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绪章绪论
介绍课程的开课背景、主要内容、学习方法,引导低年级大学生制定自己的科技创新实践计划。
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●0.1课程介绍
介绍课程的开课背景、主要内容、学习方法,引导低年级大学生制定自己的科技创新实践计划。
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第一章结构设计与实践
介绍全国青年科普创新实验暨作品大赛的参赛作品:“马格努斯效应”小车、逆风负重行走装置、桐木承重结构、桐木桥梁结构等,从结构设计、材料加工、加载测试、比赛过程等多个环节分享大学生的科技创新实践案例。
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●1.1结构之美
介绍桥梁、脚手架、屋盖等结构,引导大学生关注身边的结构设计。
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●1.2“马格努斯效应”小车
分享“马格努斯效应”小车的实践案例。
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●1.3单风源逆风负重行走装置
分享单风源逆风负重行走装置的实践案例。
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●1.4双风源逆风负重行走装置
分享双风源逆风负重行走装置的实践案例。
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●1.5桐木承重结构
分享桐木承重结构的制作案例。
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●1.6桐木抗震承重结构
分享桐木抗震承重结构的制作案例。
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●1.7集中载荷桥梁结构
分享集中载荷8kg砝码的桐木桥梁结构的制作案例。
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●1.8移动载荷桥梁结构
分享移动载荷10kg小车的桐木桥梁结构的制作案例。
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●1.9结构的后期研究
介绍科技竞赛的作品如何在赛后继续进行研究。
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第二章3D打印应用实践
分享大学生从接触3D打印开始,为解决手机散热、打印机供料、车辆部件制作等问题而不断使用3D打印进行科技创新实践的案例。
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●2.13D打印简介
介绍3D打印机的结构、功能和使用方法。
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●2.23D打印机进料架的设计
分享3D打印机进料架的设计。
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●2.3手机散热器与支架的设计
分享手机散热器、手机支架的设计。
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●2.4车辆部件的设计
分享用3D打印机完成智能小车部件的制作过程。
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●2.5用好3D打印
介绍如何用好3D打印这个得力的工具,提高大学生的实践能力。
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●2.63D打印下客装置
介绍科技竞赛中下客装置的设计与3D打印
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●2.73D打印与艺术设计
介绍用3D打印技术实现“十二水灯”、“祥云钟”的设计。
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第三章单片机与智能小车
本章从单片机的工作原理和应用技术讲起,分析了国内科技类竞赛不同功能的智能小车的设计与实现,展示了多种传感器在智能小车上的应用。
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●3.1单片机简介
介绍单片机的基本结构、工作原理等,分享单片机的自学方法。
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●3.2循迹小车
介绍循迹小车的工作原理,学习灰度传感器的应用。
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●3.3双控循迹小车
介绍双控循迹小车,通过自主识别道路方式或者手机遥控方式完成指定赛道,学习摄像头、WiFi模块的应用。
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●3.4智能“寻的”车
分享自主寻找信标灯,并靠近用遮挡方式灭灯的小车设计,学习摄像头、机电模块的应用。
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●3.5旅游小车
分享适应不同道路,实现多目标地点到达的小车设计。
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●3.6搜救小车
分享能在不同地形环境进行信息采集与传输的小车设计。
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●3.7擂台小车
分享能进行擂台对抗的小车设计。
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●3.8室内全场定位车
分享在室内环境中,能准确给自己定位和导航的小车设计。
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●3.9活学活用单片机
总结单片机在各领域的应用,引导大学生使用单片机。
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第四章科技创意作品设计
本章选取十多个科技创意案例,有实物制作和科普海报两类。重点分析科技创意的来源,介绍创意作品的实现方案。
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●4.1科技创意的选题
引导大学生发现身边的问题,参与科技竞赛,提出科技创
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●4.2DIY智能台灯
分享一个创意台灯的设计。
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●4.3遥控纸飞机
介绍一种航模纸飞机,体会从折纸到航模设计的创意。
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●4.4多足机器人
分享一种6足机器人的设计。
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●4.5“光过留痕”视觉暂留演示装置
