接合，把电池箱固定在底 板，用原子灰及沙纸修饰表面，再进行喷灰，接着装配牙箱及齿轮，焊接电线及发光 二极管及装配底面盖及修好螺丝。操作,密码转转转,，首先在盒底开启开关掣，转 盘的会向左或右转动，最后按键盘上的数字键，输入密码，就算是后面有人偷看到所 按的位置，由于数字键会随时间变动，也不会知道所按的密码。 电脑自动开关控制器 项目名称 电脑自动开关控制器 地区海南省 作者董时康 辅导教师郭义斌 杨昌友 学校 海口市第九小学 关键词 1、项目摘要:电脑自动开关机控制器由单片微型计算机、电磁继电器、二极发光管、 电阻、电容、三极管相互电连接组成。它通过在单片机中输入程序来控制继电器的开 关时间，使电脑开关能自动控制，使用元器件少，电路简单，成本低廉，作用是:当 电脑长期不使用时，能无人职守自动开关电脑，驱湿防潮、防锈蚀，保护电脑。 2、 该项目的选题是怎样确定的:去年暑假，我们全家出去旅行近一个月，回来后我急着 想上电脑，电脑却无法启动，爸爸说是因为天气潮湿又长时间不开机，电脑内部电路 板上的线路、元器件受潮锈蚀，导致故障。爸爸单位的电脑也常常因为这个原因而无项目简介 法正常使用。我想:能不能利用我正在学习的单片机知识，给长时间不使用的电脑安 装一个小装置，让电脑能按照我们设定的时间自动开关机驱湿防潮，以保持电脑内部 元器件的干燥呢,通过跟辅导老师沟通、学习和试验，我制作了电脑自动开关机控制 器这个小装置。 3、项目的目的:解决电脑在天气潮湿的情况下长期不使用而导致的 腐蚀、短路的问题，延长电脑的寿命。 4、项目的研究过程:电脑的开关只需瞬间接 触就可以开、关机，电脑自动开关机控制器只要能在设定的时间瞬间接通电路，就可 以实现自动开、关机。继电器可以实现断路与通路功能，再用单片微型计算机来控制 继电器的通与断。实际应用中，电脑自身都有开关，平时正常使用就不能用自动开关 机装置，因此需要另外做一个开关，同时装上发光二极管，用来显示装置是否在运行， 一般只有在长时间不使用电脑时，才需要开启电脑自动开关机控制器。 5、项目应用 的科学方法、科学原理:该项目应用了单片微型计算机程序控制继电器的开关技术。 6、 项目的主要贡献(创新部分):该项目用廉价的电子元件实现电脑的定时自动开关机。 7、他人同类研究的情况调查:用单片微型计算机控制电脑定时自动开关机的装置没有。 8、进一步完善该项目的设想:将电脑自动开关机的定时功能由使用者自己调整。 雨伞甩干器 项目名称 雨伞甩干器 地区上海市 作者 曾子珏 辅导教师 吴为安 赵珺 张琳 学校 上海市长宁区新虹桥小学 关键词 每当下雨天，打着伞到了学校、商场后发现滴水的雨伞总会把地面滴湿，特别是商场、 学校铺着瓷砖的地面，变得很光滑，人在上面行走很容易滑倒跌伤，存在不安全的隐 患。尤其是上海到了黄梅雨季几乎天天要下雨，更增加了不安全事件发生的几率。为 此，我想到发明一种能快速甩干雨伞表面雨水的装置，让雨伞不滴水或者少滴水从而 有效的缓解雨天室内湿滑的问题。 鉴借各大商场、大卖场、小商铺以及学校的各种防 止雨伞滴水措施，我觉得他们各有千秋，也各有不足，如何在成本低廉的情况下既不 破坏环境，又能省力有效地防止下雨天伞具的滴水问题成为我研制雨伞甩干器的原动 力。 首先我从洗衣机中找到了灵感，在家中妈妈洗完衣服常常还要用洗衣机进行甩干， 于是我观察家中的滚筒式洗衣机发现虽然可以放入折伞这些小型的雨具进行甩干，但 是长柄伞具就不能使用，通过上网查询我发现还有一类洗衣机叫做转盘式洗衣机，这 类洗衣机甩干部分的滚筒上有很多的小孔，甩干时通过滚筒高速的旋转，衣服和水受项目简介 到由圆心向外的作用力，所以水可以从衣服中被甩出。那么对于雨伞而言，主要是伞 面的布料上容易积留水分，我觉得和衣服甩干具有一定的相似性因此，我的初步设想 就是模拟转盘洗衣机的甩干原理，利用离心力制作雨伞甩干装置。我利用超时看到的 脚踏式旋风拖把的脚踏板，使齿轮转动带动转筒，用脚踏板装置作为驱动力，比用电 源作为驱动力更加节能环保、实用、便捷。我希望我的能靠人力就可以完成。 在网上我查找到其他雨伞甩干器，但我觉得不适合学校使用。 这个作品是我的第一个 发明创造的作品，虽然它得到了大家的好评，但也存在一些问题，有待于改进。我希 望每次甩干的雨伞的数量能增加，这样更节省时间，提高效率。雨伞甩干器的排水功 能更加完善，无需每次盛满水后拎着重重的水桶去倒水然后再次使用，而是接一根排 水管直接排水，使用时更加简便、省力。 《无盖窨井(丢失、损坏)安全警示贴》 项目名称 《无盖窨井(丢失、损坏)安全警示贴》 地区新疆维吾尔自治区 作者 赵典越 辅导教师 赵淼 学校 新疆库尔勒市第一小学 关键词 我的同学张晓雷在上学的路上不小心掉进了没有窨井盖的窨井中，手和双脚都骨折了， 不但花费了上万元治疗，还耽误了学习。