王正倫

2019年青少年高?？茖W(xué)營(yíng)華中科技大學(xué)分營(yíng)安排營(yíng)員開展以“工程實(shí)訓(xùn)出真知，創(chuàng)客互聯(lián)求創(chuàng)新”活動(dòng)為特色的一系列學(xué)術(shù)活動(dòng)與科研實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容包含科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)講座、專題學(xué)習(xí)與工程實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)、互動(dòng)交流和創(chuàng)新體驗(yàn)等?！肮こ虒?shí)訓(xùn)出真知，創(chuàng)客互聯(lián)求創(chuàng)新”特色活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)、主動(dòng)實(shí)踐和科技創(chuàng)新，探索開發(fā)學(xué)生潛能與創(chuàng)新教育、創(chuàng)業(yè)教育和創(chuàng)造教育的新途徑，營(yíng)造多學(xué)科交叉的創(chuàng)新教育生態(tài)環(huán)境，構(gòu)建拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新模式，致力于培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)精神和國(guó)際視野的未來杰出人才。

◎活動(dòng)概述

“工程實(shí)訓(xùn)出真知，創(chuàng)客互聯(lián)求創(chuàng)新”特色活動(dòng)，依托華中科技大學(xué)工程實(shí)訓(xùn)中心和啟明學(xué)院，發(fā)揮工程實(shí)訓(xùn)中心“國(guó)家級(jí)雙創(chuàng)示范基地”示范引領(lǐng)作用，體驗(yàn)華中科技大學(xué)與業(yè)界共同創(chuàng)辦的教育改革創(chuàng)新示范區(qū)的“以學(xué)生為沖心”的啟明學(xué)院的創(chuàng)新教育。

該特色活動(dòng)通過營(yíng)員分組動(dòng)手參與為他們量身定制的10類專題和探索實(shí)驗(yàn)，讓營(yíng)員在各創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)體驗(yàn)科研與實(shí)踐，加深他們對(duì)華中科技大學(xué)學(xué)生課外科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的認(rèn)識(shí)和了解，增強(qiáng)營(yíng)員對(duì)科學(xué)的興趣與探究熱情，鼓勵(lì)優(yōu)秀高中生立志從事科學(xué)研究事業(yè)，培養(yǎng)他們的科學(xué)精神、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

◎活動(dòng)內(nèi)容

特色活動(dòng)內(nèi)容涉及激光加工制造、發(fā)動(dòng)機(jī)裝配、3D打印、智能車拼裝、收音機(jī)制作、音箱制作、可編程控制器（PLC）操控、無人機(jī)組裝及操控、機(jī)械臂組裝及操控和電子琴制作10類各具特色的動(dòng)手實(shí)踐操作。

●激光加工制造營(yíng)員先聽取指導(dǎo)教師對(duì)激光的特性、加工原理及激光器種類等的詳細(xì)講解，然后自己設(shè)計(jì)，動(dòng)手實(shí)踐操作，完成自己獨(dú)特的加工產(chǎn)品。該動(dòng)手實(shí)踐項(xiàng)目是利用激光束投射到材料表面產(chǎn)生的熱效應(yīng)完成加工過程，讓營(yíng)員感受到科學(xué)技術(shù)的日益更新，同時(shí)也鍛煉他們的動(dòng)手能力和想象力。

●發(fā)動(dòng)機(jī)組裝通過拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)組件親身感受發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)成與工作原理，進(jìn)一步提升營(yíng)員對(duì)機(jī)械構(gòu)造的實(shí)踐探索能力。通過親手拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)的復(fù)雜組件，營(yíng)員對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣，更為將來的學(xué)習(xí)指明了方向。

●3D打印3D打印是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式構(gòu)造物體的技術(shù)，通常采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)實(shí)現(xiàn)。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目尤其受到營(yíng)員的歡迎，他們通過設(shè)計(jì)和動(dòng)手實(shí)踐，利用3D打印機(jī)打印出一件件獨(dú)一無二的作品。

●智能車拼裝藍(lán)牙智能小車設(shè)計(jì)是以手機(jī)控制平臺(tái)、藍(lán)牙通訊模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊等硬件模塊組成遙控小車，并實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)、后退、前左轉(zhuǎn)彎、前右轉(zhuǎn)彎等實(shí)時(shí)控制功能。營(yíng)員通過集成模塊組裝、藍(lán)牙通訊軟件編程等動(dòng)手操作，實(shí)現(xiàn)通過手機(jī)藍(lán)牙操控小車，并在比賽場(chǎng)上一競(jìng)高下，該項(xiàng)目對(duì)營(yíng)員的動(dòng)手能力及電腦編程技術(shù)都是一個(gè)很高的考驗(yàn)。

●收音機(jī)制作營(yíng)員通過收音機(jī)的組裝與制作，了解手工錫焊等常用工具與技術(shù)的使用，熟悉電子產(chǎn)品的安裝工藝，加深對(duì)理論知識(shí)的理解。盡管在實(shí)際組裝制作過程中他們?cè)庥隽烁鞣N困難，但是最終都完成了自己的作品。

