Page 90 - 优秀学员达人录

上海市青少年科学创新实践工作站

达人 陈彬潇
中国科学院上海技术物理研究所电子科学与技术实践工作站
上海大学附属中学
科创格言：用心感受生活，创造智慧生活

探究心率监测与音乐播放软件结合 我们要让科创更加贴近生活
探究心率监测与音乐播放软件结合
我们要让科创更加贴近生活
我做的课题名字叫心之音。心之音是一款音乐播放软件。这一款 这一次在工作站的经历让我收获颇丰。我在研究课题的过程中付
软件能够提取心电信号的各项特征，真实地反映用户情绪，智能选 出巨大的努力。首先，编写程序的过程非常好地锻炼了我的逻辑思
择播放不同的音乐曲目，从而能够更好地满足人们收听音乐、调整 维能力，提升了创造性和判断力。反复调试的过程也让我感受到了
心情的目的。它结合了传统的心率监测软件和音乐播放软件的特点， 仔细的重要性，锻炼了我的耐心和细心。虽然辛苦，但是自己付出
能够有效提升用户的使用体验，起到 1+1>2 的效果。 的努力最终得到了理想收获，那种喜悦和成就感是非常珍贵的，感
进入工作站，学习了关于心电信号的相关知识之后，灵感便出现 到非常值得去付出勤奋。总而言之，这一次的科创经历，不仅让我
了。心电信号直接来自于人的心血管系统，能够真实地反映出人的 提升了学习能力，培养了科研素质，而且还让我对学习有了更加充
情绪特征，那么不如将心电信号和音乐播放联系起来，一定能取得 足的勇气和动力。
奇效。 科创对于人们的生活是非常重要的，人类一点一点的进步都来自
我又仔细思考了这个想法的现实价值。音乐在调整情绪，放松心 于科创。而且，科创的意义就在于改造我们的生活。纸上得来终觉
情，振奋精神等方面有着十分显著的作用。现在喜欢收听音乐的人 浅，绝知此事要躬行。科创能够将我们学习的理论知识应用于生活，
越来越多，人们越来越习惯于听音乐改善情绪，所以一定有很多人 因此，我们需要让科创更加贴近生活。让科创有更加实用的价值，
跟我有一样的需求。而且现在的音乐风格越来越多样化了，不同风 学会思考课题项目带来的意义，这样才能在科创道路上取得成功。
格的音乐对于人的情绪调节作用有着越来越明显的差异，这种差异 我今后在生活中将会更加注重运用科创思维。在发现具有前景的
也在影响着人们收听音乐的体验。因此，能够开发一款针对不同情 需求时，我会进行深入思考，开展调查，并试图利用所学的知识解
绪状态而进行选择性音乐播放的软件是很有价值的。我便将其选作 决这一需求，制作出尽量完善理想的实际成果。付出努力不断让我
为了我研究的课题。 们的生活更加美好，这是我们每一个公民的责任。
为实现这一想法，我运用可视化编程工具 AppInventor 来制作 希望想参加科创的同学能够牢记，科创是来自于生活的，最开始
软件。在软件里使用了文本框、按钮、画布、水平布局等可视化组 就要在生活中发现有价值的项目来以此确立目标后再进行有目的的
件和音乐播放器、文本语音转换器、文件管理器等非可视化组件， 科创活动。千万不要为了科创而去科创，那样就是本末倒置。
实现了心电图绘制、心率计算、情绪识别、音乐播放、自然选择曲
目和语音播报等功能。一共设计使用了超过 800 个积木，这一看似
简单的软件实际上是非常复杂的。
在编写程序过程中，需要进行多次设计算法、优化算法、反复调
试，最终才能达到理想的效果。这款软件中，设计算法过程中最困
难的问题就是如何将心电信号的一个个数字转化为人的情绪。要做
到完全精确肯定是不符合实际的，只能够抓住大致的情感，但是必
须要让情绪识别能够尽量地准确。查阅资料之后，结合自己的实际
情况，最终确定的方案包含三条重要指标：心率大小、心率变化快
慢和心电信号峰值。从而能够做到较为准确地识别情绪，不过仍需
要改进。

有很强独立思考和发散思维能力
有很强独立思考和发散思维能力
该生利用安卓应用开发工具 AppInventor 设计并制作了一款基于心电信号分析的智能音乐播放软件 , 实现了心电图绘制、心率计算、
情绪识别、音乐播放、智能选择曲目、语音播报等功能。选题结合实际生活，立意较为新颖，创造性地将心电信号与音乐进行良好结合，
有望在改善医疗护理、保护心理健康、提高工作效率等方面得到应用。该生在课题实践过程中，学会了 App 开发与设计，独立完成了心
率计算、情绪判别等相关算法的设计和编程实现，锻炼了文献检索、逻辑设计等能力，在理论学习和实践过程中实现了自我提升。
同时，该生认真撰写开题、中期和结题等报告，报告条理清楚、内容严谨，具有一定的创新性；能够充分利用多媒体课件等手段，演示
自己的算法或模型，与他人交流自己的工作与进展。该生整个实践过程中表现认真努力，有很强的独立思考和发散思维能力，掌握了独立
开展科学研究的方法，很好地完成了课题的研究内容，并锻炼了发现问题、分析问题和解决问题的能力。
——指导老师：中国科学院上海技术物理研究所研究员 高思莉

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