所以我想到，一定能找到一种方法能让没有 窨井盖的窨井给过往的行人和车辆提前警示，避免意外情况的发生与经济损失～ 通过 细致的调查了解，窨井盖在城镇的大街小巷随处可见，仅库尔勒市这个固定人口不足 一百万的城市，每年丢失的窨井盖就有上百个，因窨井盖丢失而造成的各项经济损失 达上百万元人民币之多～同时我们还了解到窨井盖大小都差不多，(直径在60厘米— 90厘米之间，所能承受的重量在24吨--36吨之间，基本都是圆形的)。在赵老师的 指导下，我运用了光线来警示，这种设计清洁、环保又能节约能源，最重要的是能起 到良好的警示作用。于是，我们设计了《无盖窨井(丢失、损坏)安全警示贴》，它 就固定在窨井盖下方5-10厘米处的内侧墙壁上，警示贴高度在20-30厘米左右，这样 在没有窨井盖的时候，《无盖窨井(丢失、损坏)安全警示贴》通过自发光就可以给项目简介 路人和车辆提前警示，减少人员伤亡和财产损失。因条件有限，我们用车用反光贴纸 制作了作品，如条件充足，可以用耐磨防水、发光效果更好的材料制作，或直接在窨 井设备材料出厂时直接加入生产，那样因窨井盖丢失或损坏造成的人员伤亡和财产损 失将会减少很多～ 《无盖窨井(丢失、损坏)安全警示贴》制作简易成本低，使用安 全可靠，警示效果好，零污染，不耗费任何能源。我将我的小发明在居民小区进行了 安全保护下的测试，通过了一星期共354人，127辆汽车的测试，共有349人和121 辆汽车提前看到警示标志并绕行，5人和6辆汽车因个人原因未能及时发现;照此计算， 《无盖窨井(丢失、损坏)安全警示贴》的成功率是百分之九十八以上。它能提前给 人员和车辆予以警示，避免意外情况的发生以及大量因窨井盖丢失或损坏而造成的经 济损失和人员伤亡。 中学生科技创新成果成果展示 基于新型基因工程单链抗体的芋螺毒素检测试剂盒 项目名称 基于新型基因工程单链抗体的芋螺毒素检测试剂盒 地区 福建省 作者余晟兴 辅导教师 张群林 学校 福州第一中学 关键词 1. 项目摘要:芋螺毒素是来源于芋螺的毒液的活性多肽，毒性强烈。本研究通过克隆 表达μ-芋螺毒素，免疫小鼠后取效价最高的小鼠处死提取脾脏总RNA。构建噬菌体抗 体文库，筛选到一株高亲和力抗μ-芋螺毒素的单链抗体。利用间接竞争酶联免疫吸附 方法制备了μ-芋螺毒素快速检测试剂盒，该试剂盒的最低检出浓度为0.01 ppm，检测 项目简介 的线性范围为0.01,10 ppm。该试剂盒对其他类型的毒素交叉反应率均小于1%，各项 指标符合相关技术要求。2.选题的确定:我省是沿海大省，水产品经常受到各种有毒 物质的污染，其中芋螺毒素为主要污染源之一，为了保障海产品食用安全，需建立快 速、灵敏、简便、高特异性检测技术，但目前缺乏，因此我决定开展建立新型芋螺毒 素检测试剂盒的研究工作。3.设计目的和基本思路:目的是获得μ-芋螺毒素的单链抗体并建立检测试剂盒。基本思路是通过基因工程的方法，构建抗体文库，从文库中筛选高效价的基因工程单链抗体，然后建立基于基因工程单链抗体的芋螺毒素检测试剂盒。4.研究过程:2009年暑假进入福建农林大学生物农药与化学生物学教育部重点实验室确定选题、查阅文献、合成μ-芋螺毒素基因、构建融合表达载体、获得μ-芋螺毒素的融合表达蛋白、完成基因工程抗体库的构建和筛选，制备出基于单链抗体的芋螺毒素检测试剂盒。5. 应用的科学方法、科学原理:应用了生物信息学、生物化学、分子生物学、免疫学等相关方法，利用了免疫检测的科学原理。6. 主要贡献:首次制备出基于新型基因工程单链抗体的μ-芋螺毒素检测试剂盒。7.他人同类研究的情况调查:经过查新，国内外并无同类研究的正式报道。8. 进一步完善设想:将该试剂盒进一步优化，申请专利、扩大试用范围、推广该新产品。9. 工作分工:个人项目，独立 完成。 水稻矮缩病毒Pns11蛋白的致病性研究 项目名称 水稻矮缩病毒Pns11蛋白的致病性研究 地区 北京市 作者李佳巍 辅导教师 刘玉乐 马洪梅 学校 北京大学附属中学 关键词 1、摘要:水稻矮缩病毒(RDV)感染后水稻出现矮缩、花叶等病症，严重威胁水稻生产。运用瞬时表达和基因突变技术研究了RDV可能的调控蛋白Pns11的致病性和核定位机制。发现Pns11是致病因子，核定位信号位于132-181位氨基酸残基，核定位信号对其致病是必需的。 2、选题由来:上初中时的一次课外科技活动，让我触目惊心。山区多块稻田长的参差不齐，这样的稻田几乎没有收成～强烈的好奇心驱使我对这个问题产生了非常浓厚的兴趣。查阅资料发现是由叶蝉传播的RDV侵染造成，RDV侵染水稻产生矮化是因为降低赤霉素的积累。但是RDV是如何引起花叶和坏死，并不清楚。为了在分子水平明确RDV的致病因子和机制，利用北京市青少年科技馆和清华的合作关系，在老师指导下我开始了本选题的研究。 3、项目设计的目的和基本思路:病毒侵染引起花叶和坏死是什么原因,文献分析发现Pns11具有核酸结合功能，含有核定 项目简介 位信号，可能对致病性有重要作用。