从机械王国到光电世界,从AI换脸到3D打印,一场趣味十足的科学探索之旅马上开始!跟随《放学后》小读者和湖南日报全媒小记者的脚步,一起去湘潭大学做一名“小小科学家”吧!
第一站:探访机械王国
“小朋友们,你们知道什么是智能制造吗?”湘潭大学工程教学部教师张言热情地将同学们领入实验室。
一眼望去,各式仪器设备井然有序,空气中还弥漫着些许机油味。同学们新奇不已,张言老师开门见山,她解释道:“简单来说,就是用智能机器来扩展和延伸我们的人工操作,取代一部分人力劳动,让工作变得更高效。”
话音未落,张言老师走到一台巨大的机器前,她用手一指,神秘地说:“数控铣(xǐ)削和数控车削是两种特别的机器工作方式。”对于陌生的名词,同学们瞪大了眼睛。张言老师思考了一会,以生动的语言介绍:“如果想在立方体上雕刻可爱的图案,数控车削就如同削苹果,材料旋转,刀具会将多余部分削掉。而数控铣削则是材料不动,刀具在静止材料上雕刻出可爱图案。这就是两者区别,是不是很有趣呢?”
接下来,同学们被带到工业机器人实训室。在这里,一个机械臂吸引了众人的目光。“它由机械结构、传感系统、控制系统三部分组成,能动、能感知环境,还能被像大脑一样的控制系统指挥。它的末端有一个小手和吸盘,可以轻松地抓取和搬运小零件。”机械臂的精准操作,让现场的同学们惊叹。
这时,张言老师指着旁边有手有脸的家伙说道:“它拥有视觉系统,可跟人互动,也可观察周围环境。它的双传感系统还能让两只手臂同步运动,非常先进。”听完讲解,同学们对这些冰冷的机器都有了全新的认识。
第二站:穿梭光电世界
“哎哟!刺刺麻麻!”一名同学将左手的食指和中指轻触在两个圆形电极上,右手顺时针摇动着手摇发电机。不到3秒钟,他猛地缩回手,脸上却难掩兴奋,招呼着身旁同学一起去体验。
在湘潭大学“物理演示与原理探究”科普基地,20余项实验让同学们应接不暇。实验体验区,同学们围成一圈,欢声笑语不断。
“为何遭受电击后,人却毫发无伤?”“音乐一响,回形针就开始跳舞,这是怎么回事?”经过志愿者老师讲解,原来,手摇发电机产生的电压虽达到1000伏特,但电流被严格限制在15毫安以下(人体所能承受的安全电流为交流电30毫安,直流电50毫安)。所以,手摇发电机产生的电流,在人体所能承受的安全范围之内,不会对人体产生伤害。而回形针随音乐起舞的奥秘,则在于舞台下方的线圈。当线圈通电时,它会把回形针变成一枚“电磁铁”。当磁场变强时,回形针克服自身的重力挣扎着“站立”;当磁场变弱时,回形针被重力无情地拉回原位。就这样,回形针跳出了一段段美妙的舞蹈。
第三站:守护网络安全
“在网络时代,我们如何保护信息安全?”网络安全科普基地大学生讲解员王敏带领同学们穿越时光,回顾了网络安全发展史——
时间回到1960年至1990年的“密码学时代”。那时,加密算法就像魔法咒语,保护着网络的安全。
在1990年至2000年,我们迎来“防火墙时代”。防火墙就像坚固城门,防止不请自来的“恶龙”和“盗贼”闯入我们的城堡。
但是,随着“黑暗势力”增强,单靠城门已抵挡不住。于是,2000年至2010年,“入侵检测系统时代”如英雄般降临!它们如同城堡里的勇敢士兵,24小时巡逻,一旦发现异常,立刻挺身而出!
如今,我们已进入“综合安全解决方案时代”。这个时代集齐了所有“法宝”:既有坚固的城门(防火墙),又有神秘的魔法咒语(加密算法),还有勇敢的士兵巡逻(入侵检测系统)。我们的信息安全得到了前所未有的全方位守护!
我有话说
湖南省湘潭市雨湖区熙春路逸夫小学王曦辰:在网络安全科普基地的互动区域,老师让我们依次走到摄像头前,神奇的事发生了!屏幕上,我们竟全换上迪丽热巴的脸!原来,这就是网络上许多犯罪分子用来骗取钱财的AI换脸技术!眼见真的不一定为实!在网络时代,我们一定要提高防范意识。
《放学后》小读者谭婷兮:如何3D打印?湘潭大学孙宁老师说,在电脑上设计好三维模型后,机器会逐渐加热至熔化材料所需温度,再通过逐层打印、层层黏合,就能打印出立体物品。听说这项技术还能打印房屋、制造人体骨骼帮助患者。今天,我亲手制作了一个小型仙人掌盆栽,深刻感受到了3D打印的无穷魅力。
湖南省湘潭市金庭学校许琳依:通过这次活动,我接触了许多高科技设备,学到了许多课堂上没有的知识。让我印象最深刻的是一辆没有轮子的自行车。当我骑上去,车前的屏幕就会亮起。旁边的志愿者老师向我解释,这是自行车发电机,只要均匀踩踏板,就能持续发电。自行车还能发电?!科学家的想法可真厉害!未来,我也想成为一名科学家,用知识让世界变得更美好!