斯坦福大學(xué)生發(fā)明袖珍型科學(xué)實(shí)驗室

　　Clifton Roozeboom出神的看著(zhù)眼前熱鬧沸騰但是次序井然的場(chǎng)面 —— 數十名初中生正在表演空翻、側手翻以及芭蕾舞式旋轉。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)人腹部前的小設備引起了Clifton的注意。事實(shí)上，這個(gè)設備正在采集那些能夠使復雜的數學(xué)與科學(xué)概念變得直觀(guān)和簡(jiǎn)單的數據。

　　這個(gè)設備被稱(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)化教授給當時(shí)正在攻讀哲學(xué)博士學(xué)位的Clifton布置了一項作業(yè)，那就是根據自己的創(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)計劃，同時(shí)尋求潛在的市場(chǎng)。

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

　　“我們希望填補設備與先進(jìn)技術(shù)之間的鴻溝，開(kāi)發(fā)一款對于學(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)驗性、實(shí)踐性工具。”PocketLab的創(chuàng )始人兼首席執行官(CEO)Clifton說(shuō)道。

　　因此，他設計出了一款可以“放在口袋中的科學(xué)實(shí)驗室”。這個(gè)設備具有六個(gè)傳感器，包括加速計、磁力計、陀螺儀、氣壓計和溫度計。

　　隨著(zhù)技術(shù)商業(yè)化課程的結束，Clifton看到了一個(gè)能夠讓他的作業(yè)從課程項目實(shí)現華麗變身的機會(huì )。他把自己的商業(yè)計劃提交到了耶魯大學(xué)和斯坦福大學(xué)不同競賽中，并且贏(yíng)得了足夠生產(chǎn)一個(gè)原型的獎金。

　　2014年初，Clifton將PocketLab打造成了一款緊湊且耐用的無(wú)線(xiàn)設備。他開(kāi)始在從初中生到大學(xué)生的群體中對它進(jìn)行Beta測試，進(jìn)一步完善技術(shù)和算法，并創(chuàng )建一種可用于iPhone/iPad、Android設備和Chromebook的應用程序。Clifton還重新設計了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)現數據的無(wú)線(xiàn)傳輸。此外，PocketLab還采用了TPS62732超低功耗轉換器作為電壓調節。

　　“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所提供的參考設計和固件，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?；钴S，有大量的會(huì )員出力獻策。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又繼續開(kāi)始了對PocketLab的測試。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，這個(gè)概念通常在高中物理課上才會(huì )出現。

　　當學(xué)生們旋轉和空翻時(shí)，PocketLab測定了芭蕾舞式旋轉每分鐘的轉數以及空翻時(shí)每秒翻轉的角度。學(xué)生會(huì )將這些數據與自己原來(lái)的猜測進(jìn)行比較，看看旋轉速度和角速度會(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。”Clifton說(shuō)，“有些人可以直接從書(shū)本中學(xué)習，有些人可以從示例和圖表中學(xué)習。但我認為，即便是能夠通過(guò)這些方式理解知識的人，也會(huì )感到將概念具象化和可視化、讓動(dòng)作與可量化的數據相結合會(huì )更激動(dòng)人心。”

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

　　“我喜歡設計和制造東西。”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)機會(huì )，能夠藉此與年輕人和原本可能對工程學(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。”