通过病毒表达载体表达，研究其致病性。通过瞬时表达Pns11及其突变体与绿色荧光蛋白(GFP)基因的融合基因确定Pns11定位机制。 4、研究过程:瞬时表达Pns11与GFP的融合基因，研究Pns11在细胞中的定位;分析Pns11的功能区，突变功能区分析其细胞定位;利用病毒表载体表达野生型和突变体，研究致病性和核定位对致病性的作用。 5、应用的科学方法: 融合基因的瞬时表达、细胞定位的荧光分析、核定位信号的定点突变、病毒表载体表达。 6、主要贡献:发现Pns11是病毒的致病因子，确定了Pns11的核定位机制，核定位信号对其致病性是必需的。 7、同类研究情况调查:植物受多种病毒侵染，病毒种类不同，其致病机理也不尽相同。本研究是植物呼肠孤病毒属的首次研究。 8、今后完善的设想:在转基 因植物中表达Pns11研究其致病性;沉默Pns11后RDV的致病性变化。 Plain Cellulose? 项目名称 Plain Cellulose? 地区香港特别行政区 作者 孔霈琳辅导教师 林少欣 学校 香港圣保禄学校 关键词 农业废弃物含有不少纤维素，它们能处理由工厂排出的染料、金属离子和油脂所造成 的水污染。在这研究中，四种农业废弃物(包括花生壳、玉米芯、椰子壳纤维和甘蔗渣) 给清洗和处理，制成十八种不同的吸附剂。然后，我测试和比较这些吸附剂吸附以上 污染物的效能，也测试了时间和温度与吸附能力之间的关系。最后，我模拟了如何能 应用这些废弃物于处理漏油事故上。 眼见水污染问题日益严重，但一般用来处理污水 的物料费用并不便宜，而固体废物又越积越多;得知农业废弃物里的纤维素有吸附能 力，便决定研究使用一般农业废弃物制成一种既便宜、无毒又能被生物分解的吸附剂。 这研究的目的是尝试找出由农业废弃物而制成的有效吸附剂，用以来处理由染料、金 属离子和油脂造成的水污染。同时，也希望找出吸附效果最好的条件。 在搜集资料及 确立了思路后，我便用氢氧化钠或去离子水清洗四种农业废弃物，再以柠檬酸或磷酸 改良纤维素的结构。加入柠檬酸会增加羧基; 而磷酸则制造出有机磷酸酯，以加强其项目简介 吸附能力。纤维素能吸附染料全因每种染料的各官能基和纤维素之间产生氢键和离子 间相互作用;而纤维素能与金属离子产生吸附作用是基于离子交换机理;纤维素中的 疏水部分则能与油产生作用而吸附油。我用了十八种吸附剂去除七种染料和七种金属 离子，在分析方面，我以比色计量，量度经农业废弃物处理前后染料和有颜色的金属 离子溶液的吸亮度转变。对于没有颜色的金属离子，我在其溶液加入碳酸钠以沉淀出 金属碳酸盐，并用重量分析量度重量转变。最后，我模拟了如何将研究应用于处理漏 油事故上。 其实，一直也有不少其他文献提及纤维素能吸附染料及金属离子;但关于 椰子壳纤维和甘蔗渣及纤维素的吸油能力的文献则寥寥可数。要进一步完善这项目， 我会反复进行多次试验，以取得更多数据作出更准确的比较;测试和比较更多金属离 子，以迎合现实的情况，并研究更多不同农业废弃物的吸附能力，从而扩大吸附剂的 来源和进一步减少固体废物量。 信息科学方面的研究 基于BMP图像的信息隐藏与加密工具 项目名称 基于BMP图像的信息隐藏与加密工具 地区广西壮族自治区 作者 何晟 辅导教师 陈建筠 韦海波 黄 勇 学校 广西南宁市第三中学 关键词 摘要:基于信息隐藏技术与加密技术,本人开发了一款《基于BMP图像的信息加密与隐藏工具》软件。作品设计的主要思路是首先将需要传输的文字信息进行加密，然后将加密后的信息隐藏到某一图像中，再将加密后的图像进行传递。其核心算法为改进的随机LSB低位嵌入算法，通过改变图像像素低位信息而不影响图像视觉效果的原理来实现图像中的信息隐藏目的。本款软件与其他同类软件相比，具有如下两大特点:一是在信息嵌入时，利用随机函数产生的随机序列确定嵌入字节和嵌入位的位置，随机项目简介 数是基于密钥生成，达到了双随机的效果，从而增强了隐藏信息的抗检测性和信息的安全性。二是针对图像文件在传输中可能遇到的另一类信息安全威胁—伪造，本作品特别增加了图像来源认证的功能。本款软件可用于信息安全传输、数字产品版权保护以及信息来源认证等。 本作品支持BMP(真彩、伪彩色)的信息隐藏，支持多种格式 的嵌入文本。 可定制的图形密码身份认证演示系统 项目名称 可定制的图形密码身份认证演示系统 地区 军队子女学校作者 冯崇润 辅导教师冯玉 学校 中国人民解放军海军东海舰队子女学校 关键词 一( 可定制的图形密码身份认证演示系统是针对传统文本密码的安全缺陷，结合新型的图形密码，借助可定制的设计理念，在详细分析当前流行的图形密码身份认证方案的基础上，进行继承和改进，设计并开发的具有可定制功能的身份认证演示系统。 二( 传统的身份认证方式是依据用户提交的用户名和相应文本密码，但这种字符式口令存在的诸多缺点极易演变为安全问题。