動手做“從娃娃抓起”

(資料圖)

上海“未來工程師”培育碩果累累

設(shè)計者王瀟（左一）為同學(xué)介紹智能水杯 本報記者 陶磊 攝

為創(chuàng)建工程技術(shù)教育的良好生態(tài)，打造工程技術(shù)人才培養(yǎng)新高地，在上海有一項已經(jīng)堅持了19年的青少年“動手做”大比拼。昨天下午，第十九屆上海未來工程師大賽在徐匯中學(xué)頒獎。大賽內(nèi)容涉及結(jié)構(gòu)、建筑、機(jī)械、電子、軟件工程、航天、工業(yè)設(shè)計等，吸引了全市5萬余名中小學(xué)生積極參與，經(jīng)過區(qū)級選拔推薦，來自16個區(qū)的906支參賽隊入圍市級決賽。

造一個月球科研基地

2030年前后，我國將進(jìn)行載人登月和月球科研基地建設(shè)。第十九屆未來工程師大賽航天設(shè)計師項目圍繞國家嫦娥工程“探、登、駐”三個階段計劃，在去年月面可移動實(shí)驗室的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生設(shè)計并制作“月球科研基地”。

上海市青浦高級中學(xué)的蔡孜忱同學(xué)設(shè)計的“廣寒新居”，通過“超導(dǎo)托卡馬克裝置”利用月球資源為科研基地供能；還以航母的電磁彈射裝置和電磁炮為靈感設(shè)計“電磁軌道加速器”運(yùn)輸月球礦物。上海市靜安區(qū)教育學(xué)院附屬學(xué)校的李秭熹同學(xué)設(shè)計制作了“長期駐月科研基地——廣寒宮”，能承載50位航天員長期駐月生存、實(shí)驗等日常所需。作品結(jié)合單片機(jī)和軟件編程，能情景化動態(tài)展現(xiàn)月球生命區(qū)的溫濕度值、火焰及煙霧傳感器值、宇航員生存需要供給的熱量、氧氣、水值等信息，是一座生態(tài)良性循環(huán)，適宜長期駐月的月球科研基地。

探求欲激發(fā)“新產(chǎn)品”

大賽作為工程技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的載體，從實(shí)際需求出發(fā)，以問題為導(dǎo)向鼓勵學(xué)生開展創(chuàng)新實(shí)踐。上海市徐匯中學(xué)的王瀟同學(xué)為上班族設(shè)計了一款智能水杯。它有設(shè)置飲水量、定時提醒喝水、測量水溫等功能，造型以葉片姿態(tài)類比“缺水程度”，新奇而可愛。杯子的使用者是誰？什么形狀合適？需要什么功能？要用什么軟件物化作品……設(shè)計過程中，為了逐一解決這些問題，他做調(diào)研、畫草圖、學(xué)建模、查資料。3D打印誤差造成插件無法安裝，他就用砂紙手工打磨；進(jìn)度慢且仍有誤差，會影響帶動葉片擺動的齒輪，他就嘗試用電子螺絲器小心轉(zhuǎn)動。頒獎會現(xiàn)場，王瀟帶著他的作品與首屆未來工程師大賽的優(yōu)秀參賽代表董驍駿進(jìn)行了互動交流。

結(jié)構(gòu)工程師項目要求學(xué)生以用戶的需求為導(dǎo)向，設(shè)計一款兼具實(shí)用功能又具有個性造型的真實(shí)尺寸比例的輕量化座椅。上海市民辦嘉宜初級中學(xué)的何晚菁以中式圈椅為靈感，設(shè)計了一把既具有中國傳統(tǒng)美學(xué)意義，又充滿現(xiàn)代科技元素的輕量化座椅。中式經(jīng)典圈椅典雅的造型和簡潔流暢的線條，給了她創(chuàng)意的靈感，而廣泛使用在航空航天器上的蜂巢結(jié)構(gòu)設(shè)計則讓她的想法得以實(shí)施。如何減重、如何確定尺寸、如何利用設(shè)計軟件勾勒想法……20多個問題推進(jìn)了設(shè)計進(jìn)程。

是起點(diǎn)也是加速器

曾經(jīng)的未來工程師，如今已成長為真正的工程師和各行各業(yè)的創(chuàng)新人才。從大賽成長起來的未來工程師們，有的成長為出色的工程師，有的從單片機(jī)開啟航天夢，有的由此對未至之境的探索深深著迷……未來工程師大賽既是起點(diǎn)也是加速器。

第六屆上海未來工程師大賽選手趙欣浩，他回到母校上海大學(xué)附屬中學(xué)擔(dān)任物理學(xué)科和學(xué)生科創(chuàng)社團(tuán)指導(dǎo)教師。結(jié)緣大賽而種下的科創(chuàng)種子已生根發(fā)芽，趙欣浩在許多的“第一次”中發(fā)現(xiàn)了工程的魅力，也明確了學(xué)習(xí)方向和志向。目前在云南支教的他，希望將科學(xué)知識和工程實(shí)踐帶給更多學(xué)生，以親身經(jīng)歷引領(lǐng)學(xué)生感受工程活動的魅力。

第七屆大賽選手陸勝寒從清華大學(xué)本碩畢業(yè)，目前從事人工智能技術(shù)開發(fā)。他說正是上海未來工程師大賽，令他破除了面對未知的恐懼，明白了無數(shù)次創(chuàng)新是對未知的挑戰(zhàn)。而現(xiàn)在，他將無畏困難，嘗試用人工智能為提升效率和解決實(shí)際問題尋找“最優(yōu)解”。

如今，新一屆的未來工程師大賽，又為孩子們準(zhǔn)備好了全新的創(chuàng)新風(fēng)暴和動手空間。改建“數(shù)智公話亭”、為城市物流設(shè)計制作智能物流機(jī)器人、制作月球科研站基本型的艙段對接裝置……第二十屆上海未來工程師大賽將帶領(lǐng)青少年探尋工程技術(shù)新勢力，通過七大工程師系列激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲，鼓勵學(xué)生解決工程技術(shù)問題。

本報記者 馬亞寧

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