自然与设计-卓越工程师学院

项目制课程

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自然与设计

发布时间：2025-05-21

授课对象：

明月科创实验班一年级学生

项目设计与组织实施：

《自然与设计》参考美国欧林工学院《Design Nature》课程，并根据科创班教学理念优化而来。课程为一年级新生提供一种“通过学习和模拟自然特征来体验设计过程”的教学环节。

课内教学占用学时: 48学时学生课外投入学时: >96学时 (不低于1:2比例)

教学方式：理论讲授(20%)+探究讨论(30%)+个性辅导(30%)+学生演示(20%)

教学目标：了解仿生设计和项目制课程，建立适应新工科教育的跨学科自主学习能力

特色与创新：

1.多学科融合的全项目制课程：

课程融入了多个学科的知识背景，涉及生物、素描、力学、机械、仿生和管理等多个学科知识。它们以“仿生设计”为中心进行有机组织，形成了整个课程的项目教学基础。

2.全过程考核的项目制课程：

传统课程“前松后紧”对学生能力塑造的作用被削弱。本课程构造了一种全过程评价体系，无论学生还是项目本身每一个微过程都可以被纳入评价，使得学生从思想上转变为“日积月累”的学习态度。

3.以需求驱动的项目制教学模式：

4.跨学科自主学习的项目制学习模式：

在教学过程中不断引导学生进行反思，梳理项目问题，修订计划并迭代。整个项目过程师生建立了高频交流，当学生聚焦到具体知识需求或任务上时一轮讨论才算完成。这时学生学习欲望最为迫切，跨学科学习和自主学习需求被强烈激发。

教学成果：

学生“仿生机械鱼”项目耗时约6周时间。在项目结束时，通过实际的游动距离和游动时长测试对每组作品进行了考核。考核过程除测试本身外，还让每组学生进行了作品介绍与讲解。在设计具有动物弹跳仿生特征的互动游戏装置的项目（即“仿生弹跳游戏”）的项目中，学生完成了更有挑战的仿生设计。该项目的第一阶段是要设计完成一个具体仿生弹跳能力的装置，完成跳跃高度和距离的测试；第二阶段则要基于该装置完成一个能够与小学生进行互动游戏的小设计，并从小学生的游戏次数中收集支持率。

微电路设计

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