图形密码作为针对图形记忆特点设计的新型密码，在易记忆性和安全性方面有很大改进，图形密码代替文本密码将是未来的一大趋势，因此选择了图形密码作为研究选题。 三( 项目的研究目的是设计并开发的具有可定制功能的图形密码身份认证演示系统。研究思路是针对当前出现的多种图形密码研究方案，选择典型的具有代表性的图形密码身份认证方案进行改进设计并编程实现，同时通过模块化方法实现各种认证参数均由用户设定，而具体的认证过程又完全项目简介 透明的具有可定制功能的图形密码身份认证模块。并将图形密码的安全性与文本密码进行比较，分析图形密码的密钥空间和抵抗常见口令攻击的能力。 四(图形密码资源的收集与处理，图形密码方案的改进和实现，可定制功能设计与开发。 五(图形密码身份认证原理，可定制的实现方法。 六(本项目的创新之处在于将当前身份认证技术的一个热点图形密码与可定制功能模块的思想有机结合，既充分展示图形密码新的研究进展，又对图形密码的实际应用有一定推动作用。同时还针对PassClicks方案设计了验证时的容忍度，以提高方案的实用性。 七( 图形密码还没有广泛的应用于实际，相关研究还很少，参考文献均为英文，研究还局限于实验室阶段。 八(进一步增强可定制功能并把演示系统嵌入真实的信息系统中，还可在PassObjects方案中实现不规 则图形的散列，以提高安全性。 视频图像的动态捕捉与运动数据分析 项目名称 视频图像的动态捕捉与运动数据分析 地区山东省 作者 任倩惠 辅导教师 梁祖杰 张龙 学校 山东省烟台第一中学南区 关键词 1、项目摘要 视频图像动态捕捉中分析运动方向，速度，动作往返频率，改进体验与 降低成本。开发骨架追踪系统，建立图像资料库分析人物的动作，表情，手势与姿态 的现实含意。 2、该项目的选题是怎样确定的 这个项目以视频图像动态捕捉为基础， 对运动数据进行分析。所以选题最终确定为:视频图像的动态捕捉与运动数据分析的 研究。 3、设计(或研究)该项目的目的和基本思路 目的:通过普通的摄像头， flash 开发技术，在视频图像中分析运动方向，速度，动作往返频率，追踪目标外形，分析 人物的动作，表情，手势与姿态的现实含意。 基本思路:通过flash的图片处理方法， 计算每张图片跟下一张图片不相同的区域，描绘出此区域的外形方块:运动区域，然 后计算运动区域的运动速度，方向，与动作往返频率。 4、该项目的研究过程 (1) 研究如何识别运动区域 (2)排除运动捕捉干扰 (3)计算动态区域的运动速度，方项目简介 向，往返频率 5、该项目应用了哪些科学方法、科学原理 计算机图像处理方法:flash 程序设置像素点颜色方法,色板映射方法，获取图像差异方法，获取已知颜色区域方法。 数学计算方法:速度与频率计算方法，几何学角度计算方法。 6、该项目的主要贡献(创 新部分) (1)通过普通的电脑摄像头，实现视频图像动态捕捉与运动数据分析。 (2) 建立骨架追踪系统，图像资料库分析人物的动作，表情，手势与姿态的现实含意。 7、 他人同类研究的情况调查 视频动态捕捉有一些同类的研究，主要有针对根据运动捕捉 数据对虚拟人模型进行仿真的研究，实时有效地从彩色图像序列中检测出运动人体的 研究，也有红外视频图像中的人体目标检测方法的研究。 8、进一步完善该项目的设 想 (1)开发这个创新系统的骨架追踪技术,人脸识别技术,手势识别技术 (2)建立 图像资料库帮助程序分析人物的动作，表情，手势与姿态的现实含意 基于“手机KEY ” 的文件保密柜 项目名称 基于“手机KEY ” 的文件保密柜 地区 北京市作者 巩炳辰 辅导教师 祖浩东 学校 北方交通大学附属中学 关键词 1、项目摘要:基于“手机KEY”的文件保密柜是将移动智能终端和现代密码学技术结 合而成的新一代数据加密技术解决方案，用于保护重要数据和私密信息。本作品用手 机作为硬加密钥匙(即“手机KEY”)，通过蓝牙及专用通讯与电脑互相认证，可项目简介 在电脑中创建和使用 “保密柜”;手机与计算机在蓝牙正常范围之内，保密柜内的资 料透明;若超出范围，则该保密盘符自动消失隐藏，文件不可见。 2、项目的选题与 确定:目前人们对数据都有不同层面的保密需求，所以设计一款产品，既能解决文档数据的安全保密问题，又不太繁琐，也不会增加太多成本，就成为研究创新的课题。 3、设计基本思路:本作品采用双因子强身份认证模式，只有在手机密钥即手机KEY和文件保密柜口令完全匹配的情况下，认证才是有效的，同时采用加解密技术实现对文件的保密管理。 4、该项目的研究过程:发现问题、调查研究;学习加密、密钥管理等技术;总体规划设计、各子模块设计编程、系统联调、测试等;解决BUG，完善作品，加安装层，编写安装使用手册和简易说明;规范和补充各类文档，编写论文。 