全國青少年科技創(chuàng)新大賽創(chuàng)意項目數(shù)學(xué)類“創(chuàng)意之星獎”獲獎證書 （南平一中 供圖）

在創(chuàng)新人才培養(yǎng)的時代號召下，全國文明校園、福建省首批示范性普通高中南平一中，以“責(zé)任在心?擔(dān)當(dāng)在行”為辦學(xué)理念，通過“情境—思維—價值”三位一體育人路徑，培育出一批善于解決實際問題的優(yōu)秀學(xué)子。其中，2017屆畢業(yè)生張銘韜與2018屆畢業(yè)生柴佳興的成績尤為亮眼，兩人分別斬獲全國青少年科技創(chuàng)新大賽創(chuàng)意項目數(shù)學(xué)類“創(chuàng)意之星獎”，而該獎項設(shè)立以來僅有的兩個數(shù)學(xué)類全國最高榮譽，均被南平一中學(xué)子收入囊中。

張銘韜：用數(shù)學(xué)模型優(yōu)化城市公共出行脈絡(luò)

“目睹街頭公共自行車時而閑置、時而緊缺的失衡狀態(tài)，我能否用數(shù)學(xué)工具優(yōu)化資源分配？”懷揣讓城市更美好的責(zé)任感，張銘韜將研究課題鎖定南平公共自行車系統(tǒng)建設(shè)這一民生痛點，在包文濤老師的指導(dǎo)下，創(chuàng)新性構(gòu)建多維度數(shù)學(xué)模型，為城市綠色出行提供了科學(xué)范本。

研究中，他先建立人口分布指數(shù)增長模型，預(yù)測城市未來人口流動趨勢；再通過馬氏鏈模型優(yōu)化服務(wù)點布局，實現(xiàn)資源均衡配置；針對車輛損耗痛點，構(gòu)建輪胎磨損阻滯增長模型，厘清使用頻率與維護周期的關(guān)聯(lián)；最后運用模型規(guī)劃最優(yōu)維護路線，提升運維效率。該研究為公共自行車服務(wù)點布局提供了科學(xué)依據(jù)，破解了部分站點“車滿為患”、部分站點“一車難求”的難題。

更難能可貴的是，他既注重技術(shù)可行性，更兼顧社會效益。通過問卷調(diào)查分析市民對租金設(shè)置的接受度，建立評價模型平衡政府投入與便民需求，提出隨城市發(fā)展動態(tài)調(diào)整的改進方案。這項題為《數(shù)學(xué)實驗下的南平公共自行車系統(tǒng)的可行性建設(shè)方案》的成果，榮獲第三十一屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽創(chuàng)意項目數(shù)學(xué)類“創(chuàng)意之星獎”，其模型還可推廣至公交站點布局、停車場規(guī)劃等多個城市管理領(lǐng)域。

柴佳興：為校園服務(wù)插上“創(chuàng)新翅膀”

“校運會期間，成績單全靠人工跑腿傳遞，不僅效率低下，還容易出錯，若能讓無人機助力該多好！”從校園實際需求出發(fā)，柴佳興將創(chuàng)新目光投向自組裝無人機，在包文濤老師的指導(dǎo)下，開啟對無人機的創(chuàng)造性改進，讓科技更好地服務(wù)校園生活。

他在傳統(tǒng)無人機基礎(chǔ)上大膽創(chuàng)新，加裝降落傘部件保障安全著陸，設(shè)計專用發(fā)射系統(tǒng)與多重保護裝置，讓無人機同時具備航拍錄制與物資投遞雙重功能。針對校運會成績單傳遞效率低的痛點，他實地測量各比賽場地距離，運用TSP旅行商問題求解方法規(guī)劃最優(yōu)飛行路徑，實現(xiàn)了賽事全程跟拍與成績單快速投遞的完美結(jié)合。

從最初的套件組裝，到后續(xù)的部件改進、反復(fù)調(diào)試，柴佳興歷經(jīng)多次方案調(diào)整，最終形成《自組裝無人機的改進及其在校運會中的應(yīng)用規(guī)劃》，并在第三十三屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽中斬獲創(chuàng)意項目數(shù)學(xué)類“創(chuàng)意之星獎”。

這項創(chuàng)新不僅為校園活動注入科技活力，更展現(xiàn)了學(xué)子將專業(yè)知識轉(zhuǎn)化為服務(wù)實踐的扎實能力。當(dāng)創(chuàng)新思維與社會責(zé)任相撞相融，青春智慧便能在城市建設(shè)、校園服務(wù)的實踐舞臺上綻放璀璨光彩，更為新時代青少年創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供了生動鮮活的參考樣本。

□本報記者 黃靚  通訊員 陳祥龍