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“特殊的课堂”——学写科学小说(连载1)

已有 7016 次阅读 2008-9-17 07:49 |个人分类:原创小说|系统分类:科普集锦|关键词:科普,机器人,科学小说| 机器人, 科普, 科学小说

  

科学小说网编辑柯晓先生花了2天时间通看了我的博客后,鼓励我多写点“科学小说”,并把我的博文《“高精度,真科学!”》算作“科学小说”转载在科学小说网上。

他说,钱学森曾说过:“科学小说是科普的一个好形式,因为它把一个科学问题通过人物和故事,变得使人们容易懂,喜欢看。

冰心也专门题词:“科学小说是引导青少年走向科研之途的动力!”

钱老还指出:“科学小说不是科幻小说,科幻小说可以任作家想象、而科学小说要有科学依据。”

美国著名科学家、著名科学小说作家卡尔•杰拉西也指出:“与科幻小说截然不同,科学题材小说是以真实,至少是貌似真实的学科为基础。”

柯晓先生是科学网的常客,他已经认真阅读了不少科学网上的博客。他认为科学网上的博主们写科学小说最合适,他呼吁大家能更多地关心科学、反映科学、创作更多的“科学小说”!

北京奥运前,科学小说网提出了“用‘科学小说’为‘北京奥运’加油!喝彩!”的口号。在他们鼓励下,我学写了一篇“特殊的课堂”,凑满了“小说”、“科技”、“奥运”3 要素,发给了他们,现在已经登在科学小说网上。

现在我把这篇“处女作”贴在我博文里,请大家提提意见,看看能否为青少年的科普工作做点贡献?

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——送给我的学生徐晓

 

                                        特殊的课堂(科学小说)

  

              青水洋

 

       1

200171310点刚过不久,一阵急促的电话声把教授从电视机旁拉走。

老师,我国申奥成功啦!”极度兴奋的喊声没掩盖住许涛清脆的“童音”。

“这孩子平时不给你多打电话的啊,特别晚上。”老师的爱人也被这电话声吸引了过来。

“我国申奥成功了,他实在憋不住了。”教授一样地兴奋。

许涛,教授的硕博连读生。他就两个爱好。一是体育,篮球、乒乓球、游泳……只要能让他动起来的项目他都喜欢;二是科研,机器人、计算机、智能控制……只要能让他静下来钻研的题目他都有兴趣。

这两条正对教授的胃口。

许涛读研虽然才一年多,但与教授已是“老朋友”了。

早在大一时,他听说教授在研究反恐防暴机器人就“盯”住了教授不放。他把从中学、大学做的各种各样“机器人”拿到教授面前,死皮赖脸地要教授提“意见”。教授这“意见”一提,于是许涛就粘住不放了。

大二时,教授听说许涛有门功课不及格,立刻把他叫来。

“你搞机器人不合适。”教授轻轻地说。

“为什么?”许涛惊讶地大叫。

“因为你会没有后劲的……

许涛明白了,他马上把更多的精力移到了学习上。到大四上半年他就以优异的成绩被选为硕博连读生,导师当然是教授。

 

2

2001911,中国申奥成功不到两个月,美国发生了震惊世界的“911事件。许涛这次没有打电话,而是发了一封电子邮件给金教授。信中说:“我们应该把反恐防暴机器人的研究面向08年奥运会安保,在奥运会上没有比安全更重要的了。”

几天后金教授召开了课题小组会议,讨论反恐防暴机器人怎样面向08年奥运会安保。

会上大家一致同意教授方案:先改造机械手的控制系统,把开关量控制改成连续量控制,把开环控制改成闭环控制,着重提高反恐防暴机器人的操作性能。

许涛及他的师兄们都很兴奋,急不及待地与其他两位副教授讨论了起来。

“我参加3轴的闭环连动研制,为第一台‘兄弟’报仇!”

教授一听到“兄弟”两字,脸部肌肉抽搐了几下,师和丁老师的脸色也一下沉了下来。

“兄弟”号反恐防暴机器人是教授与国外抗衡的心爱之作,但在去年一次执行临时任务时不幸“牺牲”了。它的手爪晚到了3秒钟,炸弹爆炸了……

   

为了这位献身的“兄弟”,教授难过得两天没有吃饭、老师哭了一天、老师蒙了头一天没有起床。

总结教训时金教授说:“目前国际上流行的一个一个关节单独操作是‘兄弟’牺牲的主要原因,我们必须研究多轴连动技术,提高机器人的操作性能。”

许涛一看说漏了嘴,马上打住,但接着又说:

‘兄弟’的牺牲使我们决心更大了。我们一定会研制出更灵活、更聪明的机器人,到时候‘战场’上再见!

“说得好!”教授点了点头继续说:“关于提高操作性能的理论分析和技术难点,下星期我将给你们专门上一课。”

听说教授又要专门给研究生上课,许涛小眼睛像灯泡一样突然闪亮了起来。他喜欢听教授讲课是有名的,他说:“什么叫‘听君一席话,胜读十年书’,你听了才会明白。你知道那省我多少冥思苦想啊!”