5、该项目应用了哪些科学方法、科学原理:涉及到手机端编程技术、蓝牙通讯技术、主机底层控制技术、加密技术、密钥分发与安全管理技术。 6、该项目的主要贡献:(1)、在国际国内首次提出“手机KEY”概念，并成功实现。 (2)、提出基于蓝牙的手机KEY与主机系统的安全通讯协议认证规则;(3)、基于主机底层的强文件保密管理。(4)、采用数字信封等安全技术，保证密钥的全程安全管理。 7、他人同类研究的情况调查:双因子强认证使用最广的就是带算法的USB KEY和动态口令卡，但国内外还没有发现采用手机作为密钥载体来加密保护文档。 8、进一步完善该项目的设想:主机启动前用 “手机KEY”认证，可成为最实用的主机登录系统;“手机KEY”还可以用于考勤、 小额支付、门禁、OA等应用系统的身份识别。 一种高效、实时的计算机辅助立体摄影像差校准解决方案及其实现 项目名称 一种高效、实时的计算机辅助立体摄影像差校准解决方案及其实现 地区 上海市 作者朱晟 辅导教师 祖权 学校 华东师范大学第二附属中学 关键词 1.摘要 立体影视的普及对拍摄提出了更高的要求。本课题分析了立体影视的现状及拍摄过程，提出了立体拍摄中的实时像差校准方案，它在现有的双机立体拍摄系统的基础上，通过一套程序使摄影师简单地用鼠标实时地在立体监视器上控制具有代表像差意义的H型光标，从而获取画面上任意部分的像差，经计算后定量地指示出在放映环节的立体出屏效果及视觉舒适度，从而使摄影师能“所见即所得”地进行立体拍摄。本方案简单地通过一台笔记本与立体监视器的协同，高效地解决了立体拍摄现场的难题，大大地降低了立体拍摄的时间与人员成本，并且本方案可以进一步被优化应用到如Intel PXA270等SOC嵌入式系统中，这必将对立体影视的发展起到积极的重要作用。 2. 选题的确定 跟随专业立体摄影团队外出拍摄的经历激发了我对立体影视的浓厚兴项目简介 趣，在动手实践的过程中，我发现立体影片需要大量复杂高成本的后期处理才能保证最终影片的视觉质量，阻碍了立体影视的发展。 3. 研究目的和基本思路 (1)研究目的:为立体影视拍摄人员提供一种能够便捷地在拍摄现场实时掌握影片最终放映效果的辅助软件 (2)基本思路:基于人眼成像原理结合基础数学与光学物理知识，推导出算法，并通过软硬件协同机制加以实现。 4.研究过程 (1)学习了解立体影视拍摄的相关行业知识 (2)建立数学模型，推导实时像差校准算法 (3)实验 (4)算法优化 5. 科学方法及原理 基于人眼成像的仿生学原理及光学物理知识;实验中运用控制变量法等一些基本实验方法 6. 创新点 (1)为立体影视拍摄人员提供一种能够 便捷地在拍摄现场实时掌握影片最终放映效果的辅助软件 (2)通过软件产生H型光 标实时获取像差 7. 同类比较 有国外研究院在动画制作和后期处理阶段对像差校准 进行精密的理论推导，但无现场实时像差校准的方案。 8. 进一步设想 将本软件嵌入 到现有的立体摄影器件中，成为一个嵌入式的片上系统 基于模糊遗传算法的网络信息过滤系统设计与实现 项目名称 基于模糊遗传算法的网络信息过滤系统设计与实现 地区 山东省 作者 张祺 辅导教师薛茂昌 学校 山东师范大学附属中学 关键词 1、项目摘要 通过对传统特征选择和文本分类等过滤算法的改进，并且将改进的遗传 算法—模糊遗传算法应用于模板的训练中，实现了三层过滤机制，大大提高了过滤系 统的性能。实验证明，该过滤系统能够对网络信息进行有效地过滤，保证青少年有一 个良好的上网环境。 2、该项目选题的确定 上网过程中我发现网络上存在的大量垃圾 信息和不良信息也青少年的身心发展造成很大的影响，通过广泛查找资料以及向专家 咨询，最后我决定开发一个网络信息过滤系统。 3、设计该项目的目的和思路 目的是 设计一种高效的网络信息过滤系统，过滤不良信息和垃圾信息，保证用户上网安全。 基 本思路是从网络中截获到数据包，提取文本内容，生成待过滤文档，通过分词、特征 选择，与模板库进行比较过滤。 4、该项目的研究过程 首先搞清楚网络信息过滤的基 本流程，对关键技术算法进行学习和改进;然后通过对开发工具进行学习，搭建系统 的框架;最后完成信息过滤系统的开发工作。 5、该项目采用的关键技术算法 数据包项目简介 捕获技术;特征选择算法;文本表示模型;文本分类算法;模糊遗传算法 6、该项目的主 要贡献(创新部分) 1)实现了分层、分块过滤 实现了URL、关键字和内容三层过滤机制， 在内容过滤中针对网页特性实现了分块过滤。 2)对过滤算法的改进 改进了特征选择 中的信息增益算法和文本分类中的贝叶斯分类算法，并应用到系统中。 3)提出了应用 于网络信息过滤的模糊遗传算法 针对遗传算法的“早熟”等缺陷，引入模糊控制理论， 提出模糊遗传算法并应用于系统模板训练中。 7、他人同类研究的情况调查 经山东省 科技情报研究所检索查新，国内未见有与该研究内容相同的文献报道。 