分享一种用单片机控制彩色灯带来演示视觉暂留的装置设
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●4.6智能家居安全系统
分享一种用手机控制的智能家居安全系统的设计。
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●4.7智能体感机械臂
分享一种用于互动科普演示的机械臂结构设计。
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●4.8水中机器人
分享一种用于水中竞速机器人的设计。
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●4.9双摄像头成像定位触控系统
分享一种利用双摄像头对手指成像实现触控定位的装置设
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●4.102kg以内起飞重量的无人机超长续航策略
分享一种电动无人机超长续航策略。
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●4.11“π”的故事
分享一套以“π”的探索为主题的科普海报。
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●4.12AIDS科普海报
分享一套以艾滋病防治为主题的科普海报。
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●4.13国家前沿科技成果展示海报
分享一套以国家前沿科技成果为主题的科普海报。
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●4.14主动实践出创意
总结科技创意作品设计,引导大学生参与创意实践。
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第五章大学生科技项目研究方案设计
本章以全国大学生物理学术竞赛的赛题为例,通过分析几篇论文,讲解研究方案的设计,让大学生初步了解科技项目申请书的写作思路。
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●5.1科学研究的一般程序
介绍自然科学研究的五个主要环节:确立科研课题、获取科学事实、提出科学假说、理论实验检验、建立科学体系
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●5.2大学生物理学术竞赛介绍
介绍全国大学生物理学术竞赛的概况、竞赛规则、赛题。
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●5.3CD气垫船的研究方案
以两篇关于 CD气垫船的文献为例,讲解CD气垫船的研究方案的设计过程
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●5.4旋转圆筒中油水界面轮廓的研究方案
以一篇关于油水界面轮廓的文献为例,讲解旋转圆筒中油水界面轮廓的研究方案的设计过程。
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●5.5高压电场解冻特性的研究方案
以一篇关于冻豆腐解冻的文献为例,讲解高压电场解冻特性的研究方案的设计过程。
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●5.6特斯拉线圈的研究方案
介绍特斯拉线圈的制作,演示不同线圈的现象,引导大学生进行探究。
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●5.7“马格努斯效应”小车的研究方案
理论推导“马格努斯效应”小车动力,实测小车受力等数据,得出小车动力经验性公式。
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●5.8科技项目申请书写作
讲解大学生科技项目申请书写作的要点和注意事项。
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●5.9大学生创新创业训练计划
讲解校级、省级、国家级大学生创新创业计划项目的申报流程。
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●5.10社会调查的方案设计
以“挑战杯”参赛项目为例,讲解社会调查的选题与研究方案设计。
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第六章大学生科技竞赛
本章介绍中国“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等大学生科技竞赛的概况、竞赛内容、竞赛形式等,辅助大学生有选择地利用科技竞赛平台,逐步增强创新精神、创新实践能力,获得创新创业学分。
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●6.1创新创业学分
介绍设置创新创业学分的背景及要求。
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●6.2中国“互联网+”大学生创新创业大赛
介绍中国“互联网+”大学生创新创业大赛的概况、竞赛内容、竞赛形式、优秀作品、项目计划书等。
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●6.3“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
介绍“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛的概况、竞赛内容、竞赛形式、作品申报书等。
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●6.4中国机器人大赛
介绍中国机器人大赛的概况、竞赛内容、竞赛形式等,以及国际水中机器人竞赛和全国大学生机器人大赛。
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●6.5全国大学生数学建模竞赛
介绍全国大学生数学建模竞赛的概况、竞赛内容、竞赛形式等,以及如何做竞赛准备。
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●6.6 全国大学生电子设计竞赛
介绍全国大学生电子设计竞赛的概况、竞赛内容、竞赛形式等。
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●6.7全国大学生光电设计竞赛
介绍全国大学生光电设计竞赛的概况、竞赛内容、竞赛形式等,以及电子信息类专业概况。
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●6.8全国大学生机械创新设计大赛
介绍全国大学生机械创新设计大赛的概况、竞赛内容、竞赛形式等,以及创新与实践的关系。
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●6.9全国青年科普创新实验暨作品大赛
介绍全国青年科普创新实验暨作品大赛的概况、竞赛内容、竞赛形式等,以及杨仕林同学的大赛经历。
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●6.10参加科技竞赛的注意事项
介绍大学生参加科技竞赛的注意事项。