项目式教学法(PBL)是工程实践最有效的教学方式之一,在疫情期间,工程实践中心重构教学体系,探索利用PBL教学法在云端指导学生实践。在每个项目的实施过程中,把Driving Question(驱动性问题)、Critical Thinking andResearch (批判性思维和研究)、Collaboration(分工合作)、Communication(沟通)、Sharing(分享)和Technology Integration(技术集成)各个培养环节落到实处,培养了同学们在生活中发现问题,分析问题和解决问题的能力。
疫情期间云端实践活动中,同学们充分利用了网络资源,克服种种困难,完成工程实践能力和创新能力的锻炼。本期开始,公众号将分批展示部分作品。
本批作品主要是雕刻机类创新制作项目和模型类创新制作项目。雕刻机类制作项目需要同学们自己装配、编程、调试组装完成主机,并通过三维软件设计图案,利用自己制作的雕刻机完成精美的创意作品;模型类制作项目则是同学们利用三维软件进行原创设计,自己把创意灵感变成实物,就地取材,外购零件,利用3D建模和激光切割等多途径加工手段,最后完成自己的创新作品。
(一)雕刻机项目
1、耳板之美
制作人姓名:熊仁伟、蒲钰林
设计灵感:该作品是考虑到工程设计的实际运用,制作耳板图案,以体现作品的技术美和艺术美。
所用工艺:钳装、电子电控、激光切割、雕铣
2、“同舟共济”新徽标
制作人姓名:袁智旭、王志豪、李中豪
设计灵感:受同济大学校名和校徽启发,结合水墨画风格和人物剪影风格,设计了“划龙舟”的雕刻图案,制作出体现同济学子拼搏精神的作品。
所用工艺:电子电控、钳装、雕铣
3、学院院徽
制作人姓名:郑瀚阳、付阳静、黄子健
设计灵感:由于组员来自智能交通与车辆类,涉及汽车学院、交通运输工程学院、轨道交通研究院,于是以三个学院的元素环绕校徽为基础,进行元素简化完成设计,展现学院间的融合和包容。
所用工艺:电子电控、钳装、雕铣
4、同济大学标志物重现
制作人姓名:刘晓辰、李文盛、年旭丰、周岳淇
设计灵感:作品利用雕刻机的功能复刻了同济大学衷和楼以及同济大学浮雕石头,分别使用CAD、PS软件建模、设计,其中同济大学衷和楼的迷你复刻版采用榫卯结构,雕刻后打磨上色完成。
所用工艺:电子编程、钳装、雕铣、喷漆、木工
5、追梦青年
制作人姓名:刘晓辰、李文盛、年旭丰、周岳淇
设计灵感:作品利用雕刻机的功能复刻了同济大学衷和楼以及同济大学浮雕石头,分别使用CAD、PS软件建模、设计,其中同济大学衷和楼的迷你复刻版采用榫卯结构,雕刻后打磨上色完成。
所用工艺:电子编程、钳装、雕铣、喷漆、木工
(二)模型项目
1、简易呼吸机
制作人姓名:张珩博、翦博文、赵一骏
设计灵感:疫情期间,呼吸机供不应求,该作品重点设计了呼吸机的机电一体化自主驱动,在降低成本的同时,实现了机器的效能和核心控制技术的严谨,作品具有市场化潜力。
技术工艺:软件编程、激光切割、电子电工、钳装
2、童趣
制作人姓名:庞皓俊
设计灵感:受到泡泡机和旋转木马的启发,将平面旋转和立体旋转融合,并搭配彩灯,利用电机驱动技术制作出充满幻想童真的观赏型模型,引起人们对童年美好的回忆。
技术工艺:3D建模、3D打印、激光切割、电子电工
3、微型创意吸尘器
制作人姓名:王一杰、侯浩天、赵佳龙
设计灵感:在日常学习生活中,常常难以清理碎纸屑、橡皮屑等微粒垃圾,该作品通过3D打印,采用螺纹连接的方式完成装配,制作出桌面吸尘和LED照明吸尘的实用型作品。