8、进一步完 善该项目的设想 1)由于数据包的处理不周影响上网速度，下一步将从程序本身和硬件 两方面进行改善。 2)由于训练文档不够完善导致模板精度不是很高，下一步继续完善 训练文档，并引入反馈机制，提高模板的准确率。 基于云与语音识别的手机智能通话系统——SkyTalk 项目名称 基于云与语音识别的手机智能通话系统——SkyTalk 地区 上海市 作者施天麟 辅导教师 毛黎莉 王颂赞 学校 上海市上海中学 关键词 1. 项目摘要 本项目提出一种手机智能通话系统(SkyTalk)，能够方便人们在双方通话 中简单、实时地通过语音获取信息、完成任务。在拨出SkyTalk智能电话时，手机中 的各类数据会上传至服务器，并由服务器建立智能通话。在通话的过程中，服务器作 为第三方通过语音识别和语音合成响应用户的语音请求:发送通讯录中的号码、说出 用户的具体位置等。SkyTalk通过云来获取互联网信息，拥有诸多优势。总之，SkyTalk 智能通话系统是人们互联网生活中一种全新的通话方式。 2. 项目的选题 移动电话拉 近了人与人之间的距离。电话的发展，技术不断革新，但人们的通话方式却没有改变。 这些场景展现了我们对于改进通话系统的需求: “你有张三的电话吗,” “有，我 查完编辑短信发改你。” “你在哪里,” “大概在***，具体位置不是很清楚。” 3. 项目的目的和基本思路 SkyTalk手机智能通话系统通过云资源、语音识别与合成，可项目简介 以解决这些问题。 在“智能”通话过程中，用户不必挂断手机，亲自编辑短信，查阅 信息或打开GPS定位——只需说出问题，SkyTalk便能够用语音加以回答。 4. 项目研 究过程 STEP 1. 构建手机客户端。 STEP 2. 基于Skype的语音通话系统。 STEP 3. 基 于Google云的服务器。 STEP 4. 语音识别与语音合成。 STEP 5. 测试。 5. 科学方 法与科学原理 采用了云和语音识别技术，并在测试实验中采取了变量控制和对照试 验。 6. 创新点 a. 通话中的个性化语音服务。 b. 基于云计算。 c. 加密算法提供 隐私保障。 7. 同类情况调查 目前语音识别在手机平台和计算机平台中存在应用，但 都没有在通话中提供基于云的语音识别服务。 8. 进一步完善的设想 提供更强的兼容 性、更高的质量与性能以及一个开放式的语音平台。 点对点传输技术效率及稳定性优化的探索与实现 项目名称 点对点传输技术效率及稳定性优化的探索与实现 地区 上海市 作者 赵茜 辅导教师马飞剑 学校 华东师范大学第二附属中学 关键词 迅雷、BT等常用的下载软件都是点对点传输(简称“P2P”)技术的应用，也是它们让 我开始对于P2P这个领域产生兴趣。在进一步的了解中，我发现目前P2P技术大多建 立在UDP协议上，然而UDP的不稳定性却降低了P2P传输质量，成为其发展瓶颈。同 时，典型的P2P应用如BT等大肆占用带宽，造成网络资源紧张，也成为了P2P发展的 障碍。所以我想通过课题研究，基于以上两个在P2P技术应用中最突出的问题，对于 P2P的效率及稳定性的优化进行探索与实现，从而扩大P2P技术的应用领域。 使用VC++项目简介 编写，设计并实现了一个P2P可靠传输的优化方案。优化方面包括尽可能减少拆分数 据包数量;通过对数据包进行编号，并将用于文章核对的最长公共子序列算法移植到 快速进行丢包、错包的检测中，实现了选择性数据重传;CRC32校验码、丢弃重复包、 保存失序包的功能等，又进一步完善了方案的效率与可靠性。其中，快速重传机制不 同于TCP协议中的滑动窗口的思想，它更符合UDP的特性，能够大幅减少信息确认的 次数，充分利用网络的吞吐量，提高传输效率。此优化方法尚未有文献资料提及。 而 对于P2P软件大肆占用带宽的情况，给出了P2P种子服务器的增量选择、最近种子结 点搜索等解决方案。在数据源传播和数据源搜索两个环节找突破口，从而减少网络中 不必要的远程或跨局域网数据流量，达到缓解网络压力的目的。进一步的设想包括验 证不同网络状况下方案的适用性，优化提出的算法，将方案实现在IPv6上等。 从查 找文献，了解相关知识，设计优化方案，编写程序，通过实验验证，再到根据他人的 建议将课题进行拓展与优化，历时近十个月。最终，通过自行编制开发的P2P优化软 件“上海大学媒体传输测试软件”应用在上海大学自助服务终端设施上，验证了本文 提出理论的正确性，达到了课题的预期目标;并在与传统P2P软件的比较中，显示出 了更高的效率和稳定性，体现出本课题的实用价值和应用潜力。 图像识别技术在实验性学科教学中的应用研究 项目名称 图像识别技术在实验性学科教学中的应用研究 地区 黑龙江省 作者黄宽 辅导教师殷雨露 朱坤 学校 哈尔滨市第三中学 关键词 1、项目摘要:研发“动感实验”多媒体教育软件，辅助教学，并对图像检索技术加以 探究。 