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工学院力学与工程科学系2018学年春季学期工学创新实践课圆满结束

2018-08-23  591

 

近日,北京大学工学院力学与工程科学系本科生工学创新实践课课程汇报会在北京大学极客实验室成功举办。北京大学教务长办公室田英一老师出席报告会。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《工学创新实践》课程。该课程以学生动手实践为主,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。课程由工学院力学与工程科学系熊春阳教授、杨越特聘研究员、韦小丁特聘研究员、李忠奎特聘研究员担任指导老师,分为机器人、3D打印、无人机三个教学项目。


熊春阳教授介绍春季学期工学创新实践课相关情况

首先进行作品展示的是3D打印组。本学期3D打印组的任务是从零开始掌握3D打印的建模、分析、制作全过程。要求同学们在满足尺寸、重量等限制下设计并利用3D打印制作出一个桥梁模型,使其承载能力尽可能大,以最后力学测试结果为评判标准。本组同学通过与实验室进行视频连线的方式,“直播”桥梁的承重极限实验,通过桥梁设计需求与准备、设计理念、拱桥的设计过程等各方面,对材料力学常数测定、solidworks受力分析、3D打印前合并STL格式文件、桥的打印、固化成型、抗压测试等进行了详细介绍。紧张刺激的力学测试连线直播伴随着“炸裂”的火爆效果,获得在场的师生的一片好评。


上:韦小丁特聘研究员介绍桥梁的承重极限实验;中:“直播”桥梁的承重极限实验;下:小组同学介绍桥梁设计过程

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。在本次课程中,同学们使用的是被称为四旋翼的一类无人机。“无人机”教学项目的小组同学,通过对“无人机组装”“无人机调试”“飞行及编程”“四旋翼飞行器的工作原理”等各设计、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”的无人机纷纷亮相,进行了 “实战”飞行演练,过程十分精彩。


上:李忠奎特聘研究员介绍“无人机”组教学情况;中:四旋翼无人机“实战”飞行演练;下:“无人机”小组同学介绍设计过程

最后进行作品展示的是机器人组。该小组基于乐高Mindstorms第三代开发平台(EV3),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。同学们分成四组,分别展示了其设计的“抓娃娃机”“针式打印机”“洒水车”“机器人”作品,与在场师生分享了设计背景、设计思路、项目组成、实现过程与结果、重要难点与解决方案、课程感想等。特别是在同学们最为期待的机器人对抗赛中,师生一同观战,现场气氛浓厚,机器人的精彩表现引得现场阵阵喝彩。 


上:杨越特聘研究员进行介绍“机器人”组教学情况;中:机器人小组同学展示设计作品;下:机器人小组作品(机器人、抓娃娃机、洒水车、针式打印机)

作为教学新尝试,《工学创新实践》自开课以来得到了师生的一致好评。未来,课程将不断总结和完善培养方案,努力成为培养学生动手创新实践的精品课程。 


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