●音箱制作此次制作的是音箱主機(jī)箱體或低音炮箱體內(nèi)自帶功率放大器，對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行放大處理后由音箱本身回放出聲音的一個(gè)小音箱。營(yíng)員需要熟悉電路板，并用錫焊將各個(gè)元器件焊接在電路板上，集成為一臺(tái)可放音的音箱。在指導(dǎo)教師的細(xì)心幫助下，在經(jīng)歷多次失敗后，小組內(nèi)成員分工協(xié)作，最后成功地完成了音箱的制作。

●可編程控制器（PLC）操控陌生的電路連線、高難度的電路圖紙，讓許多營(yíng)員有些措手不及，但是不輕言放棄的他們，一步步摸索，一點(diǎn)點(diǎn)掌握，在教師指導(dǎo)與團(tuán)隊(duì)合作下，直面困難，不怕失敗，最后，電路板上一盞盞有序亮起的彩燈就是對(duì)他們最大的獎(jiǎng)勵(lì)。

●無人機(jī)組裝及操控通過參觀，營(yíng)員對(duì)智能互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有了初步認(rèn)知，并了解到華中科技大學(xué)目前正在開展的一批智能互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和學(xué)科前沿資訊。在接下來的實(shí)際操作中，大家通過親自動(dòng)手參與無人機(jī)組裝和操控，有了一次非同尋常的體驗(yàn)。

●機(jī)械臂組裝及操控首先，營(yíng)員在指導(dǎo)教師帶領(lǐng)下學(xué)習(xí)Arduino與組裝機(jī)械臂的原理，并在循序漸進(jìn)的指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的動(dòng)作操控，完成基本任務(wù)。隨后，營(yíng)員可以自由發(fā)揮，充分發(fā)揮想象力，實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意。不同于在學(xué)校時(shí)的純理論講解，營(yíng)員在動(dòng)手實(shí)踐過程中了解到了機(jī)械臂的工作原理。通過有序分工和合作，各個(gè)小組由最初的茫然不知所措，到漸漸熟悉組裝流程，最終都能興致勃勃地操控自己組裝出來的機(jī)械臂。

●電子琴制作Arduino入門開發(fā)之電子琴制作，盡管涉及編程代碼讓營(yíng)員理解起來相對(duì)吃力，但大家都聽得極為認(rèn)真。通過敲代碼讓電子琴發(fā)音，這讓營(yíng)員紛紛表示對(duì)智能硬件設(shè)備原理有了進(jìn)一步的了解。

◎活動(dòng)特色

設(shè)計(jì)多項(xiàng)目、多學(xué)科交叉的探索實(shí)驗(yàn)

特色活動(dòng)涉及機(jī)械制造、電工電子、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)軟件等學(xué)科領(lǐng)域，并且相互交叉融合，突出創(chuàng)新設(shè)計(jì)與動(dòng)手實(shí)踐，培養(yǎng)直面困難的勇氣和團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，進(jìn)一步培養(yǎng)營(yíng)員的綜合協(xié)同創(chuàng)新能力。

設(shè)計(jì)分班分組的參與式動(dòng)手實(shí)驗(yàn)

每個(gè)探索實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排20～30人參加，分成3～5個(gè)小組。通過分班分組教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，確保了營(yíng)員充分的參與動(dòng)手機(jī)會(huì)，確保了實(shí)驗(yàn)效果并加深了營(yíng)員體驗(yàn)。

設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

在活動(dòng)策劃階段，學(xué)校組織相關(guān)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)專家進(jìn)行了專題研討，針對(duì)高中生營(yíng)員精心設(shè)計(jì)了多組創(chuàng)新探索實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并事先進(jìn)行了預(yù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確保了各類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能取得圓滿成功。

“1周的時(shí)間很短，或許我們還沒有到過校園的每個(gè)角落，但與之相對(duì)應(yīng)的是，我們體驗(yàn)到了不一樣的大學(xué)生活，了解了科技前沿的創(chuàng)新發(fā)展。在這短短的1周時(shí)間里，我們聆聽了專家關(guān)于科技發(fā)展的講座，參觀了國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室和校史館，還在學(xué)長(zhǎng)、學(xué)姐的帶領(lǐng)下動(dòng)手制作了一些科技小產(chǎn)品。在華中科技大學(xué)的工程實(shí)訓(xùn)中心，我們進(jìn)行了焊接、鍛造、數(shù)車數(shù)銑、3D打印、激光加工等實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。那琳瑯滿目的實(shí)驗(yàn)器材讓人眼花繚亂，但當(dāng)同學(xué)們坐在操作臺(tái)前，拿起組裝圖紙，雙眼中就綻放出渴望的光芒！我們小組分配到的實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)是組裝音箱，剛拿到圖紙的時(shí)候，那縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)格線真叫人頭疼，但是我很快靜下心來，用心體會(huì)，手中的螺絲釘仿佛也變成了小時(shí)候玩的積木。在同學(xué)們互相幫助下，很快一個(gè)個(gè)音箱組裝完畢，最后放出音樂的時(shí)候，大家擦擦臉，上的汗水，笑起來就像是3歲的孩子?！?/p>

——福建省福州第一中學(xué)董味蕓