斯坦福大學(xué)生發(fā)明袖珍型科學(xué)實(shí)驗(yàn)室

　　Clifton Roozeboom出神的看著眼前熱鬧沸騰但是次序井然的場(chǎng)面 —— 數(shù)十名初中生正在表演空翻、側(cè)手翻以及芭蕾舞式旋轉(zhuǎn)。乍一看，這似乎只不過(guò)是一群興奮雀躍的青少年，不過(guò)他們每個(gè)人腹部前的小設(shè)備引起了Clifton的注意。事實(shí)上，這個(gè)設(shè)備正在采集那些能夠使復(fù)雜的數(shù)學(xué)與科學(xué)概念變得直觀(guān)和簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)。

　　這個(gè)設(shè)備被稱(chēng)之為PocketLab，一個(gè)從大學(xué)課后作業(yè)中誕生的產(chǎn)品。

　　2013年底，斯坦福大學(xué)的技術(shù)商業(yè)化教授給當(dāng)時(shí)正在攻讀哲學(xué)博士學(xué)位的Clifton布置了一項(xiàng)作業(yè)，那就是根據(jù)自己的創(chuàng)意開(kāi)發(fā)一款新的產(chǎn)品并為這個(gè)產(chǎn)品制定商業(yè)計(jì)劃，同時(shí)尋求潛在的市場(chǎng)。

　　Clifton很快就發(fā)現(xiàn)全國(guó)各地科學(xué)與數(shù)學(xué)課堂上正在使用的設(shè)備和市場(chǎng)上可獲得的最先進(jìn)技術(shù)之間存在很大的差距。

　　“我們希望填補(bǔ)設(shè)備與先進(jìn)技術(shù)之間的鴻溝，開(kāi)發(fā)一款對(duì)于學(xué)生而言非常直觀(guān)同時(shí)又能夠讓教師在課堂上輕松使用的實(shí)驗(yàn)性、實(shí)踐性工具。”PocketLab的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官(CEO)Clifton說(shuō)道。

　　因此，他設(shè)計(jì)出了一款可以“放在口袋中的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”。這個(gè)設(shè)備具有六個(gè)傳感器，包括加速計(jì)、磁力計(jì)、陀螺儀、氣壓計(jì)和溫度計(jì)。

　　隨著技術(shù)商業(yè)化課程的結(jié)束，Clifton看到了一個(gè)能夠讓他的作業(yè)從課程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)華麗變身的機(jī)會(huì)。他把自己的商業(yè)計(jì)劃提交到了耶魯大學(xué)和斯坦福大學(xué)不同競(jìng)賽中，并且贏得了足夠生產(chǎn)一個(gè)原型的獎(jiǎng)金。

　　2014年初，Clifton將PocketLab打造成了一款緊湊且耐用的無(wú)線(xiàn)設(shè)備。他開(kāi)始在從初中生到大學(xué)生的群體中對(duì)它進(jìn)行Beta測(cè)試，進(jìn)一步完善技術(shù)和算法，并創(chuàng)建一種可用于iPhone/iPad、Android設(shè)備和Chromebook的應(yīng)用程序。Clifton還重新設(shè)計(jì)了PocketLab，使其更適合生產(chǎn)制造，同時(shí)采用了TI的Bluetooth Smart CC2541無(wú)線(xiàn)微控制器作為整個(gè)產(chǎn)品的“大腦”，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)傳輸。此外，PocketLab還采用了TPS62732超低功耗轉(zhuǎn)換器作為電壓調(diào)節(jié)。

　　“TI為產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)絕佳的起點(diǎn)，例如TI所提供的參考設(shè)計(jì)和固件，這些工具在我們研發(fā)的初始階段起到了巨大的幫助。”Clifton表示，“此外，TI E2E論壇也非常活躍，有大量的會(huì)員出力獻(xiàn)策。在這個(gè)論壇上，百分之九十的問(wèn)題都能找到答案，而我提出的一些無(wú)人問(wèn)及過(guò)的問(wèn)題也獲得了很好的支持。”

　　在斯坦福大學(xué)附近的初中 ，Clifton又繼續(xù)開(kāi)始了對(duì)PocketLab的測(cè)試。在學(xué)生們完成自己的雜技表演后，所有人都圍聚在幾個(gè)iPad旁。Clifton在教他們有關(guān)角旋的知識(shí)，這個(gè)概念通常在高中物理課上才會(huì)出現(xiàn)。

　　當(dāng)學(xué)生們旋轉(zhuǎn)和空翻時(shí)，PocketLab測(cè)定了芭蕾舞式旋轉(zhuǎn)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)以及空翻時(shí)每秒翻轉(zhuǎn)的角度。學(xué)生會(huì)將這些數(shù)據(jù)與自己原來(lái)的猜測(cè)進(jìn)行比較，看看旋轉(zhuǎn)速度和角速度會(huì)有多快以及它們究竟是恒定的還是變化的。

　　“不同的學(xué)生可通過(guò)不同的方法學(xué)習(xí)。”Clifton說(shuō)，“有些人可以直接從書(shū)本中學(xué)習(xí)，有些人可以從示例和圖表中學(xué)習(xí)。但我認(rèn)為，即便是能夠通過(guò)這些方式理解知識(shí)的人，也會(huì)感到將概念具象化和可視化、讓動(dòng)作與可量化的數(shù)據(jù)相結(jié)合會(huì)更激動(dòng)人心。”

　　Clifton希望看到PocketLab成為全國(guó)各地科學(xué)與數(shù)學(xué)課堂的一部分，同時(shí)他也認(rèn)為即使是在家中受教育的孩子也會(huì)從PocketLab中受益匪淺。

　　“我喜歡設(shè)計(jì)和制造東西。”Clifton表示，“在這個(gè)過(guò)程中我能獲得莫大的職業(yè)樂(lè)趣。這實(shí)際上為我提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，能夠藉此與年輕人和原本可能對(duì)工程學(xué)沒(méi)有概念的人分享我的愛(ài)好以及我在科學(xué)與工程領(lǐng)域找到的樂(lè)趣。”