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3D打印,机甲大师……华师一附中科技节带你感受前沿科技魅力

作者:文/孙梦嘉 王莹莹 图/肖雅 编辑: 来源: 发布时间:2023年05月17日 点击数:

 

3D打印“创意空间”教室里,同学们现场PK自主创意设计打印3D模型;图书机房里,学生们跃跃欲试机甲大师趣味体验赛;报告厅里,北京航空航天大学宇航学院张晓天副教授带来题为《浅谈中国航天的起步、发展与未来挑战》的讲座;科技楼里,同济大学龚晓亮高工团队带来《探索大脑初体验》……5月15日,华中师大一附中第九届科技节活动拉开帷幕,此次科技节活动为期一周,活动第二天,依旧精彩不断,干货满满。

 

现场PK打印3D模型

5月16日,在3D打印“创意空间”教室里,同学们正热火朝天地进行创意设计挑战大赛。该项比赛围绕“我的未来生活”这一主题,与团队成员开展3D创意设计与制作,比赛将现场决出两个一等奖,一个是设计类一等奖,考验孩子们天马行空的想象力,一个是打印类一等奖,考验学生们的实际操作能力。这一比赛也融入了数学计算、物理结构、计算机建模等多学科知识。

参赛的选手们大多数是我校科技实践选修课《3D创意智造》的同学们,以及科技节活动现场对该项赛事有兴趣的同学。比赛从当天中午一直持续到晚上,学校的近十台3D打印机忙个不停,接连不断地打印学生们的参赛作品。

“什么是挤出机”“如何设置填充?”比赛开始前,3D打印的指导老师们详细介绍了3D打印具体步骤和流程,大多数同学尽管之前都对计算机软件建模有所了解,但都是第一次真正开始打印属于自己的作品。

经过一天的角逐,高一(1)班的夏昊天和佘振浩同学成功设计并打印出作品《未来交通艇》,荣获“最佳智造奖”,这两位来自航空班的同学未来都向往蓝天,希望通过3D打印增强自己实际解决问题的能力。我校高一(14)班郑乐颖和潘鹏宇同学设计并打印的作品《宇宙探索》获得“最佳设计奖”,创意来源于大火电影《流浪地球》中的“太空电梯”。


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据《3D创意智造》的指导老师彭景介绍,此次比赛考察设计思维和实际打印能力,引导同学们学会如何应用3D设计软件来表达头脑中的创意,并通过3D打印机把自己丰富多彩的创意转变成千姿百态的实物,同学们在真实任务情境中自由分组,自主选题,合作互助,培养学生的创新思维和实践能力。


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 “小白”选手趣味体验机甲大师

5月16日下午四点,在学校图书馆二楼3号机房里,二十余名学生进行了机甲大师趣味体验赛。

参赛者都是编程零基础的“小白”选手,通过科技节了解到这一比赛,现场阅读编程提示手册,利用简单的编程原理,使用模拟器或步兵机器人参与操作体验。体验赛共设置了定点打击、全向移动、定点抓取、测距感应四项简单实践小任务,依据学生任务完成效果和时长给予积分,并根据积分多少设置不同奖项。

学生们参与兴致很高,现场一边仔细阅读手册,一边运用电脑操作进行反复试验。短短十五分钟内,高二(3)班的付文博率先完成定点抓取的任务,成功获得三分。“这次体验赛让我收获满满,拿到任务先在头脑中形成基本的编程思路,并通过不断尝试积累经验。”付文博先后试验了四次,才精准确定抓取方块时机器人的移动距离和机械臂抓取的距离。最初他总是遗忘机械爪的张开和闭合动作,导致机器人运行失败,后来他注重经验总结,在有限时间内冷静思考,减少慌乱,最终成功完成任务。

看着学生们接连完成了比赛,王欣茹老师欣慰地说:“本次趣味体验赛给学生们带来了一场科技启蒙,让学生们通过实际操作感受科技的魅力,锻炼了学生的思维能力、逻辑分析能力和随场应变能力。”