2、项目的选题:现今学校教育过程中，通常是由老师对课本进行讲解，面对 课本中枯燥平白的文字叙述，很容易使学生不能很快接受课本中的知识，尤其像物理、 化学、生物等实验性学科。本设计将平面课本“活动起来”，优化教学，提高自主学 习效果。 3、研究该项目的目的和基本思路:目的:优化教学，提高自主学习效果。 基 本思路:设计出软件，并且编译出来，用多组图像识别实验测试软件的可行性和验证 图像识别技术的准确率。 4、该项目的研究过程:1、总体设计软件。 2、编写和调试 软件。 3、验证识别准确率。 进行课本图像识别检测。 4、进行黑白线条图像识别实项目简介 验。 5、进行各种类别图像实验。 5、该项目的科学原理:基于图像的检索技术(CBIR) 计算机程序设计 6、该项目的主要贡献:增加学习时的乐趣，有益于学生学对知识理 解，提高教学效果。 7、同类研究的情况调查:软件运行在智能移动终端上(如智能 手机)。在阅读教材时利用智能移动终端扫描课本上的图片，根据图片内容进行实时 匹配检索，获取与图片相关联的存放于服务器上的视频资源，自动在线播放该视频资 源。国内暂无相似研究。 8、进一步完善该项目的设想:进一步提高图像识别算法， 使得图像识别准确率率提高;进一步完善程序，增加学习功能。 预防青少年沉迷网络控制器研究 项目名称 预防青少年沉迷网络控制器研究 地区 湖北省 作者 高爽 辅导教师瞿双清 学校 湖北省武昌实验中学 关键词 1、本发明针对预防和减少青少年沉迷网络问题，结合主动型心理干预，具体涉及一种 嵌入式AT89S52单片机，基于检测通信网络流量来智能控制的定时控制器装置。 2、 防止青少年长时间沉迷网络，除社会、学校和父母对青少年在思想上进行合理的指导 和教育，也有必要在通往网络的入口处——网络终端拴只聪明且忠诚的“小狗”。基 于这一背景和想法，我提出了青少年防沉迷网络控制器的构想。 3、基于预防青少年 过渡沉迷网络，提高青少年自律和加强对网络的监管目的，本发明是基于AT89S52单 片机的应用，设计中采用计算机辅助设计软件进行设计，并进行仿真调试。 4、前期 调研、学习相关知识确定设计方法; 开发设计流程; 细化设计方案，进行计算，采用 计算机辅助设计软件对控制器的软硬件进行综合调试，并对网络控制器进行外观设计。 5、设计方法:重组创新法和V型开发流程。 6、体积小，结构紧凑，可方便的嵌入于 路由器中; 定时控制可按监管人员的要求而设定;自行断网，物理层面上阻断网络;智项目简介 能恢复，按照设定程序自行恢复通网，方便成人使用网络。 7、查新结果表明:虽有 文献从技术层面涉及了本课题提出的流量控制在互联网上的应用，如网络流量控制器 设计、流量控制器应用于校园网络带宽的管理，智能监控技术网络应用研究报道等， 但未见有在社会层面上将智能监控技术应用于“预防青少年沉迷上网”整体研究内容 完全相同的文献报道。 8、由于控制器内部选配了无线传输模块，用户可以通过手机、 PDA、便携式电脑等无线终端，随时查看家庭网络使用状况，并监管网络。如果扩展网 络控制器功能，在家庭内增加摄像头、传感器、报警器、触摸屏和智能监控模块，可 以组成一套完整的智能家居系统。因此，可将其发展成为兼有安全防范技术、自动控 制技术和网络监控技术的集成系统，它对提升家居安全性、便利和舒适性有着重要意 义，并可实现环保节能的居住环境。在智能家居领域将会有更加广阔的应用前景。 基于互联网的盲人信息交互系统研究 项目名称 基于互联网的盲人信息交互系统研究 地区 北京市作者 徐扶天 辅导教师 吕卫锋 黄坚 学校 北京师范大学第二附属中学 关键词 1、项目摘要:本盲人信息交互系统针对盲人特点研发，主要运用网络爬虫、数据库、 语音合成、语音控制等技术，把网络上有关资讯按用户特点通过信息筛选程序进行加 工，并分类存储在服务器中，在特定的终端，运用语音合成转换技术，实现新闻资讯 的语音播报和点播，同时兼具语音百科查询和语音博客功能。 2、选题确定:我国盲 人数量十分巨大，他们了解信息的渠道受限，特别是不能享有互联网带来的信息获取 项目简介 的便利。研发盲人信息交互系统，可以拓宽盲人了解信息的渠道，实现其与正常人之 间无障碍的交流。 3、设计目的和思路:常规互联网的信息是按照视觉获取的方式构 建的，而盲人只能通过语音接收信息，这种信息发布-接收方式之间的不匹配，成为盲 人上网的一大障碍。只有把常规互联网上的资讯通过技术手段进行筛选分类等再加工， 并将所有信息转化成语音形式，才能使网络适合盲人使用。 4、研究过程:(1)2009 年8月至2009年10月 资料查找、相关知识学习。(2)2009年11月至2010年4月 研 究思路确定和技术创新。(3)2010年5月至2010年8月 系统实现与验证。(4)2010 年8月至2010年12月 成果总结和论文撰写等。 