1月17日，學院舉辦2025年秋季學期《設計與制造Ⅱ》課程項目展。11個教學班級的300余名學子共同參加了活動。現(xiàn)場分為機器人與智能制造、仿生機械、產教賽作品三大展示區(qū)，集中展示了90項課程科創(chuàng)項目，全方位展現(xiàn)了學子們解決復雜工程問題的綜合能力，體現(xiàn)了創(chuàng)新精神和團隊協(xié)作精神。
機器人與智能制造綜合展示區(qū)
步態(tài)模擬器：復現(xiàn)人體行走足底壓力關鍵特征
步態(tài)模擬器可復現(xiàn)人體行走過程中足底壓力的關鍵特征。驅動子系統(tǒng)采用單臺雙頭電機，搭配同步行星齒輪減速器，以輸出適配的轉速與扭矩。足部運動機構基于格拉肖夫曲柄搖桿四桿機構拓展設計，構建為帶導向滑塊的斯蒂芬森型六桿機構，并增設輔助腳跟連桿，能實現(xiàn)踝關節(jié)與前腳掌的駐留運動，模擬支撐與擺動的急回運動不對稱性。檢測系統(tǒng)由安裝于腳跟及前腳掌區(qū)域的壓力傳感器組成，實現(xiàn)實時運動可視化。
坦克模型系統(tǒng)：多機構協(xié)同自動化裝填發(fā)射功能設計
該系統(tǒng)結構分為發(fā)射、供彈、底盤三部分，以亞克力板為主要結構支撐，搭配3D打印件及金屬導桿，融入基于平行連桿機構的直—平協(xié)同供彈裝置、絲桿蓄能式高壓氣動擊發(fā)系統(tǒng)，同時借助雙流箱設計，由兩個電機分別提供前進動力和驅動外殼轉動實現(xiàn)轉向，構建了功能完備、協(xié)同高效、自動化裝填發(fā)射功能的坦克模型系統(tǒng)。
智能拾物小車：破解智能機器人小空間移動與作業(yè)的場景局限
項目設計了一個由底盤與連桿機械臂組成的多功能實驗平臺，核心控制系統(tǒng)采用Arduino UNO R3與CNC Shield V3的堆疊架構，并配合多種傳感器與驅動模塊實現(xiàn)機電一體化控制。底盤能實現(xiàn)任意方向上的靈活移動，微型機械臂可在半徑50cm的范圍內作業(yè)，同時具備穩(wěn)定拾取及搬運500g以內物體的能力，且能保持30秒以上不掉落。
仿生機械展示區(qū)
仿生水母（靜謐水下探索器）：還原水母收縮—舒張運動機制
仿生自主水下機器人采用急回特性觸手驅動機構作為推進系統(tǒng)，由曲柄滑塊機構耦合多連桿機構驅動，可實現(xiàn)貼合生物習性的伸展—收縮運動周期。浮力控制采用曲柄滑塊式吸水機構，控制系統(tǒng)采用雙輸入架構，集成了電機驅動、LED燈光控制、攝像頭圖像傳輸及基于慣性測量單元的位姿反饋監(jiān)測功能等，復現(xiàn)仿生水母的收縮-舒張運動模式，并實現(xiàn)加速度等參數實時遙測及基礎圖像傳輸。
機械靈動眼：高度仿真人眼運動機理
該項目聚焦仿人眼表情交互技術，通過創(chuàng)新機械結構設計實現(xiàn)擬人化眼部運動，實現(xiàn)機器人眼睛運動高度擬真，精準傳遞喜怒哀樂等基礎情緒和細膩情緒的表達。眼球采用雙舵機驅動兩級平行四邊形機構，實現(xiàn)俯仰、偏航±25°的擬人化運動范圍；眼皮通過舵機+齒輪傳動，結合曲柄滑塊、搖桿滑塊機構完成特殊運動規(guī)律，為突破“恐怖谷效應”、增強人機交互親切感提供了可行路徑。
仿生蝴蝶：復現(xiàn)飛行軌跡，彰顯生態(tài)價值融合
仿生蝴蝶是模仿蝴蝶撲翼飛行特性的微型飛行器，以舵機為驅動裝置，通過連接件將動力傳遞到翅膀骨架，依靠翅膀扇動產生升力與推力從而實現(xiàn)飛行。作品采用質量輕、傳動結構簡單的舵機與連桿組合傳遞動力，以碳纖維桿件作為骨架，用于提高結構強度。同時優(yōu)化前后翅的間隙、安裝角度以及機身部件布局，從而改善升力方向。
產教賽作品展示區(qū)
貝類脫殼機：提供一體化脫殼取肉完整技術方案
項目搭建了熱水焯燙—滾筒碰撞—鹽水浮選的三段式流程，集去殼、分離、收集于一體，實現(xiàn)從整貝到潔凈貝肉的一體化處理。項目將功能拆成獨立槽體，借助仿真技術確定滾筒正反轉與刮板搖桿的節(jié)奏匹配，讓貝殼相互碰撞但不過度擠壓，保護貝肉完整。項目為模塊化設計、往復滾筒及低成本浮選方案，后續(xù)可擴展多種貝類適配、自動分揀及在線清洗功能。
