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上海中心外观为何螺旋上升?摩天大楼的阻尼器这一“神器”如何“借力打力”?如何使用RobotDK对KUKA工业机器人的复杂路径进行编码和仿真?……近日,来自上海控江中学集团的36名学生活跃在同济大学土木工程学院风工程馆、地震工程馆、AI融合教学与实践基地等各个角落。听讲座、做编程、搭模型、作报告……深度学习未来设计领域的先进技术,沉浸式体验同济大学STEM教育的魅力。
【揭秘神奇力量】
“依托同济大学工科特色、土木工程学院多学科交叉的特质,我们精心设置了初高衔接、大中贯通的STEM课程体系,希望通过融合化、模块化、小班化的授课形式,讨论式、项目化的学习方式,带领学生体验工程实践的乐趣,助力高中教育与大学教育深度衔接。”土木工程学院周颖教授介绍。
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实验室参观。
丰富的课程带领营员探索深藏的奥秘。摩天大楼缘何能在强风和地震中屹立不倒?营员们借助物理、数学等多学科知识,搭建模型、开展自振试验和激振试验,开启振动控制奇幻之旅。大跨度桥梁为何采用扁平钢箱梁外形?大型工程的美学与力学如何统一?通过原理学习、模型解析、实验测试,让营员深挖气动原理,从不同视角重新看世界。
![模型搭建。](https://np-newspic.dfcfw.com/download/D24933776064609662951_w372h248.jpg)
模型搭建。
“太令人激动了,我们参观了著名的同济大风洞实验室,第一次实地见识了风洞实验。”“桥梁设计师的天才想法原来是这样被验证、落实的!”“通过观看建筑模型在地震模拟平台上的表现,我深刻理解了抗震设计在建筑工程中的重要性。”……在专业教师的引导和讲解下,营员们参观了风工程馆、地震工程馆、多功能振动台等实验室,体验世界领先的振动和地震模拟实验平台带来的震撼,了解大型实验设备等科研平台支撑在学科发展中的重大意义。
![KUKA机器人教学。](https://np-newspic.dfcfw.com/download/D25305101938419671298_w480h321.jpg)
KUKA机器人教学。
【双语教学,项目式交互】
如何使用RobotDK对KUKA工业机器人的复杂路径进行编码和仿真?如何用现代化技术赋能智能建造,推动建筑实践方式变革?在探索AI赋能中,营员们通过中英文双语学习,开展模块化结构设计,掌握桥梁荷载相关知识。
![模型搭建。](https://np-newspic.dfcfw.com/download/D25089536341440586235_w371h248.jpg)
模型搭建。
“虽然Smart Construction板块是全程英文授课,但是同学们都能够理解老师的讲解,并努力尝试应用英文沟通交流。”“我所在的小组采用全英文的教学方式,这对我无疑是个不小的挑战。”……多元文化+全英教学+机器人编程,中外师生通过开展交互式的项目化学习,引导营员从理论知识到亲手实践层层递进,这就很CITY!
![朱合华教授在授课。](https://np-newspic.dfcfw.com/download/D25436172701840050364_w472h315.jpg)
朱合华院士在授课。
“朱合华院士以《从人类智慧到工程智慧》为题,引导我们重新认识了‘智能建造’的概念,引导我们运用泛函数、矩阵、统计等数学工具了解当代智慧建造的评分标准模式。”一位营员说。同时,土木工程学院的教师结合结构振动、机器人智能施工、结构抗风、流体与流体的作用力、风洞及试验技术等内容开展专题讲座,带领营员“举一反三”思考命题解决方案,从书本到实操,促进专业知识知识入脑、入心。
【混龄合作,碰撞火花】
不仅听科学大咖们现场传授,不同年龄的营员们互相组队,搭模型、作报告。“STEM教育的核心是对知识的解构和建构能力,本次研学营除了灌输科技知识,更注重通过个人研究和团队协作活动,提升学生们的动手实践能力以及创新能力。”土木工程学院周颖教授介绍。
![营员在学习编程。](https://np-newspic.dfcfw.com/download/D24632044055984413836_w378h252.jpg)
营员在学习编程。
“第一次加入这种由初高中生和大学生一起组成的团队,我心中充满了激动和担心,但实践证明,这是一次有趣、有挑战的组合。”通过理论讲解和实验演示,营员们深入了解振动控制、气动优化、智能建造相关理论知识及现实应用。
![混龄教学。](https://np-newspic.dfcfw.com/download/D25574015741360589909_w502h335.jpg)
混龄教学。
各团队的初中、高中、大学生在活动中开展头脑风暴,一次次开展“理论-实践-理论”的深度学习。通过混龄及不同课程背景混合的教学方式,不仅提升了营员的团结协作能力,更带动了大家对交叉学科知识的学习,提升营员科学思考、多方论证的能力。
![模型搭建。](https://np-newspic.dfcfw.com/download/D24933776064609662951_w372h248.jpg)
模型搭建。
最后的展示报告,是营员们展示学习和研究成果的平台。各小组结合振动控制、智能建造、气动优化等三个课题开展汇报和竞赛,通过理论支撑、模型制作、思路汇报等方式展示学习和研究成果。虽然这些年轻面庞还带着稚气,但营员们眼神睿智、语气坚定,“实践操作是本次项目最精彩的部分。”“我们完成了模拟5层楼的阻尼器模型,并对抗震测试充满信心!”
![答辩汇报。](https://np-newspic.dfcfw.com/download/D25494823339855832313_w376h506.jpg)
答辩汇报。
同济大学副校长石振明表示,同济大学已成立STEM教育智库,组建了一支具备多元化学科交叉特色、跨界融合的专家队伍,研究制定大中衔接的STEM教育新型人才培养方案与课程体系,本次研学营活动就是一次生动的实践。
(文章来源:上观新闻)