启明学院《科学思维与研究方法》新生研讨课学习成果汇报会举行

12月19日上午，启明学院2021级跨学科联合实验班新生研讨课《科学思维与研究方法》学习成果汇报会在亮胜楼学术报告厅举行。

教学团队负责人余龙江教授、启明学院副院长黄刚, 相关院系任课教师，以及来自机械、光电、生命、土木学院卓越计划实验班的120余名同学加了汇报会。汇报会由机械学院副院长王书亭教授主持。

汇报会上，来自四个研讨群的八个小组，聚焦智能医疗、脑机接口、智能机械、智能建造四个主题作了精彩汇报，思想的碰撞迸溅出智慧的火花，现场提问和讨论气氛火热。

厚植家国情怀，守护生命健康。智能医疗相关的研究课题具有人性化，服务化的显著特征。“鞘驱动人工肌肉外骨骼机器人”课题小组通过动力强劲、造价低廉的鞘驱动人工肌肉和模糊自适应PID控制算法，融合压力传感器和肌电传感器等获取人体的运动状态，并引入转弯行走状态，使得该机器人能适应更多的环境，这将会为残疾和瘫痪患者带来更多福音；围绕肿瘤筛查定位与靶向治疗的“纳米机器人”课题小组，运用薄膜涂层技术将磁性氧化铁颗粒溅射到外壳上以赋予磁性，构造不对称结构，采用外加磁场和鞭毛式螺旋运动驱动，创造性地提出外加磁场的双定位系统，综合利用感应式磁声成像和磁粒子成像完成感知与定位功能，进而到达靶点位置并通过磁热敏机制释放药物，达到理想的治疗效果。

智能医疗组的汇报结束后，与会同学踊跃提问，汇报组成员逐一解答。针对智能医疗组的汇报，曹丹华老师建议深究疾病病因，从根本的动机和立意出发，制定针对性的方案。

脑机接口，所想即所传。 “基于脑机接口对于癫痫疾病的靶向治疗”课题小组探索通过脑机接口这种单一的装置实现疾病的诊断、发作预测、治疗、效果检测等多元化的功能，从而为癫痫患者提供一种廉价且高效的治疗方案。 “脑机接口在幻肢痛上的应用”小组通过采用非嵌入式的脑磁图提取信息，使用CICA算法提取除杂后，转接成计算机可识别信号，再将信号解码对应相应肢体动作，从而构建起脑与虚假肢体的关联，通过此关联，患者可以用脑波控制相应虚假肢体运动，达到治疗目的，进而减少32%~36%程度的疼痛。

杨晓非老师对同学们从脑机接口技术应用到对患者疾病的治疗表示肯定，应用于对治疗幻肢痛的想法也十分新颖，科技是为人服务，这正是科学研究需要做的。

智能机械，立足服务社会。“全自动智能移动机器人”小组结合“十四五”规划和2035远景目标纲要强调了该研究的必要性，分别从感知、决策、控制和集成四个方面介绍了智能移动机器人，主体选用小车，以Arduino开发板为控制核心，选择四轮全向移动的移动方式，通过超声波红外线等传感器实现测距，并结合算法规划路径最终实现绕障，结尾处，他们还展现了自己对智能移动机器人的远景思考。“The Intelligent Sorting Robot”课题小组同样基于“十四五”规划，以快递的识别原理为基础，将机器人从内到外拆解成数据处理和计算机中枢系统、产品外观和机械臂结构来进行阐述，瞄准科技与社会发展的结合，推动社会服务质量从细节和基础进进行提升。该组流利的英文表达给大家留下了深刻的印象。

针对智能机械组的汇报，丁明跃老师表示同学们能立足国家远景目标来思考项目值得肯定，同学们总体表述和思维逻辑清晰，鼓励大家再接再厉。

梦想为舟，奋斗作桨。智能建造汇报小组成功掌握现实基础和未来设想间的平衡点。“The deformable building robots”课题小组从当前我国建筑行业面临的问题和现阶段建筑机器人的不足出发，对可变形式机械手爪和变形式建筑工作平台等进行了创新设计。拓展上采用机械臂结合，在传统建楼机的基础上升级改进，利用铰链结构实现变形，从而达到塑形建筑的目的，将会大大提高建筑的牢靠性和美观性。“月球建造及能源供应”课题小组面向未来，分析了人类探索月球的必要性，紧接着从建设月球基地，拓展到基地能量的来源问题，分别介绍了光伏和温差发电并结合形成光伏—温差耦合发电系统，小组最后现场展示了自己制作的月球基地简易模型，包含了大致结构、能源供应以及人类生活区的供暖等内容。

    针对未来的月球建造，沈文爱老师指出未来应该考虑到核电的使用，这将在太空中更具使用价值。同时，这个问题极大引发了现场同学们的思考和讨论热情。

八个小组全部汇报结束后，院系指导教师为他们颁发了“优秀报告获得者”证书，以资鼓励。

    会议最后，余龙江教授总结致辞，他评价，《科学思维与研究方法》这门新生研讨课达到预期效果，汇报会上，同学们流畅的表达、严密的逻辑、自信的台风，充分展示了大家从高中阶段到大学阶段的一个成功转变，同时感谢所有的指导老师对各组不同专业同学的辛勤指导，最后也希望各个课题小组的同学们努力学习，继续探索未来，回答钱学森之问，实现民族的伟大复兴。

《科学思维与研究方法》新生研讨课已连续实施9年，教学成果显著，受到历届学生的欢迎。启明学院将继续实施教师引导，学生自主选题、攻关的教学策略，期待在后期教学中不断完善课堂模式，打造风格独特，更具吸引力的启发性课堂。