防空洞里 中学生用AI“掌”上种菇

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泉州网1月21日讯(融媒体记者 许奕梅 王柏峰 通讯员 陈苇娜)平菇、猴头菇、香菇……在泉州培元中学,学生们在学习之余,还在学校的防空洞里种植各种蘑菇。厉害的是,学生并不是“靠天吃饭”,师生一同研发出智能环境监控系统,还结合AI技术,实现“掌”上种菇,体验“智慧农场”的乐趣和科技魅力。

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防空洞通风差菌菇生长受限

跨学科设计智能监控系统

1月17日,初二学生们穿上实验服,戴上口罩,进入防空洞采摘完最后一茬蘑菇后,把剩下的菌菇包一袋袋搬出来晒太阳,做后续的堆肥处理生成有机肥,完成这学期的蘑菇种植项目。

为何会想到在防空洞里种植蘑菇呢?培元中学防空洞是始建于20世纪70年代的闲置战备人防工程。防空洞内含有若干通道,曾做过礼堂、教室、会议室等,之后一直闲置。

学校正高级教师关芬芬介绍,实验项目从初二生物课本《微生物与人的生活》中的实践活动“寻找雨后蘑菇”衍生而来。防空洞内部阴暗潮湿的微环境契合菌菇培育的基本条件,老师带学生开展跨学科项目式学习

关芬芬称,学生尝试培育白平菇、黑平菇、榆黄菇、猴头菇、秀珍菇和香菇。起初种植方式很传统,学生提壶喷水,手动测温并肉眼观察菌菇生长情况。一段时间后学生发现,菌类对生长环境的温度和湿度有一定依赖,防空洞温度常年保持在20℃上下较适宜菌菇生长,但是通风换气差,缺乏喷淋系统,易导致菌菇长势不佳。

大家想到安装“食用菌空调”来解决问题。去年9月,物理老师冯成露引导学生将初三物理课中的“热机”原理转化为解决方案,学生需要计算能耗、设计通风路径、调试传感器网络,甚至考虑不同菌菇的温区差异。

学生们查阅资料、画设计图、连传感器、试写控制程序,组装空调,通过反复调试、迭代,去年11月为防空洞加装了智能空调和通风系统,自动控温、控湿、换气,为菌菇的生产提供保障。

利用AI技术“掌”上种菇

实现种植到产肥绿色循环

在日常种植实践中,学生无需每天进出种植区。在防空洞外,他们可以用手机小程序实时监控室内环境,远程调整温度、湿度、二氧化碳浓度等关键参数。

而利用AI识别程序扫描种植的蘑菇,学生可以及时获取不同菌菇种类的信息和种植要点,熟悉它们对环境的“偏好”,比如:平菇喜欢潮湿,杏鲍菇需要更干燥的环境。

“AI通过图像识别菌种,结合环境数据推荐最佳温湿度方案,学生以此来调整参数,不断优化种植方案。”关芬芬说,技术的不断迭代,让探究可量化、可追踪,而这种数据驱动的探究方式,也是在培养学生的科学精神。

在科技助力和学生用心栽培下,菌菇长势喜人,总产量足足翻了10倍。学生通过系统观察不同菌种在不同温湿度下的生长状况,详尽做好日程管理和科学记录,产出校本化的《解锁食用菌生长密码,编制食用菌种植指南》。

而他们的终极目标,是实现可持续发展教育。在项目实验中,老师引导学生探究如何更好地收集孢子,即蘑菇的“种子”,并培养它们以帮助蘑菇繁衍。研讨废弃菌菇包的再利用方案,动手设计堆肥装置,将废料转化为滋养学校菜园的有机肥

关芬芬介绍,下学期还将在项目中融入化学、工程等更多学科内容,尝试用校园枯枝落叶制作培养基,实现菌包自制,构建“种植—收获—废弃—再生”的小型循环经济模型,不仅培养学生的科学思维,也融入思政课程的育人意识。

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【来源:东南早报】

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