動手做“從娃娃抓起”

(資料圖)

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設計者王瀟（左一）為同學介紹智能水杯 本報記者 陶磊 攝

為創建工程技術教育的良好生態，打造工程技術人才培養新高地，在上海有一項已經堅持了19年的青少年“動手做”大比拼。昨天下午，第十九屆上海未來工程師大賽在徐匯中學頒獎。大賽內容涉及結構、建筑、機械、電子、軟件工程、航天、工業設計等，吸引了全市5萬余名中小學生積極參與，經過區級選拔推薦，來自16個區的906支參賽隊入圍市級決賽。

造一個月球科研基地

2030年前后，我國將進行載人登月和月球科研基地建設。第十九屆未來工程師大賽航天設計師項目圍繞國家嫦娥工程“探、登、駐”三個階段計劃，在去年月面可移動實驗室的基礎上，讓學生設計并制作“月球科研基地”。

上海市青浦高級中學的蔡孜忱同學設計的“廣寒新居”，通過“超導托卡馬克裝置”利用月球資源為科研基地供能；還以航母的電磁彈射裝置和電磁炮為靈感設計“電磁軌道加速器”運輸月球礦物。上海市靜安區教育學院附屬學校的李秭熹同學設計制作了“長期駐月科研基地——廣寒宮”，能承載50位航天員長期駐月生存、實驗等日常所需。作品結合單片機和軟件編程，能情景化動態展現月球生命區的溫濕度值、火焰及煙霧傳感器值、宇航員生存需要供給的熱量、氧氣、水值等信息，是一座生態良性循環，適宜長期駐月的月球科研基地。

探求欲激發“新產品”

大賽作為工程技術創新人才培養的載體，從實際需求出發，以問題為導向鼓勵學生開展創新實踐。上海市徐匯中學的王瀟同學為上班族設計了一款智能水杯。它有設置飲水量、定時提醒喝水、測量水溫等功能，造型以葉片姿態類比“缺水程度”，新奇而可愛。杯子的使用者是誰？什么形狀合適？需要什么功能？要用什么軟件物化作品……設計過程中，為了逐一解決這些問題，他做調研、畫草圖、學建模、查資料。3D打印誤差造成插件無法安裝，他就用砂紙手工打磨；進度慢且仍有誤差，會影響帶動葉片擺動的齒輪，他就嘗試用電子螺絲器小心轉動。頒獎會現場，王瀟帶著他的作品與首屆未來工程師大賽的優秀參賽代表董驍駿進行了互動交流。

結構工程師項目要求學生以用戶的需求為導向，設計一款兼具實用功能又具有個性造型的真實尺寸比例的輕量化座椅。上海市民辦嘉宜初級中學的何晚菁以中式圈椅為靈感，設計了一把既具有中國傳統美學意義，又充滿現代科技元素的輕量化座椅。中式經典圈椅典雅的造型和簡潔流暢的線條，給了她創意的靈感，而廣泛使用在航空航天器上的蜂巢結構設計則讓她的想法得以實施。如何減重、如何確定尺寸、如何利用設計軟件勾勒想法……20多個問題推進了設計進程。

是起點也是加速器

曾經的未來工程師，如今已成長為真正的工程師和各行各業的創新人才。從大賽成長起來的未來工程師們，有的成長為出色的工程師，有的從單片機開啟航天夢，有的由此對未至之境的探索深深著迷……未來工程師大賽既是起點也是加速器。

第六屆上海未來工程師大賽選手趙欣浩，他回到母校上海大學附屬中學擔任物理學科和學生科創社團指導教師。結緣大賽而種下的科創種子已生根發芽，趙欣浩在許多的“第一次”中發現了工程的魅力，也明確了學習方向和志向。目前在云南支教的他，希望將科學知識和工程實踐帶給更多學生，以親身經歷引領學生感受工程活動的魅力。

第七屆大賽選手陸勝寒從清華大學本碩畢業，目前從事人工智能技術開發。他說正是上海未來工程師大賽，令他破除了面對未知的恐懼，明白了無數次創新是對未知的挑戰。而現在，他將無畏困難，嘗試用人工智能為提升效率和解決實際問題尋找“最優解”。

如今，新一屆的未來工程師大賽，又為孩子們準備好了全新的創新風暴和動手空間。改建“數智公話亭”、為城市物流設計制作智能物流機器人、制作月球科研站基本型的艙段對接裝置……第二十屆上海未來工程師大賽將帶領青少年探尋工程技術新勢力，通過七大工程師系列激發青少年好奇心、想象力、探求欲，鼓勵學生解決工程技術問題。

本報記者 馬亞寧

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