清華開放百個實驗室慶105歲 小學生設計智能玩具

2020-12-15 中國新聞網

　　法制晚報訊（記者 馬曉晴 實習生 黃小妹 毛蘭芳）本周末，清華大學將舉辦建校105周年系列慶祝活動，將對公眾開放100個實驗室。其中的終身學習實驗室是近日正式啟用的，學生可以在這裡用樂高積木進行創作，在遊戲的同時學習知識。該實驗室面向不同年齡層次的學生群體開展創新學習實踐活動，未來將全面向社會開放。

　　啟用 終身學習實驗室內搭積木

　　近日，記者在清華大學終身學習實驗室看到，這裡有很多同學正在展示自己的作品，有觸髮式玩具車、機械手臂、八音盒和咖啡機等，這些作品分別出自清華附小、清華附中和清華美院學生之手。這些作品還有一個共同點，它們都是用樂高積木配合電子元件及電腦程式搭建而成的。

　　「今天上午8點開始編寫程序，現在程序就可以用了。」來自清華附小三年級的朱君毅告訴記者，他和同學們設計的是觸髮式玩具車，只要在玩具車前設置障礙物，玩具車就能跑動起來。「玩具車上安裝了藍牙傳感器、馬達、感應器等電子元件。」朱君毅說，通過控制電腦上編好的程序，就能操控玩具車。

　　「機械手臂上有一部手機，我們可以遠程操控機械手臂，即使人不在課堂，也可以通過機械手臂與課堂進行互動。」來自清華附中初一年級的張泠茜說，她在自學編程的基礎上花了一周的時間設計出了機械手臂。

　　張泠茜告訴記者，清華大學終身學習實驗室的活動空間更大，且原材料也更加豐富，更重要的是，她還能和其他學校的學生和老師有更多的交流機會。

　　來自清華美院的大四學生謝千遇，按照八音盒的原理，用樂高積木搭建出一款樂高八音盒，只要搖動搖臂就可以奏出音樂。「樂高積木不僅僅是用來玩的，還可以幫助我進行初步的建模，方便我做一些設計。」謝千遇說。

　　未來將向中小學開放

　　清華大學副校長楊斌介紹，清華大學終身學習實驗室是一個國際化、跨學科交叉、跨界融合的創新學習教育與研究機構，與國外基金會及相關領域專家合作，開發出創新的、面向動手實踐的以及在線學習的應用工具與平臺。深入研究這些工具與平臺在科學、工程和設計等領域中對學生的理論學習能力、動手實踐能力、創造力和解決問題能力的影響。

　　楊斌告訴記者，實驗室還將研究創造性實踐活動對創新學習的影響。特別是，研究學生如何從動手實踐中快樂地學習，探索如何評估不同年齡階段的教育及其成果。強調培養學生想像力、跨學科合作和終身學習技能的重要性。

　　「實驗室雖是比較小的空間，但可開展互動性活動，讓更多的孩子受益。」清華大學終身學習實驗室主任徐迎慶告訴記者，實驗室是一個可以自由發揮的地方，同學們可以圍坐在一起，一邊動手一邊學習。「學習不分時間，人這一生一直都在學習的過程中。」徐迎慶說，這也是取名為終身學習實驗室的初衷所在。

　　記者了解到，清華終身學習實驗室是繼哈佛、麻省理工、劍橋三大名校之後，首次落戶國內高校。實驗室將在周末向北京的中小學校有組織的開放。

　　探訪 足球機器人能自創新腳法

　　本周末，清華為慶祝建校105周年，除了舉行系列慶祝活動外，還將在周六、周日的每天上午8點到下午4點半，對公眾開放100個實驗室。今日，記者探訪了其中三個比較有特點的實驗室。

　　在自動化系的機器人智能控制實驗室，擺著機器小車、無人駕駛自行車、仿人機器人、足球機器人和家庭服務機器人。工作人員提到，這些機器人還在研發階段，開放當天會通過播放視頻和講解的方式來展示實驗室近年來所做成果。

　　記者注意到，實驗室中擺放著一小塊足球草坪，草坪上擺放著一個雙足機器人。工作人員告訴記者，這是自動化系的同學們組建的機器人足球隊——火神隊中的一員，這個機器人會競走，也會踢足球。2007年，火神隊參加了國際機器人比賽，首次參加國際比賽，他們的雙足機器人就在12米競速走挑戰賽中得了冠軍。2012年，實驗室的同學又實現了一種機器人快速踢球動作的編輯算法，即通過幾個參數的修改，機器人就能夠自動生成新的踢球動作。

　　工作人員表示，從2009年開始，機器人研究就不僅限於比賽了，而且將參與國際賽事、研發相關機器人的研究模式正式改成自動化系一門正式課程，通過比賽的過程來檢驗學生學習成果。目前，實驗室正在研究足式機器人的運動控制方法和機器人定位技術，未來希望能做一些應用型的機器人。

　　智能感知青少年心理狀態

　　記者在清華自動化系無人機實驗室看到，實驗室內擺放著各式各樣的無人機。實驗人員告訴記者，目前，實驗室內的無人機類型為多旋翼無人機，參觀當天會結合視頻講解的方式呈現實驗室的全貌。同時，實驗室工作人員表示，由於實驗室空間有限，並且出於安全考慮，參觀當天實驗室內的無人機不允許操作。

　　隨後，記者來到清華計算機系智能感知實驗室了解到，該實驗室做的主要內容為青少年心理健康大數據管理與服務平臺，通過電腦程式採集青少年的社交媒體數據、GPS地理位置信息、手環記錄的睡眠與運動情況、個人手機記錄APP使用情況，老師可以通過網頁版的程序監管學生。此平臺還可以檢測青少年的心理健康狀況，從而對青少年做出針對性的心理疏導。

　　實驗室工作人員告訴記者，開放日當天，他們會為參觀人員講解實驗室的研究內容，但無法讓參觀人員進行體驗。

　　清華開放的部分重點實驗室

　　實驗室 地址

　　摩擦學國家重點實驗室（機械系） 9003大樓北平房

　　智能感知實驗室（計算機系） 東主樓9區216

　　高性能國家重點實驗室（計算機系） FIT樓2D-05

　　無人機實驗室（自動化系） 中央主樓514

　　機器人智能控制實驗室（自動化系） 中央主樓508

　　實驗室 地址

　　新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室（材料學院） 技術科學樓2區1、2樓

　　低維量子物理國家重點實驗室（物理系） 理科樓B109、C117、C111

　　化學工程聯合國家重點實驗室（化工系） 工物館新館2層

　　抗腫瘤蛋白質藥物國家工程實驗室（生命學院） 生命科學館301-315

　　生物膜與膜生物工程國家重點實驗室（生命學院） 生命科學館

　　文/記者 馬曉晴 實習生 黃小妹 毛蘭芳

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