為積極響應科技部、中央宣傳部、衛健委、中國科協關於舉辦「2020年全國科技活動周」的號召,海洋工程國家重點實驗室經過精心準備,推出了「智創未來」科普活動。活動包括科普課程、實驗室參觀、學長交流等,旨在激發中學生的好奇心、求知慾、洞察力,帶領學生感受科學與思想的力量。活動於8月18日至8月底在上海交通大學閔行校區開展,為克服疫情影響和距離帶來的不便,活動採用線上、線下相結合的模式同步進行。
啟動儀式上,實驗室副主任楊晨俊教授在致辭中說:「希望此次活動能為同學們開啟夢想之門,創造一個認識海洋、探索海洋的機會」。
當智能遇上海洋:定義新的海洋智能時代
「智創未來」即智慧、創新、面向未來,當然「海洋智能」也是本次活動的重要內容,那麼在智能時代,如何研究海洋呢?
人類探索研究海洋空間、海洋能源、海洋生物等,需要研製各種海上設備來推動研究。比如中國自主研發981海上石油平臺就為深海的礦產勘探、開發和生產做出了貢獻,「蛟龍號」載人潛水器在2015年時也在西南印度洋發現了「黑煙囪」。實驗室王鴻東副研究員介紹,目前潛水器的研發正向全海深進行覆蓋,而核心力量便是科技。課堂上,王老師向同學們提出了一個問題:「在大海上,兩點之間線段最短嗎?」 這一問題看似簡單實則不然,也激發了同學們的興趣。王老師解釋道,海面上的路線問題可能會比陸上更複雜,地球並不是一個平面,對於船隻來說,面對各種情況如何規劃最短的航行路線?未來是否能夠用智能技術讓船隻自己來判斷呢?這就需要有更多科學研究者來進行研究和探討。
「我要把老師講到的知識點都記下來,誰能再支援幾張紙,咱倆就是好朋友!」剛結束軍訓就匆匆趕去聽網課的迷彩服同學的內心在吶喊。8月24日至25日,貴州省盤州市第二中學的同學們通過雲端科普課堂,線上聆聽了海洋工程國重室精心準備的課程。在與授課老師的互動環節,一名迷彩帽男同學從淺海到深海、從海洋到航天,一股腦兒拋給老師四個問題,貴州孩子的求知熱情令人動容。
造船業皇冠上的明珠-豪華郵輪
談到海洋,就免不了要談到海上的重要交通運輸工具—船。那麼海上豪華郵輪是怎麼被造出來的呢?上海外高橋造船有限公司郵輪開發部副部長李嘉寧高級工程師為同學們帶來了「造船業皇冠上的明珠—豪華郵輪」主題的課程,介紹了豪華郵輪的發展歷程以及運營模式。李嘉寧高工還為同學們詳細講解了建造一艘郵輪需要考慮的各種繁複工作,包括布置、艙室、動力系統、安全、美學等方面的設計。
課程結束後,接受採訪的同學說:「不同於以往作為遊客的身份享受豪華郵輪上的娛樂設施,此刻的我們,從船舶與海洋工程專業的角度出發,對豪華郵輪進行重新的審視,了解其建造方式,內部構造等等方面,使我頗為震撼,果真只有如此龐大複雜的工程,才配得上「造船業皇冠上的明珠」這一稱號。」
藝術編程,大熊貓、雷達探測儀、仿生魚都可以有
程序設計,是數位化工業、智慧生活、虛擬實境、人工智慧的基礎。
實驗室林志良副教授帶領同學們開啟了一場「藝術編程之旅」!
想電腦畫畫?其實一點也不難!在老師和學長的手把手指導下,沒過一會兒,一隻萌萌噠熊貓寶寶就在同學們的電腦屏幕上玩開了,當可自動旋轉雷達探測儀接通電腦的一瞬間,有幾名男同學興奮地跳了起來,還有幾個富有浪漫細胞的女孩子用電腦畫出了獨屬於自己的星系。林老師通過視頻短片向同學們介紹了能自動識別障礙物在海底遊走自如的仿生魚,其尾巴的搖動和細節的模仿讓人無法分辨出真假,還通過flappy bird的遊戲向同學們展示了人工智慧強大的學習能力。
各種各樣的玩法讓同學們直言「林老師的藝術編程顛覆了以往我對於編程的認識,林老師耐心的指導很快讓我們熟悉並實現了Processing和Arduino相結合的編程方式。從繪製基本圖形到動畫展示循序漸進,讓我們見證了參數變化所帶來的動畫效果,真正地感受到編程並不是一項枯燥的工作,它是一門藝術,能帶來無以言表的滿足感和樂趣」。
「實驗室科研設施超震撼!」
「我對實驗設施和環境很感興趣,看到實驗室的各種設備,海龍號系列潛水器等等,還能和之前上課的一些內容結合起來,參觀完感到很震撼!」來自上海格致中學的劉同學在參觀完實驗室後如是說道。
8月19日上午,為了讓學生們更直觀了解實驗室的科研工作和科研設施,講解老師帶領同學們實地參觀了海洋深水試驗池、水下工程實驗室和風洞循環水槽三個實驗室。
同學們進入無人遙控潛水器「海龍二號」的裝配車間,在風洞內部零距離觀看了測量風壓係數的建築模型。「在那麼深的海底進行作業,海龍二號要承受巨大的壓力,我們怎麼進行試驗呢?」、「風洞裡面這麼熱,為什麼不裝空調呢?」……同學們有著很多疑問,聽完老師的介紹,一個個疑惑終於消除了。雖然已經汗流浹背,同學們的參觀熱情卻絲毫不減。一位同學談到對自己未來的期待,深情地說:「我也想成為像他們一樣的科學家和工程師,為國家做出貢獻。」
「智創未來」科普活動依託於海洋工程國家重點實驗室開展,藉助國內一流的高校優質資源,為中學生打開一扇通往知識海洋的興趣大門。通過短短一周時間能教給同學們的知識點有限,但正如貴州省盤州市第二中學高一5班王嫣然同學在活動感想中所寫的一樣,「在那陽光所無法觸及的深海有奇形怪狀的獅子魚和能吃掉抹香鯨的大王烏賊,人類用自己的智慧揭開了海洋世界的微微一角。此次暑期科普活動為我走進海洋世界打開了一扇窗,也為我的人生開拓了一片新的版圖。」