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工学院力学与工程科学系2019学年春季学期“工学创新实践汇报竞演”圆满结束

发布时间:2019-12-04  点击次数:1406

 

 

2019年6月19日,北京大学 “工学创新实践汇报竞演”在北京大学全球大学生创新创业中心大讲堂成功举办。北京大学工学院副院长段慧玲、副院长朱怀球、助理院长李咏梅,北京大学工学院l力学与工程科学系熊春阳杨越韦小丁李忠奎吕鹏宇、赵妮等老师一同出席汇报竞演。

为开发学生创造力、培养学生创新意识、创新精神和创新实践能力,自2017年春季学期开始,工学院力学与工程科学系开设此门课程。该课程由工学院副院长段慧玲教授牵头策划,力学与工程科学系熊春阳教授担任课程顾问,工学院倾力打造而成。顾名思义,工学创新实践课是一门以学生动手实践为主的课程,学生以小组团队的形式,完成从原始创意到创新设计,再到动手制作创新作品原型的全过程,全面提升学生的创新意识、创新精神和创新实践能力。

课程内容主要包括两方面:基础知识讲解和分组动手实践。基础知识讲解部分不仅讲述与实践部分相关的一些基础知识,如力学、控制、程序设计、模拟仿真等知识,同时介绍了与学生创新创业相关的跨学科知识,如工业设计、美学、项目管理、知识产权、商业模式等等。分组动手实践部分,学生根据自己的兴趣组成团队参与不同的创新实践项目。本次课程由工学院力学与工程科学系喻俊志教授、杨越研究员、韦小丁研究员、李忠奎研究员担任指导老师,吕鹏宇老师参与,赵妮老师担任课程助教,分为无人机、乐高机器人、3D打印、水下仿生机器鱼四个项目。 

 


副院长段慧玲教授介绍2019学年春季学期工学创新实践课课程完成情况

 

副院长朱怀球教授点评

 

 

段慧玲教授首先对工学创新实践课相关情况进行了介绍,并对莅临现场的各位老师进行了一一介绍。汇报竞演正式开始,首先进行竞演的是“乐高机器人”组。该项目指导教师杨越研究员担任此环节主持人,对机器人组的相关情况进行了介绍,小组基于乐高Mindstorms第三代开发平台,要求同学从零基础开始,通过个人创意实际动手搭建可编程控制的机械设备。该项目致力于提高学生对力学、机械、控制等学科兴趣,培养设计创意、动手能力及团队合作精神。同学们分组展示了其设计的“远程操控式机械臂”和 “自搭杆式云梯”,与在场师生分享了各自作品的应用及设计背景、构思方案、设计制造过程、主要功能及实现、重要难点与解决方案、经验感想等。特别是在同学们最为期待的机器人推塔对抗赛中,现场师生一同观战,气氛热烈。

 

 


“乐高机器人”组竞演。左上:指导教师杨越研究员介绍相关情况;

左下:机器人推塔对抗赛;右上至下:“乐高机器人”小组同学展示设计作品

 

随后进行竞演的为3D打印组,由该项目指导教师韦小丁研究员担任环节主持人,与以往课程目标相同,本学期3D打印的任务亦为从零开始掌握3D打印的建模、分析、制作全过程。要求同学们根据各自兴趣在满足尺寸、重量等限制下设计并利用3D打印制作出相应模型,本组同学分别展示分享了设计课题“微型仿生太空舱”和 “高跟鞋设计初探”,通过选题背景、理论知识简介、理论模型、设计演变、实验验证、未来应用等各方面,对其设计作品进行了详细介绍。既“脚踏实地”又“仰望星空”的课题设计角度,获得在场的师生的好评。

 


“3D打印”组竞演。左上:指导教师韦小丁研究员介绍小组情况;

左下:“3D打印”小组作品(3D打印高跟鞋、微型仿生太空舱);右上至下:“3D打印”小组同学介绍设计作品

 

无人驾驶飞机简称“无人机”,英文(Unmanned Aerial Vehicle)缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备或自备的控制算法操纵的不载人飞机。“无人机”项目指导教师李忠奎研究员对该小组的相关情况进行了介绍,随后,本组同学通过介绍“项目流程”“控制方法”“数据分析”等内容对等设计、动手环节进行详细阐释,对无人机的飞行原理、航点飞行及其代码实现、前景展望等方面进行了全面的介绍。在成果展示环节,小组同学们“研发”的无人机相继亮相,进行了“实战”飞行演练,过程十分精彩。

 

 


 “无人机”组竞演。右上:指导教师李忠奎研究员介绍相关教学情况;

左上:“无人机”小组同学介绍设计过程;下:无人机“实战”飞行演练

 

最后进行竞演的是“水下仿生机器鱼”小组,水下仿生机器鱼,主要深入研究了鱼类的游动机制,研制多项仿生推进机构,提出了多种鱼游控制算法,实现了机器鱼的直游/倒游、浮潜、定深(向)、快速起动及跃水等运动,为新型高效、高机动的水下机器人系统开发及应用,提供了理论基础及技术支撑。“水下仿生机器鱼”项目为2019年春季学期“工学创新实践课”新增课程内容,由喻俊志教授担任指导老师。喻教授对该小组的相关情况进行介绍后,本组同学通过介绍“理论知识学习”“MATLAB仿真”“机器鱼组装”“未名湖测试”等对机器鱼的设计原理、设计过程、课程收获等内容进行详细阐释和介绍。在成果展示环节,机器鱼在水中灵动的游来游去,引起现场师生的欢呼赞叹。

 


左上:喻俊志教授介绍“仿生机器鱼”组教学情况;左下:“仿生机器鱼”组同学介绍设计作品;右上至下:仿生机器鱼展示

 

《工学创新实践》课自2017年开课以来,得到了北京大学教务部、北京大学全球大学生创新创业中心、北京大学创客教育实践中心、北京大学工学院、国家基础科学人才培养基地(力学)以及北京大学工程科学与新兴技术高精尖创新中心的大力支持。作为工学院教学改革试点,《工学创新实践》课以学生创新实践为导向,教师协助指导,学生从理论学习到完成创意作品,自开课以来,经历了课程设置规划、教师团队组建、设备耗材经费筹备、教学实验空间规划等一系列难题,工学院及教师团队呕心沥血,成果也让人欣慰。未来,该课将不断总结和完善课程大纲,努力将此课程打造为培养学生动手创新实践能力的品牌课程。参与课程的同学们已收到“2019 世界工业设计大会暨国际设计产业博览会”邀请,设计作品将作为展品展出。

 


合影留念

 

 

 
 
 
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