葉菜潔凈化處理包裝一體機：“潔凈-加工-包裝”一體化技術方案設計
為實現(xiàn)高效、低成本的凈菜加工與供應，項目設計了蔬菜清洗模塊，通過傳送帶運送蔬菜至水中，利用其自身浮力及鐵絲引導，在水中推進并通過氣泡清洗，最終輸送至切根模塊；切根模塊采用視覺系統(tǒng)定位根須位置，通過壓板固定蔬菜主體，由轉動刀片進行自適應精準切根。項目顯著提高了清洗效率，大大節(jié)省了人工成本。
課程簡介
《設計與制造Ⅱ》新工科課程是學院機械類專業(yè)第一門系統(tǒng)培養(yǎng)學生對現(xiàn)代機器建立正確認知、科學分析和原創(chuàng)設計能力的專業(yè)核心基礎課，前身是機械原理、機械設計兩門上海市精品課程，2012年啟動兩課融合建設，逐步建立形成了產品研發(fā)牽引的課堂-課外“雙主線并行”項目式教學方法、知識點和能力點承載思政點的“三點合一”融入式課程思政育人方法，通過“三個搬進”（“把現(xiàn)代機器搬進課堂”“把產品開發(fā)搬進課程”“把科研訓練搬進項目”）和“四個重塑”（內容體系重塑、教學模式重塑、考核方式重塑、思政育人途徑重塑），引導學生系統(tǒng)建構起對現(xiàn)代機器的科學認知及其運動方案原創(chuàng)設計的思維和基本能力，為制造強國建設培養(yǎng)后備生力軍。
課程獲評教育部機械原理課程群虛擬教研室“名師示范課程”、國家級一流本科課程（線下課程、虛擬仿真實驗課程）、教育部首批課程思政示范課程、上海市首批一流本科課程、上海市首批課程思政示范課程、上海市重點課程、上海市優(yōu)質在線課程、上海市精品課程等，被教指委領導譽為“國內課程改革的旗幟”。課堂教學和課程項目展曾被教育部機械原理課程群虛擬教研室3家虛擬教研室全網直播觀摩。多所高校借鑒了課程教改經驗做法，近五年受邀作國際大會報告2次、國內大會報告和教改培訓等各類報告講座50余次，影響廣泛。
課程團隊承擔了教育部、國家教指委、上海市、學校等各級教改項目20余項，發(fā)表教學學術論文10余篇，出版教材教輔9本、科普書籍3本，研制出版我國第一部《機械類專業(yè)課程思政教學指南》，入選首批教育部課程思政教學名師和教學團隊、新華思政優(yōu)秀名師、上海市課程思政示范團隊和教學名師、上海市教學能手，榮獲上海市高校教師教學創(chuàng)新大賽一等獎、全國高校青年教師教學競賽一等獎、首屆“科德杯”中國機械行業(yè)產教融合教育教學創(chuàng)新大賽特等獎、第二屆上海市課程思政教學設計展示活動特等獎、上海市高校青年教師教學競賽特等獎等榮譽。
課程網址：http://bhcdo.cn/bkjx/me3220/
學院項目式教學簡介
為踐行上海交大“四位一體”人才培養(yǎng)理念，培養(yǎng)適合我國未來產業(yè)需求的創(chuàng)新型工科人才，機械與動力工程學院對接國際先進教學理念，率先開展項目式教學。在設計與制造系列課程（《工程學導論》《設計與制造I》《設計與制造Ⅱ》《設計與制造Ⅲ（畢業(yè)設計）》）教學實踐中，將工業(yè)企業(yè)以及人們現(xiàn)實生活中的工程問題引入課堂，項目式教學組織方式整體貫穿，強調產品設計與制造的系統(tǒng)規(guī)劃及全局優(yōu)化問題，循序漸進培養(yǎng)學生工程思維與綜合實踐能力。同時依托課程項目展將項目式課程教學、本科生畢業(yè)設計和國際聯(lián)合畢業(yè)設計的成果進行集中展示，致力提升學生解決實際工程問題、交流溝通、團隊合作、跨文化國際協(xié)作、跨學科知識整合及運用等方面的能力，形成了校企專家與學生之間相互學習、相互啟發(fā)的“多贏”局面。課程項目展是對學院“重實踐、求創(chuàng)新”育人理念的生動詮釋，更是學院卓越工程科學人才培養(yǎng)體系改革成果的集中展示，獲得了國內外教育界同行及兄弟院校的好評以及合作企業(yè)的認可。
2025年秋季學期《設計與制造Ⅱ》課程項目展獲獎名單
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