技术工艺:3D建模、3D打印、电子电工、钳装
4、蒸汽朋克电驱动齿轮台灯
制作人姓名:敖晟瑞
设计灵感:随着智能化的发展,台灯也逐步加入智能功能。该作品实现了遥控开灯关和“自主跟随”主人身影照明的功能,采用复古的蒸汽朋克风格,以遥控电机带动三组齿轮转动,使台灯可以进行多维度空间平移。
技术工艺:3D建模、激光切割、电子焊接、钳装、电子电工
5、KT板固定翼飞机
制作人姓名:费靖皓、雷雨桓、万涵博
设计灵感:宫崎骏的动画电影《红猪》中展示了一架水上螺旋桨式飞机,极具科技感。该作品利用固定翼飞机的基本飞行原理,用机头马达带动螺旋桨提供牵引力,并用起落架代替了浮筒装置,从而实现了陆地起飞的可替换性。
技术工艺:激光切割、胶结、电子电工、钳装
6、徽梦桥
制作人姓名:潘琪、常云龙、黄信、程瑞松
设计灵感:徽梦桥是一座兼具中国传统建筑古典美与现代艺术新韵的徽派特色开合桥,桥体两侧楼阁伫立,上层通人,下层通车,桥体两端采用球铰开合,晚上桥面打开通船,彩灯点缀桥体。
技术工艺:3D打印、电子电工、软件编程、焊工、钳装
7、仿生多足兽
制作人姓名:俞一辉、吴逸凡、汤赣、谢秋甫
设计灵感:该作品在“风力仿生兽”依靠机械原理和自然风力的基础上,用蓝牙控制运动,制作出一款可遥控的行走式仿生动物简易机器人。
技术工艺:3D建模、3D打印、电子电工、蓝牙编程、激光切割、钳装
8、星系公转模型
制作人姓名:王剑辉、朱开明、朱嘉仪
设计灵感:该作品系科普教育类模型,采用电机驱动齿轮传动,模拟恒星行星卫星公转关系,演绎天体的空间运转,可用于科普活动。
技术工艺:3D建模、3D打印、激光切割、电子电工、钳装
9、智能计数大白
制作人姓名:郭浩、黄庆泽、何雯妮
设计灵感:采用“大白”的动画形象,将单片机计数技术应用于普通存钱罐,利用红外线技术实现智能计数,电子编程使LCD屏能够显示出投入金额和罐内金额总数。
技术工艺:3D建模、3D打印、软件编程、电子焊接
10、多功能针线盒
制作人姓名:邢书畅、于诗尧、王静怡
设计灵感:该作品结构采用拼插式联接,分为上下两层,可平行旋转,下层的圆柱放置线筒,齿轮转动可使柱子竖立,同时配备了穿针引线器一体化套组及金属针磁吸式童锁,具有便捷性和安全性。
技术工艺:3D建模、3D打印、激光切割、胶结
11、垂直轴风光互补路灯模型
制作人姓名:字雨、付张鑫、杨臣鹏
设计灵感:该作品利用太阳能与风能供能,采用二极管控流的方式,控制路灯的单向供电,并防止蓄电池过充。外观上使用流线型叶片设计,美观实用。
技术工艺:3D建模、3D打印、电子电工
12、新冠病毒之“死”(THE DEATH OF COVID-19)
制作人姓名:吴涵硕、侯正阳、许逸唯、孙昊昱
设计灵感:该作品设计了人偶捶打病毒模型的装置,利用了齿轮和凸轮-推杆来控制运动,以纪念2020年中国的抗疫斗争。
技术工艺:3D建模、3D打印、激光切割、电子电工、钳装
13、温控USB散热风扇
制作人姓名:聂通、魏博楠、张翔文、杰尼莫
设计灵感:散热作为电子产品中重要装置,市场上的设计却不够灵活。该作品利用直流电池,增加了热敏电阻与温度传感器,制作了用数据线连接便可根据温度自动控制转速的智能化小风扇。
技术工艺:3D建模、3D打印、电子焊接
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