为加强中国科大精密机械与精密仪器系全球系友的联系与交流,2022年8月28日,中国科大精密机械与精密仪器系“系友论坛”第十一期线上讲座成功举行。本次讲座邀请9509系友、北京航空航天大学副教授欧攀做“浅谈3D打印和创新教育”的报告,报告由9509系友陈颖芳主持。
欧攀老师自加入北京航空航天大学以来,在科研工作之余已经当过两届本科生班主任,对中国当代大学生的特点有着深刻认识。报告伊始,欧老师回顾了钱颖一教授在清华学生上发现的7个普遍现象:① 忙碌、茫然、盲目 ;② GPA导向过重 ;③ 变相缩短学制; ④ 焦虑、纠结、内卷 ;⑤ 大学如同高中 ;⑥ 不会做研究; ⑦ 均值高、方差小、创造性人才少。针对最后一点,他展开讲述自己对创新教育的理解与实践。
欧老师认为,目前中国教育过于关注STEM(Science、Technology、Engineering、Mathematics)素质培养,而较缺乏ARC(Art、Representation、Creativity)素质培养,而后者往往是创造性人才的培养必要条件。他以世界上最成功的几个公司作为案例,分析了车库文化和开源文化。欧老师分别以GitHub网站、Arduino单片机和自己的著作《高等光学仿真》为例,探讨了开源文化对创新思维带来的益处。
3D打印自提出以来受到了广泛关注,涉及多个学科,集光、机、电、算一体化。欧老师在简单介绍3D打印技术的原理和应用后,以自己在北航开展3D打印机组装课程实践为例,展示了同学们上课DIY组装3D打印机的视频,并分析了3D打印在创新教育中能够扮演的角色。欧老师提出,3D打印机作为典型设备,既包括了运动执行件、限位传感器等硬件设计,又包括了控制程序等软件设计,能够很好第锻炼学生的综合能力。更重要的是,目前自制3D打印机所需要的硬件都成本较低,软件方面也存在现成的开源代码,对学生来说是可以很快上手,所学知识可以移植到其他仪器设备研发中。
为了更进一步阐释创新教育的理念,欧老师还展示了自己实验室开发的LED牛顿摆、激光竖琴、AR沙盘、超声悬浮器、频闪3D动画等丰富案例,相关设备具有十足的科技感和创意感,且具有成本低、易于制作、寓教于乐等特点,适合作为从小学到大学各个阶段的创新实践内容。
讲座一结束,系友们就迫不及待进行互动交流。其中讲座里提到的AR沙盘引起了几名系友的强烈兴趣,与欧老师就相关原理、教学场景和进一步改进方案进行了探讨。随后,资深系友黄文浩、沈连婠教授就9系学生培养、课程改革等方面与欧老师进行深入交流,并展望了合作可能。
报告人简介:
欧攀,中国科学技术大学9509校友,获中国科学技术大学精密机械与精密仪器系学士学位,清华大学精仪系光学工程博士学位,现任北京航空航天大学副教授。2011年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”、2012年获国家留学基金委资助到美国爱荷华州立大学作访问学者。长期从事激光技术、光学测量、3D打印等方面的研究和应用,共发表文章80余篇,其中发表SCI检索论文20余篇,EI检索论文40余篇,主编教材《高等光学仿真》1部(3版共14000册)。作为主要申请人获得授权中国发明专利18项,其中第一发明人专利10项。获国防技术发明二等奖1项(排名1)、国防科学技术进步三等奖2项。