教授讲课许涛一定是坐在第一排,他说,这样不但听得清,而且提问也方便——每次他是少不了提问的。也怪,教授还特别喜欢回答他的问题。

一次许涛重感冒发烧,他还是第一个到教室,坐在第一排。教授摸了摸他的额头,关掉了电扇,对其他同学说:“热了你们自己扇风。”

课上许涛不但听得认真,而且还照样提问题。这次大家都说他真有病,提问就提问呗,结果在课上还与教授“吵”了起来,弄得面红耳赤,满头大汗。不过第二天,他感冒好了!

教授上课从来不点名,但要是第一排看不到许涛,他准问。

 

3

星期六上午,一群嘻嘻哈哈的中学生涌进了实验室。做讲解员的当然不让的是许涛,因为他那具有磁性的“童音”太能吸引那些小伙伴了。

从实验室的实物机器人到走廊的图片,许涛拿着一段小棍滔滔不绝地讲着。那些孩子前呼后涌把他团团围住,一只只敬慕的小眼光射在许涛嫩嫩的脸上,使他感到神气、快乐,同时也使他更加全神贯注,精神百倍。

一不小心许涛一只脚拌在一只小腿上,踉跄了一下。他赶忙来一个“金鸡独立”保住了“金身不倒”。

“对不起!让一让,往前走。”

包围圈没有散开是意思。

“叔叔……,“老师……”小嘴一个个张开,就像待哺的小鸟一样喳喳叫个不停。

老师,”许涛听了红了一下脸,但没打断这位小姑娘的问话。

“你说这机械手是开关量控制,那个是连续量控……什么意思么?”

许涛一听愣了,这不是1+1=2的问题吗?怎么回答?

他看看这一张张幼稚而充满求知欲望的脸,突然灵机一动,指着桌上的台灯说:

“请你把它打开,”小姑娘按一下开关,灯亮了。

“再把它关掉。”小姑娘又按了一下开关,灯灭了。

“这就是开关量控制。”

“这么简单啊!”大家有点失望。

许涛又指着另一个台灯,示意边上的一个小男孩把它打开。

那小男孩一看笑了:“这与我家的一样”熟练地拧着旋钮。

啪的开关一声响,灯光慢慢亮起……

你看,你需要多亮,就能控制它多亮。它可以从暗到亮一点一点地连续变化。这就是连续量控制。

孩子们欢呼雀跃,好像一下子明白了一个特大的问题。

许涛乘胜前进,转身指着一台工业机器人说:

“这是用计算机程序自动控制作业的机器人。自动控制有开环控制和闭环控制两种。”许涛知道肯定有人会问,他马上接着:“什么叫开环控制和闭环控制?”

大部分学生都在摇头,刚才提问的那个小女孩也在眨巴眼睛。

“开环控制就是机器人根据指令,不需要反馈信息而自动走到预定的位置;闭环控制是机器人根据指令,通过反馈信息调整控制策略,可以更好、更精确地走到预定位置,因此闭环控制也称反馈控制。”许涛得意地喘了口气,但低头看到的却是一双双迷惘的眼神。

许涛急了,问:“没听懂?”

孩子们都摇头。

“你们见过自动控制的路灯吗?到晚上六点就亮。”许涛想用例子来说明。

“见过!”

突然他一想,这个例子不合适,连忙拍了一下脑袋,说;

“不对,不对,那一般不叫闭环控制而是叫定时控制。”

在后面“保驾”的老师一看许涛有点儿慌乱,接上说:

“走路,大家对走路都很熟悉吧?”

老师一提醒,许涛马上冷静了下来,想到了一个更好的例子。

“跳远,我们拿跳远来说。”许涛想起了奥运会。

“残奥会上盲人跳远。他们看不见踏板,只能靠记步数来起……”孩子们想起了残疾人运动员的艰辛,房间里一片寂静。

“当我们闭了眼睛,记着步数来跳远,这就是‘开环控制’的概念。”孩子们静静地听着。

“当然,现在跳远现场都有教练用语音给他们作指引,但他们每跳一次都比我们艰难得多。大家如果到现场去观看,一定会被他们坚强的毅力所感动。” 孩子们都拼命点头。

停了一下,那个原先提问的小姑娘开了口:

“我们正常人跳远,可以用眼睛看着踏板,调整自己的步伐,使脚刚好踏在起跳板上。”

“对!”许涛接着说,“我们用眼睛看着走路或跳远,这就是‘闭环控制’概念。眼睛在自动控制系统中被称为传感器。首先用传感器了解目标到了没有,方向对不对?然后决定下一步运动。”一阵掌声使许涛意犹未尽,走向了孩子们更感兴趣的反恐防暴机器人的面前。   (待续)

                                                                 ——原载《科学小说网》



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2 鲍得海 刘玉平

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