新聞快訊

工學院力學與工程科學系2019學年春季學期“工學創新實踐匯報競演”圓滿結束

2019-06-27

6月19日,北京大學 “工學創新實踐匯報競演”在北京大學全球大學生創新創業中心大講堂成功舉辦。北京大學工學院副院長段慧玲、副院長朱懷球、助理院長李詠梅,北京大學工學院l力學與工程科學系熊春陽楊越韋小丁李忠奎呂鵬宇、趙妮等老師一同出席匯報競演。

為開發學生創造力、培養學生創新意識、創新精神和創新實踐能力,自2017年春季學期開始,工學院力學與工程科學系開設此門課程。該課程由工學院副院長段慧玲教授牽頭策劃,力學與工程科學系熊春陽教授擔任課程顧問,工學院傾力打造而成。顧名思義,工學創新實踐課是一門以學生動手實踐為主的課程,學生以小組團隊的形式,完成從原始創意到創新設計,再到動手制作創新作品原型的全過程,全面提升學生的創新意識、創新精神和創新實踐能力。

課程內容主要包括兩方面:基礎知識講解和分組動手實踐。基礎知識講解部分不僅講述與實踐部分相關的一些基礎知識,如力學、控制、程序設計、模擬仿真等知識,同時介紹了與學生創新創業相關的跨學科知識,如工業設計、美學、項目管理、知識產權、商業模式等等。分組動手實踐部分,學生根據自己的興趣組成團隊參與不同的創新實踐項目。本次課程由工學院力學與工程科學系喻俊志教授、楊越研究員、韋小丁研究員、李忠奎研究員擔任指導老師,呂鵬宇老師參與,趙妮老師擔任課程助教,分為無人機、樂高機器人、3D打印、水下仿生機器魚四個項目。 


副院長段慧玲教授介紹2019學年春季學期工學創新實踐課課程完成情況


副院長朱懷球教授點評

段慧玲教授首先對工學創新實踐課相關情況進行了介紹,并對蒞臨現場的各位老師進行了一一介紹。匯報競演正式開始,首先進行競演的是“樂高機器人”組。該項目指導教師楊越研究員擔任此環節主持人,對機器人組的相關情況進行了介紹,小組基于樂高Mindstorms第三代開發平臺,要求同學從零基礎開始,通過個人創意實際動手搭建可編程控制的機械設備。該項目致力于提高學生對力學、機械、控制等學科興趣,培養設計創意、動手能力及團隊合作精神。同學們分組展示了其設計的“遠程操控式機械臂”和 “自搭桿式云梯”,與在場師生分享了各自作品的應用及設計背景、構思方案、設計制造過程、主要功能及實現、重要難點與解決方案、經驗感想等。特別是在同學們最為期待的機器人推塔對抗賽中,現場師生一同觀戰,氣氛熱烈。


“樂高機器人”組競演。左上:指導教師楊越研究員介紹相關情況;左下:機器人推塔對抗賽;右上至下:“樂高機器人”小組同學展示設計作品

隨后進行競演的為3D打印組,由該項目指導教師韋小丁研究員擔任環節主持人,與以往課程目標相同,本學期3D打印的任務亦為從零開始掌握3D打印的建模、分析、制作全過程。要求同學們根據各自興趣在滿足尺寸、重量等限制下設計并利用3D打印制作出相應模型,本組同學分別展示分享了設計課題“微型仿生太空艙”和 “高跟鞋設計初探”,通過選題背景、理論知識簡介、理論模型、設計演變、實驗驗證、未來應用等各方面,對其設計作品進行了詳細介紹。既“腳踏實地”又“仰望星空”的課題設計角度,獲得在場的師生的好評。


“3D打印”組競演。左上:指導教師韋小丁研究員介紹小組情況;左下:“3D打印”小組作品(3D打印高跟鞋、微型仿生太空艙);右上至下:“3D打印”小組同學介紹設計作品

無人駕駛飛機簡稱“無人機”,英文(Unmanned Aerial Vehicle)縮寫為“UAV”,是利用無線電遙控設備或自備的控制算法操縱的不載人飛機。“無人機”項目指導教師李忠奎研究員對該小組的相關情況進行了介紹,隨后,本組同學通過介紹“項目流程”“控制方法”“數據分析”等內容對等設計、動手環節進行詳細闡釋,對無人機的飛行原理、航點飛行及其代碼實現、前景展望等方面進行了全面的介紹。在成果展示環節,小組同學們“研發”的無人機相繼亮相,進行了“實戰”飛行演練,過程十分精彩。


 “無人機”組競演。右上:指導教師李忠奎研究員介紹相關教學情況;左上:“無人機”小組同學介紹設計過程;下:無人機“實戰”飛行演練

最后進行競演的是“水下仿生機器魚”小組,水下仿生機器魚,主要深入研究了魚類的游動機制,研制多項仿生推進機構,提出了多種魚游控制算法,實現了機器魚的直游/倒游、浮潛、定深(向)、快速起動及躍水等運動,為新型高效、高機動的水下機器人系統開發及應用,提供了理論基礎及技術支撐。“水下仿生機器魚”項目為2019年春季學期“工學創新實踐課”新增課程內容,由喻俊志教授擔任指導老師。喻教授對該小組的相關情況進行介紹后,本組同學通過介紹“理論知識學習”“MATLAB仿真”“機器魚組裝”“未名湖測試”等對機器魚的設計原理、設計過程、課程收獲等內容進行詳細闡釋和介紹。在成果展示環節,機器魚在水中靈動的游來游去,引起現場師生的歡呼贊嘆。


左上:喻俊志教授介紹“仿生機器魚”組教學情況;左下:“仿生機器魚”組同學介紹設計作品;右上至下:仿生機器魚展示

《工學創新實踐》課自2017年開課以來,得到了北京大學教務部、北京大學全球大學生創新創業中心、北京大學創客教育實踐中心、北京大學工學院、國家基礎科學人才培養基地(力學)以及北京大學工程科學與新興技術高精尖創新中心的大力支持。作為工學院教學改革試點,《工學創新實踐》課以學生創新實踐為導向,教師協助指導,學生從理論學習到完成創意作品,自開課以來,經歷了課程設置規劃、教師團隊組建、設備耗材經費籌備、教學實驗空間規劃等一系列難題,工學院及教師團隊嘔心瀝血,成果也讓人欣慰。未來,該課將不斷總結和完善課程大綱,努力將此課程打造為培養學生動手創新實踐能力的品牌課程。參與課程的同學們已收到“2019 世界工業設計大會暨國際設計產業博覽會”邀請,設計作品將作為展品展出。


合影留念

 

 

 
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