Vận dụng lý thuyết vào thực tiễn

(Báo Quảng Ngãi)- Trong Cuộc thi Nghiên cứu khoa học, kỹ thuật dành cho học sinh (HS) THCS và THPT cấp tỉnh, năm học 2024 - 2025, có nhiều dự án mang tính ứng dụng cao. Qua đó, góp phần đẩy mạnh giáo dục STEM trong nhà trường thông qua việc vận dụng các kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn cuộc sống.

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo  

Trong một lần đi cùng ba mẹ, em Đỗ Lê Chí Hùng, HS lớp 9D3, Trường THCS Chánh Lộ (TP.Quảng Ngãi) đã chứng kiến sự cố cháy lớn ở kho chứa hàng nhựa tại đường Phạm Xuân Hòa (TP.Quảng Ngãi). Nhìn cảnh tượng mọi người hoảng loạn cùng những nỗ lực của đội cứu hỏa và những mất mát về tài sản, Hùng suy nghĩ về việc làm thế nào để ứng dụng công nghệ hiện đại vào việc phòng cháy, chữa cháy một cách nhanh chóng và hiệu quả với mức chi phí thấp. Vì thế, em đã nảy ra ý tưởng phát triển một “Hệ thống chữa cháy chủ động có ứng dụng công nghệ xử lý ảnh 3D kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI)” nhằm nâng cao hiệu quả phòng cháy, chữa cháy. Đây là dự án duy nhất của cấp THCS được chọn tham dự Cuộc thi Khoa học, kỹ thuật cấp quốc gia.

Từ ý tưởng ban đầu, Hùng cùng các thầy, cô giáo, đặc biệt là giáo viên hướng dẫn Nguyễn  Thị  Cẩm Hiệp - dạy môn Toán, Trường THCS Chánh Lộ, đã xây dựng được hệ thống giám sát và chữa cháy chủ động ứng dụng công nghệ xử lý ảnh 3D và kết hợp với trí tuệ nhân tạo để nhận diện chính xác tọa độ vị trí, cường độ các đám cháy từ khi phát sinh. “Ngay khi phát hiện đám cháy, hệ thống sẽ kích hoạt bơm nước chữa cháy, điều khiển van nước chữa cháy và đầu phun hướng dòng nước chữa cháy đến đúng vị trí cần thiết thông qua cánh tay robot. Hệ thống sẽ tự động nhận diện và dữ liệu tọa độ vị trí đám cháy sẽ được gửi cho cánh tay robot chữa cháy giúp cánh tay robot xoay đúng hướng đám cháy. Đồng thời, tập trung dung dịch chữa cháy vào chính xác đám cháy để dập tắt nhanh và hiệu quả, nhất là khi đám cháy nhỏ”, Hùng cho hay.

Theo dự án này, dựa vào diện tích khu vực làm việc có thể bố trí một hoặc nhiều cánh tay robot chữa cháy phù hợp, đảm bảo đám cháy được dập tắt nhanh nhất. Ngoài ra, hệ thống còn kích hoạt còi báo động để mọi người làm việc trong tòa nhà hay khu vực biết để sơ tán, đồng thời gửi tin nhắn cảnh báo đến điện thoại của người quản lý khu vực đó. 

Tính mới và sáng tạo của dự án nằm ở sự kết hợp giữa công nghệ xử lý ảnh 3D và áp dụng trí tuệ nhân tạo để nhận diện vị trí, xác định đám cháy để tạo ra một hệ thống chữa cháy chủ động và thông minh. Đồng thời, cảnh báo và tự động hóa so với các giải pháp hiện có, góp phần nâng cao an toàn cho người và tài sản trong môi trường hiện đại.

Giải quyết các vấn đề trong cuộc sống

Nhóm tác giả Nguyễn Trọng Nhân và Nguyễn Trí Dũng, HS lớp 11B8, Trường THPT Võ Nguyên Giáp (TP.Quảng Ngãi) đã nghiên cứu thành công dự án “Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của dịch chiết cây cúc đắng”. Qua nghiên cứu thành phần hóa học trong dịch chiết với dung môi n-Hexan và khảo sát hoạt tính sinh học cao chiết n-Hexan và cao Ethanol cây cúc đắng, nhóm HS đã thu được một số kết quả khả quan. Thành phần trong dịch chiết với dung môi n-Hexan cây cúc đắng có 22 chất. Các hợp chất này là những hợp chất có nhiều công dụng dược lý hữu ích, đặc biệt là trong việc chống viêm, giảm đau, chống ô xy hóa, kháng khuẩn, kháng ung thư và bảo vệ sức khỏe thần kinh... Theo em Nguyễn Trí Dũng, nghiên cứu đề tài này không chỉ giúp nâng cao giá trị cây cúc đắng trong y học cổ truyền mà còn góp phần đưa cây cúc đắng trở thành một dược liệu quan trọng trong danh sách cây thuốc Việt Nam, mở ra cơ hội ứng dụng rộng rãi và phát triển các phương pháp điều trị, an toàn và hiệu quả.