5、应用方法、原理:主要应用了网 络爬虫技术、数据库技术、语音合成技术、语音控制技术等。 6、创新点:(1) 创新 性地提出了语音互联网的概念。(2) 运用网络爬虫技术对现有互联网信息展示方式进 行改造，构建了一个可以语音播报方式展示信息的盲人互联网数据库。(3) 提出“语 音博客”的新设想。(4) 实现了盲人通过互联网获取知识的便捷方式——“语音百科”。 (5) 建立了适合于盲人使用的全新互联网交互模式，并实现了原型验证。 7、他人同 类研究:(1)读屏软件。(2)盲用计算机。(3)盲人手机。(4)盲用PDA。 8、进一步设 想:完善服务器功能，开发价低易用的终端，实现盲人无障碍网络交互。 新一代网站安全架构 项目名称 新一代网站安全架构 地区福建省 作者 陈铭业 辅导教师 魏丽真 学校 福州第三中学 关键词 1.摘要:该项目是集计算机管理、软件开发、程序控制为一体的应用系统。分七大模 块对网站安全若干关键技术进行探究实现，对现有网络攻击方式提出更精妙处理，比 现有系统更安全便捷。因模块化编写，只需对程序稍加修改即可应用于现成网站。 2. 选题:日益频繁的网络安全事件造成严重社会影响，为我们敲响警钟:增强网站安全 是当务之急。 3.目的和思路:分七大模块(汉字密码直接输入、汉字密码加密、汉字 密码智能评级、成语错别字验证码、创新型入侵检测、网站远程日志记录和网站蜜罐 欺骗模块)对网站安全若干关键技术进行探究和程序编写，增强网站安全。 4.研究经 历了网上信息查询、查阅相关书籍、程序编写、综合测试等过程。 5.应用技术和编程 语言:PHP、JavaScript、MySQL、Microsoft Visual Basic、Flash Action Script、 Html、Div+CSS。 6.创新点:1)解决了网站汉字密码直接输入难题; 利用汉字密码优项目简介 点，融合国际三大加密算法，实现了网站加密算法的组合优化;实现了汉字密码智能 评级，突破传统方法主动引导用户加强密码强度，通过密码权重方式来计算密码强度; 2)首次将含错别字成语应用于验证码;独创错别字添加机制，干扰机器识别，强化随 机性; 3)运用物理访问困难法创新入侵屏蔽机制;创造社会工程学攻击检测机制;通 过三大渠道同时向管理员及时提醒; 完善对于SQL注入过滤机制;4)设计网站远程日 志记录系统，有效解决了本地日志易遭删除的问题，隐蔽且安全。编写远程日志分析 管理平台方便管理; 5)设计仿真敏感目录和页面、SQL注入蜜罐，创造网站层蜜罐系统， 帮助管理员提前明白入侵前兆。 7.同类研究一般向非汉字加密技术、复杂化验证码技 术、服务器层日记记录技术、服务器层蜜罐技术、单一化入侵检测技术等方面开展研 究。 8.设想将来整合为一套完整的CMS系统(内容管理系统)。 智能控制软件及其应用 项目名称 智能控制软件及其应用 地区 海南省 作者翁克鹏 辅导教师 徐道安 学校 海南华侨中学 关键词 摘要:本项目开发一款用于帮助行动不便的人管理和控制(智能)家电的计算机软件。用户把用于构建的控制系统的执行器和传感器接入计算机，并对本软件进行相应设置，本软件将把执行器和传感器联成一体，并按照用户的意愿进行智能控制，从而辅助用户智能的控制执行器。 选题:针对活动不便的人(老人、残疾人等)用传统方式控制电器不太方便的问题，设计并实现一个智能控制管理软件，其能够帮助甚至代替不便活动的人更加安全、便捷地控制电器。 目的:设计一款用于帮助行动不便的人管理和控制(智能)家电的计算机软件，帮助不方便活动的人群安全、方便地使用电器。 思路:本软件不直接控制硬件，也不直接控制其配套软件，而是按照用户的意愿对硬件配套控制软件进行智能化管理，以实现智能控制。 过程:2010年5月制定间接控制不同硬件的方法;随后，查找了资料，设计了多种方案;在逐一尝试了这些方案以后，我终于确定并验证了一种间接的控制方式，实现了管理软件对不同硬件的统一控制。 项目简介 原理:根据程序开发原理和控制系统原理，结合语音识别技术、语音合成技术、句柄获取技术等。 创新部分: 1. 提出将硬件兼容性问题“软化”的思想。本项目研制的软件不直接控制硬件，也不直接控制其配套软件，而是把对硬件的直接控制转化为对其配套软件的管理，巧妙地解决了构建智能控制系统时，硬件具体控制方法的差异性而导致的兼容性问题。 2. 本项目实现了一种用于管理各类硬件配套软件的管理软件，该软件能帮助不便活动的人更安全、方便地控制各种不同的电器。 3. 提出并实现了一种便捷的构建智能控制系统的方法，该方法极大降低构建智能控制系统的专业知识门槛。 同类情况调查:大部分的智能家居控制系统只允许使用特定型号的传感器和执行器，需要另外购置专门的控制器，在构建完成后就不易更改硬件和使用规则。 完善 设想:实现手机远程控制、实现面部识别等。