摘要：日前，北京一零一中怀柔校区学生自主研发的4项发明获得国家实用新型专利授权。发明覆盖传统文化赋能、应急安全防护、海洋生态修复、文物活化传承四大领域，凭借硬核技术精准破解多场景实际难题，在国家级、市级科创赛事中屡获佳绩。

日前，北京一零一中怀柔校区学生自主研发的4项发明获得国家实用新型专利授权。发明覆盖传统文化赋能、应急安全防护、海洋生态修复、文物活化传承四大领域，凭借硬核技术精准破解多场景实际难题，在国家级、市级科创赛事中屡获佳绩。

智能调音师

让古琴告别“凭感觉调音”

作为承载千年文化的弦乐器，古琴在智能化技术飞速发展的当下，仍长期处于“人工调音效率低、精度差”的困境。古琴的音色如天籁，但凭感觉调音总怕出错，这是不少古琴爱好者的共同困扰，也成为该校苗璟雯、范家屹等学生研发“传统乐器调音装置”的初心。

发明人：苗璟雯、范家屹等

辅导教师：苗琼、张琴苑

为破解这一难题，苗璟雯等人将多模态传感技术与精密机械结构深度结合，打造出一套全自动古琴调音装置。该装置包含固定、水平移动、竖直抬升、旋转调音四大模块，通过音频信号采集、频率分析，再由步进电机与蜗轮蜗杆电机精准控制调音旋钮，实现“频率偏差自动识别、调节参数精准计算”。

该发明凭借全流程自动化调音荣获第25届北京市金鹏科技论坛市级一等奖、第十一届全国青年科普创新实验暨作品大赛北京市三等奖，成为“传统文化+科技”的典范。

竹简“管家”

让历史文物安全亮相

同样利用科技赋能文化传承的，还有该校学生常征、王瑞麟等研发的“文物竹简智能展示与保护装置”。竹简是中华文化的活化石，如何在保护它的过程中让其更好地“说话”，成了常征等学生关注的问题。竹简对温湿度、光照等存放环境要求严苛，现存数量稀少。传统展示方式或过度密封，导致公众难以近距离观赏；或开放展示面临文物受损风险，大众始终难以切实感受其文化魅力。

发明人：常征、王瑞麟等

辅导教师：苗琼、贾延琳

常征等学生受央视纪录片《简牍探中华》启发，以STM32单片机为核心控制平台，创新设计“摩天轮式存储展示机构”。装置设置多个存储位，可灵活切换“保存、收起、展开”3种状态。保存时能维持恒温恒湿环境，展开时通过透明舱体呈现竹简细节，不仅解决了“文物保护与公众展示难以兼顾”的难题，更通过互动展示让竹简文化“触手可及”。

该装置凭借独特的创意与实用价值，一举斩获第二十届宋庆龄少年儿童发明奖发明作品金奖、北京市科技创新大赛市级二等奖及“雁栖创新奖”，成为“科技赋能文化传承”的优秀范例。

火场“特种兵”

轻松应对复杂场景

火灾救援中，如何在提升效率的同时保障人员安全，一直是应急领域的关键课题。该校学生李熙霖等人聚焦这一难题，将创新目光投向智能应急装备，自主研发出一款集监测、灭火、救援功能于一体的火灾救援机器人，为应对复杂火场提供全新解决方案。

发明人：李熙霖等

辅导教师：苗琼

火灾救援机器人凭借履带底盘具备超强越野能力、“二级抬升”机构+三节SCARA构型机械臂能灵活处理未燃尽的火堆、GPS定位系统可实时标定火源位置、喷水与吹风装置能主动开展灭火作业等四大优势脱颖而出。

从实验室到赛场，该机器人先后获评第二十届宋庆龄少年儿童发明奖发明作品铜奖、2024-2025学年全球发明大会中国区全国总决赛三等奖，并作为优秀成果亮相2025北京市中小学生公共安全开学第一课，成为守护校园与社会安全的“智能卫士”。

海底“护林员”

用科技实现珊瑚种植

气候变化正导致全球珊瑚礁严重退化，而传统珊瑚种植依赖人工水下作业，不仅效率低，还让作业人员面临风险。

发明人：李欣然等

辅导教师：苗琼、刘晓琛

在一次参观深海工程实验室活动中，水下机器人的无人作业能力给了李欣然等学生灵感，由此萌生研发“海底生物种植机器人”的想法，希望用科技破解珊瑚种植困境。这款机器人以“无人化、高效化、环保化”为核心，机体分为船体、驻停机构及水下工作平台三部分，涵盖船体、固定单元、移动单元和工作执行单元，能在指定海域循环完成钻孔、插秧、移动等种植流程。

该机器人凭借双体抗浪结构大幅提升横向稳定性，并依托三轴补偿机制和智能控制算法，可实现在复杂海况下自动、精准作业。目前，该发明已荣获第二十届宋庆龄少年儿童发明奖发明作品铜奖、北京市科技创新大赛市级二等奖以及“知力创新奖”“雁栖创新奖”等，用科技力量为海洋生态保护注入青春动能。

科教融合

铺好“创意变专利”之路

4项专利的成功获得，离不开学校科创教育沃土的滋养。一零一中怀柔校区始终以“播撒科创种子、培育探究精神”为教育使命，通过特色课程、科技社团等多元载体，不仅为学生搭建了“从创意到实践、从作品到专利”的完整成长链条，更将科创种子深深植入学生心田。

“学生们的每一次突破，都是科创教育从知识传授到能力培养的生动体现。” 该校英才培养处副主任苗琼介绍，学校“一一发明家社团”每周开展活动，引导学生从生活场景与社会需求中探寻科创方向。教师团队则以项目式教学为抓手，在学生遇到技术瓶颈时当好“引路人”。

未来，一零一中怀柔校区将继续深化“问题导向+实践驱动”的科创培养模式，让更多学生在攻克技术难关、转化创新成果的过程中，练就解决实际问题的硬本领，培养敢想敢试的科学家精神。

来源：怀柔融媒