邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:12.00

[追踪]青少年高校科学营特色活动——华中科技大学:“工程实训”专题实验活动

青少年高校科学营

2019-06/总第279期

阅读数2

2018年青少年高校科学营华中科技大学分营安排营员开展以工程实验教学和探索研究活动为特色的一系列学术活动与科研实验,包含科学基础知识讲座、专题学习与工程实验辅导、互动交流和创新体验等。“工程实训”专题实验活动充分利用华中科技大学工程实训中心的优质科技教育资源,让营员在各创新团队体验科研与实践,加深营员对大学生科技创新实践活动的认识和了解,增强他们对科学的兴趣与探究热情,鼓励营员立志从事科学研究事业,培养他们的科学精神、创新意识和实践能力。

活动概述

华中科技大学工程实训中心是湖北高校省级重点实验教学示范中心,是学校“国家级双创示范基地”的重要组成部分,也是学校的创客空间。华中科技大学组织工程实训中心相关创新团队的专家针对高中生营员精心设计了激光加工、发动机装配、3D打印、智能车组装、收音机制作、音箱制作6个专题动手实践项目。活动分3个阶段进行,首先是工程实训中心总体介绍,然后分班参观工程实训中心,最后分组参加6个动手实践项目。

第1阶段,由实训中心工程师创新委员会主任周世权集中介绍工程实训中心。他从工程技术是什么、制造工程的分类和特点、特色活动的总体安排内容、安全注意事项等方面深入浅出地进行了详细的讲解,使营员对工程实训中心有了一个全面的感性认识。

第2阶段,营员以班级为单位,在指导教师带领下,分别参观了发动机装配、热处理、钳工、焊接、电子工艺等实验室。通过近距离接触实物和聆听通俗易懂的讲解,让营员更加深入地了解到锻造工艺、激光加工技术、3D打印技术、钳工与装配工艺、热处理工艺、机器人组装与调试等工艺技术,为后续的动手实验操作奠定了一定的感性认识和理论基础。

第3阶段,营员分成6个团队分别开展探索实验。首先,由各团队辅导教师为营员讲解本项目的理论、原理、实验方法及注意事项。然后,在团队研究生的具体指导下,各团队营员进行分组研讨、自主设计、动手制作,并完成实验样品组装与调试。最后,各团队组织内部各组进行成果展示或比赛,选出本团队的优秀实验作品。

项目介绍

激光加工

先听取指导教师对激光的特性、加工原理及激光器的种类等知识的详细讲解,然后营员自己设计、动手实践操作,完成自己独特的加工产品。该动手实践项目是利用激光束投射到材料表面产生的热效应完成加工过程,营员从中可以感受到科学技术的日益更新,同时也锻炼了他们的动手能力,丰富了他们的想象力。营员经过一次次的摸索和实践,历经多次失败,终于完成了自己理想的作品。

发动机组装

发动机是由许多机构和系统组成的复杂机器,是完成能量转换、实现工作循环、保证长时间正常工作的多功能设备。营员通过拆装发动机组件亲身感受发动机的构成与工作原理,进一步提升对机械构造的实践探索能力。营员通过亲手拆卸发动机的复杂组件,对发动机产生了浓厚的兴趣,也为将来的学习指明了方向。

201906gxk1-2.jpg

工程实训之发动机组装

3D打印

3D打印是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式构造物体的技术,通常采用数字技术材料打印机实现。该实验项目尤其受到营员的欢迎,他们通过设计和动手实践,利用3D打印机打印出一件件作品,当摄像机的镜头对准他们时,他们脸上都洋溢着满意的笑容,无比自豪地举起手中的作品。

智能车拼装

蓝牙智能小车设计以手机控制平台、蓝牙通信模块、电机驱动模块等组成遥控小车,实现小车的前进、后退、前左转弯、前右转弯等实时控制功能。营员通过集成模块组装、蓝牙通信软件编程等动手操作,实现用手机蓝牙操控小车,并在比赛场上一竞高下。尽管该项目对营员的动手能力及电脑编程技术都是很大的考验,但通过指导教师和小组成员的共同努力,营员都顺利完成了该项目。

收音机制作

收音机由机械器件、电子器件、磁铁等构造而成,能将广播电台发射的电波信号转换成能收听的音频信号。营员通过收音机的组装制作,可以了解手工锡焊等常用工具的使用,熟悉电子产品的安装工艺,加深对理论知识的理解。尽管营员在组装制作过程中遭遇了各种困难,但他们最终还是完成了自己的作品。当各自拿着自己组装完成的收音机,听着其中传出的优美的电台音乐时,心中感到无比高兴与自豪。

音箱制作

在这项活动中,营员需要熟悉电路板,并用锡焊将各元器件焊接在电路板上,集成为一台可放音的音箱。营员在指导教师的悉心帮助下,小组成员分工协作,在经历多次失败后,最终成功完成了音箱的制作。尽管过程非常艰难,但当他们手中拿着自己的作品时,心里都美滋滋的。

201906gxk1-1.jpg

工程实训之音箱制作

活动特色

设计多项目多学科交叉的探索实验。工程实训专题实验活动专门设计了6个动手实践项目,项目涉及机械制造、电工电子、自动化、计算机软件等学科领域,并且相互交叉融合,突出创新设计与动手实践,培养了高中生的综合协同创新能力。

设计分班分组的参与式动手实验。每个探索实验项目安排20〜30人参加,参加者又分成3〜5个小组。通过分班分组教学和实验,确保了营员有充分参与动手的机会,实验效果显著,加深了营员的体验。

设计具有针对性的实验项目并进行预实验验证。在活动策划阶段,学校组织相关创新团队专家进行了专题研讨,针对高中生营员精心设计了6个创新探索实验项目,并事先进行了预实验验证,确保了各实验项目能取得圆满成功。

实施效果

活动通过打破区域界线、根据营员兴趣分组进行实验,使营员有了更多与外校同学交流学习的机会;通过实验中一遍又一遍的重复探索与动手,磨炼了同学们的意志。这次特色活动,进一步增强了营员的科学兴趣与探究热情,也培养了他们严谨求实的态度和团队协作的精神。

“实践之韵,照征途之向。一座学院,一间教室,一个工作台,我在你的带领下开始了我的第一次创新实践。初次尝试,让我体会到了理工魅力;历经失败,让我感受到了团结的力量;取得成功,让我领略到了科技的风采。于此时,你同我一起,点缀了我们的创新之梦。美轮美奂的创新产品,凝聚着营员们的汗水;自信昂扬的实践报告,洋溢着同伴们的热情;激动人心的颁奖仪式,充盈着队友们的喜悦。在此刻,你同我一起,铸就了创新之梦。”——广西南宁市第三中学五象校区 农腾骁

以下平台可使用同一账号密码登录,点击开始同步密码

确认