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专家大咖与学子面对面交流

当天下午,在学校的四号机房,同济大学龚晓亮高工团队带来了非常超前的脑科学研究初探体验活动。这一体验项目的全称为:“任务态—功能磁共振影像虚拟仿真实验”,是国内首个国际化磁共振影像实验教学培训平台。依托3D虚拟技术,以“虚实”结合,寓教于乐的教学法,让不同背景不同国度的学习者按需学习。该实验课程着眼于解决前言交叉学科中大型仪器设备实验教学的关键难点问题,立意新颖、构思巧妙、设计合理,运用了递进式教学法,能满足不同层次的学习需求,有助于培养学生自主学习和解决复杂问题的能力。


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北京航空航天大学宇航学院的张晓天副教授在报告厅为我校学子带来了一场妙趣横生的讲座《浅谈中国航天的起步、发展与未来挑战》。从白手起家讲述到现在的长征运载火箭家族,张教授向学校师生展示了我国航天事业一路走来,有着怎样的苦难与骄傲,中国的航天人一代代传承着“艰苦奋斗,自力更生”的优良作风。张教授还从技术层面描述了未来航天事业的美好蓝图,他表示,相信一幅崭新的美丽航天画卷会在我们这一代学生的手中徐徐展开。


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科技展台激发学生兴趣

虽然天公不作美,科技节第二天下起了雨,但师生们的学科展台同样精彩纷呈。研究性学习小组带来了“生活用品和生活用水中的微塑料”“测测你的创造力”等有趣的互动游戏,并展示了智能花盆、3D打印桥梁、非牛顿流体实验等,吸引了许多学子前来体验。学生科学院、英才计划展台前学生络绎不绝,学生科学院除了展示出可降解生物纤维材料、生物标本、结晶等样品外,还准备了体验装置,让学生亲身体验转动惯量守恒定律。化学教研组准备了C60、石墨烯、苯环等大量晶胞模型,生物教研组准备了制作细胞模型、ABO血型检测、生物营养学健康知识调查问卷等活动,旨在激发学生对学习生物学科知识的兴趣,给学生提供动手操作的平台,把课本所学知识运用到日常生活中来。物理组张杰、詹扬、李峰和李宗阳4位老师精心准备了五十余项物理小实验,《乖乖蛋》、《悬浮的气球》、《不倒的车轮》等都吸引了同学们的广泛关注和参与为同学们提供了近距离接触和实际操作物理实验的机会,激发了他们的学习兴趣,同时也展现了科学实验的魅力和趣味性。

雨越下越大,高校展台暂时搬进了室内体育馆,同学们的热情立刻点燃了这里。北京航空航天大学为同学们带来了模拟飞行体验活动通过真实遥控器控制电脑模拟器中的航模在天空中翱翔,可以让同学们初步感受飞行的魅力。北京理工大学的展位展出了学校研制的坦克模型和火箭炮模型,丁刚毅教授的数字表演团队带来的元宇宙仿真技术是这次活动的亮点。天津大学带来了灵犀指、斗栱、中药香囊三个项目的展示,并通过视频展示了“R-Cells—— 一生的健康生态住居”作品。武汉理工大学带来了太阳能储能系统、钢结构桥梁、水泥基材料工艺品、透明陶瓷等科普体验类作品。中国地质大学(武汉)除了展示一些基本的矿物岩石标本外,还特别开设了矿产资源形成与勘查开发VR技术展台。华中师范大学为学生带来了“非接触感知”与“数字人教师”的奇妙体验,活动现场气氛十分热烈。

 

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我校始终践行“培养未来世界的引领者”的办学理念,加强学生对前沿科技发展的了解,拓展学生视野,激发学生内驱力。期望通过本届科技节让学校成为滋润科学精神的沃土,培养更多未来的科技栋梁,让科技教育融入青少年日常生活,让学生理论联系实际,找到适合自己未来发展的方向,让学校成为引导和培养科学技术的“孵化器”,在同学心中播下科技启蒙的种子。

 


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