Trong quá trình thực hiện, nhóm gặp nhiều khó khăn, nhất là việc chiết dịch cây để thu được thành phần hóa học tốt nhất. Song, nhóm đã nhận được sự hướng dẫn của thầy giáo Bùi Ngọc Sơn - dạy môn Hóa học, và các thầy, cô giáo Tổ Hóa học, Trường THPT Võ Nguyên Giáp. Đồng thời, nhóm nhận được sự hỗ trợ từ các thầy, cô giáo bộ môn Hóa hữu cơ, Khoa Hóa học (Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế); các thầy, cô giáo Phòng Hóa sinh ứng dụng, Viện Hóa học - Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam... “Em mong đề tài được phát triển hơn và cây cúc đắng sẽ trở thành dược liệu quý để phát triển thành thuốc. Nhóm sẽ cải tiến thông qua việc trồng cây ở nhiều vùng đất khác nhau, nhiều mùa vụ và thu hái thành phần cây ở nhiều vị trí khác nhau; đồng thời dùng các phương pháp hiện đại để nghiên cứu cho ra thành phần cây tốt hơn”, em  Nguyễn Trọng Nhân cho biết.

Xuất phát từ thực tế người dân gặp khó khăn trong việc xác định các tuyến đường bị ngập lụt trong mùa mưa bão, gây nguy hiểm đến tính mạng; đồng thời, ở TP.Hồ Chí Minh thường có triều cường vào những tháng cuối năm, ảnh hưởng đến việc đi lại của người dân, vì vậy, nhóm HS đến từ Trường THPT Phạm Văn Đồng (Mộ Đức) quyết định thực hiện dự án “Hệ thống cảnh báo thiên tai sử dụng bản đồ thông minh”. Dự án giúp tối ưu cho người dân có thể tránh những tuyến đường ngập lụt, đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông vào mùa mưa lũ. Đây là 1 trong 3 dự án được chọn tham dự Cuộc thi Khoa học, kỹ thuật cấp quốc gia. 

Những trải nghiệm hữu ích  Theo Tiến sĩ Nguyễn Đức Hiền - Trưởng ban Hợp tác Doanh nghiệp và khởi nghiệp - Đại học Duy Tân, thành viên Ban Giám khảo Cuộc thi Nghiên cứu khoa học, kỹ thuật dành cho HS THCS và THPT cấp tỉnh, năm học 2024 - 2025, Ban Giám khảo rất ấn tượng với những dự án tham gia cuộc thi. Các thí sinh và giáo viên hướng dẫn có sự chuẩn bị kỹ lưỡng từ khâu đăng ký, đến kế hoạch thực hiện... Nhiều dự án thể hiện sự vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề của cuộc sống. Các em tự tin trong quá trình trình bày. Điều này khẳng định các em đã có sự chuẩn bị chu đáo và tìm hiểu kỹ lưỡng để có nền tảng kiến thức vững chắc liên quan đến dự án. Qua đó, các em có được sự trải nghiệm trong công tác nghiên cứu khoa học, kỹ thuật.

Dự án này được nhóm tác giả Lê Ngọc Phát, HS lớp 12A1 và Đoàn Minh Quang, HS lớp 12A3, Trường THPT Phạm Văn Đồng triển khai thực hiện. Tính mới của dự án đó là tạo ra bản đồ có chức năng hiển thị những khu vực nguy hiểm và gợi ý những tuyến đường an toàn và đường đi tối ưu nhất cho người tham gia giao thông. “Trong quá trình tham gia cuộc thi, chúng em đã nhận được rất nhiều góp ý của ban giám khảo. Vì vậy, trong thời gian tới, chúng em sẽ cải tiến sản phẩm dựa trên những góp ý của các thầy, cô giáo và ban giám khảo”, em Quang chia sẻ.

Với thành tích đạt được ngoài mong đợi, nhóm thực hiện dự án mong muốn sẽ đón nhận được nhiều sự hỗ trợ để có thể mua những thiết bị tiên tiến, giúp hoàn chỉnh hơn nữa dự án và áp dụng vào thực tế để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống. Đồng thời, góp phần lan tỏa đam mê nghiên cứu khoa học, kỹ thuật trong HS. 

Bài, ảnh: TRỊNH PHƯƠNG

TIN, BÀI LIÊN QUAN: