文章内容

哈尔滨工业大学 - 《哈工大报》

14年!4万+新生!解密大一年度项目

2025-04-01     浏览(205)     (0)


参与学生人数超过42500人,院士、国家级高层次人才亲自指导,众多国赛金奖的“萌芽”,高水平成果的起点……今天,走进哈工大学子创新创业“第一站”,一起看看当初入大学的“萌新”碰到“硬核”项目,哈工大的零基础“小白”如何点燃创新激情,用思考和实践让创意的火花纷纷落地——

什么是大一年度项目?

学校瞄准学术大师、工程巨匠、业界领袖和治国栋梁四类杰出人才培养目标,创新构建了以“大一年度项目计划”为引擎的创新实践育人体系。该项目以“自主探究-团队协作-全程实践”为特色,通过为期一年的项目制学习模式,组织新生组建跨学科团队开展研发实践,系统性构建“项目选题-过程管理-成果转化”全链条培养机制。自2011年实施以来,已累计培育11842个创新项目(结项10331项),覆盖学生逾42500人,形成“做中学、学中创”的良性循环。这种浸润式创新实践不仅使学生在项目全周期管理中深化专业认知、锤炼工程思维,更通过“兴趣驱动-能力进阶-价值塑造”的三维提升路径,有效培育批判性思维、跨界协作能力和创新创业素养,为拔尖创新人才的早期识别与培养提供优质孵化平台,彰显了“厚基础、强实践、重创新”的育人特色。



“锻炼了实践能力,积累了跨学科合作经验”

制作一款六足机器人——当工科试验班(AI先进技术领军班)的高新来看到这个题目时,一下就被点燃了激情。他与同班的邴海诺、易飞宇以及工科试验班(航天与自动化)的王宇阳组成战队,希望探索六足机器人在灾难救援中的应用。

在进行机器人整体设计时,需要通过3D打印制作轻量化机身,一开始由于大家都缺乏经验,辛辛苦苦用了一个下午打印出的零件都无法使用,于是,他们去请教指导老师,在老师的帮助下,他们调整模型的打印方向,选用合适的打印材料,调整温度和添加支撑,最终顺利完成了零件的打印。“老师一直陪我们打印到很晚,但最后顺利打印出零件的那一刻我们都非常有成就感,在这个过程中,我们不仅学会了相关的知识和技巧、锻炼了实践能力,也积累了跨学科合作经验,更培养了自己的耐心和不放弃的精神。”

机器人设计的复杂性对初学编程的他们来说是巨大的挑战。几个“小白”在编写Webots仿真机器人步态的代码时,又遇到了困难。高新来说他和组员都是第一次接触反向运动学,一开始完全没有头绪。他们查找了大量文献、学习齐次坐标变换,也没有找到解法。直到有一天的午饭时间,高新来突然有了一个灵感,和组员讨论后想到了老师之前讲了一个方法。“我当时没理解,现在细想发现正可以应用到这里,原来看似复杂的算法,竟然可以通过高中数学的解三角形方法来简化,这次启发让我们豁然开朗!”

“这次经历激发了我们对机器人技术和人工智能未来发展的兴趣,特别是它们在复杂环境中的应用。”高新来表示,自己将来想继续在这个领域钻研下去。


“在兴趣驱动下提升了自主学习能力”

在新睿创新实践馆里,来自飞行器制造工程专业的韩钰洁、黄浩然、冯金淦、方俊翔正在讨论机械结构的设计思路。在翻阅大一年度项目计划库时,他们看到了“面向无人机捕获任务的船载机械臂系统设计”项目。作为“机械控”的他们动心了。

为什么选择这个项目?组长韩钰洁说,无人机在海上作业中有着广泛的应用,但在船上无人机起落不稳定。如果能通过机械臂进行辅助,将大大节省人力成本。这一前沿领域和四人的专业发展紧密相关,也存在着巨大挑战。

在撰写立项报告阶段,四人还比较迷茫。听说学校有相关讲座,他们便想着去找找灵感。“之前我们完全不知道从哪里做起,听了高继慧老师的讲解后,一下子清晰了不少。从信息检索到文献阅读再到报告撰写,老师都讲得非常详细。”

有了方向后,四人在博士师兄的指导下定下了项目方案,但这一题目对四个只有两门高数基础的小白来说难度可想而知。机械臂如何看到无人机呢?这涉及机械构造和智能识别系统,无人机捕获又要克服海上作业的压力,目前国内资料较少。四人开启了查阅文献、开组会、请教师兄的无限循环模式。

“曾经在课堂上抽象的专业知识在实践中逐渐变得清晰起来。”“我们学会了很多软件和工具,从查阅海量资料到熟练运用数据分析方法,这些技能都为我们将来的科研打下坚实的基础。”“在动手实践的过程中,我们培养了批判性思维,这也很重要。”他们定下目标,不仅仅把机械臂局限在图纸上。“希望能在大一打好基础,在大二的大学生创新项目上让机械臂落地生花。”


“找到了感兴趣的科研方向”

工科试验班(航天与自动化)专业的胡隽依和李沛霖与未来技术学院的骆宸宇组队,与“地面空间站”展开一场奇妙探索。

他们三人都对物理中的电磁现象有浓厚的兴趣,在老师的指导下组队研究空间环境地面模拟装置中的高速三维磁探针系统设计。

组长胡隽依说,立项前指导老师特意把他们三个约到咖啡馆,一边喝咖啡一边聊如何规划自己的大学生活和研究磁探针需要的专业知识。“老师鼓励我们在大学期间多涉猎各领域知识,在做科创的过程中认真对待,为今后的科研打下一个好的基础。”

走进“地面空间站”,他们都被眼前的装置深深震撼,“很难想象这么庞大、先进的装置是哈工大人从无到有建起来的。”“虽然我们研究的只是一个小小的装置,但能应用到这里我们也感到无比自豪。”

在老师的指导下,三人从标定系统到探针仿真,再到结构设计,一点一滴将想法落地。骆宸宇说,自己在做大一年度项目的过程中找到了感兴趣的科研方向,未来还想继续在这一领域开展更加深入的研究。

“提高了跨界协作能力”

数学类(电子信息方向)的徐思远、刚正、尹戈尔和李涵这个寒假没有休息,他们想抓住宝贵的时间推进大一年度项目。他们选择的项目是“毫米波雷达跌倒检测系统”,旨在老人摔倒后快速响应,并向亲属及医院方面报警,从而让老人尽快得到救治。指导老师为他们开展了“寒假训练营”,提供实验场地、答疑解惑。

在实验中他们虽然有挫折但也有收获。尹戈尔说他曾连续几天卡在往树莓派上安装wine的难题上,开始他都只是在重复地运行几乎相同的命令,也不出意外地一次次失败,最后他才知道需要替换镜像源。“这件事让我认识到,做任何事都要建立在一定的理解上,尝试了解基本的逻辑,能大大提高科研的效率。”

团队成员表示,在做大一年度项目的过程中,他们不仅学会了团结协作,更重要的是培养了自己的自信心与责任感,相信这段经历会帮助他们在科研路上走得更远。

近年来,哈工大多措并举深化人才培养改革,提供充分的平台资源,让学生放手去“创”,院士、大咖齐上阵,全面提升学生的自主创新能力。对哈工大学子来说,大一年度项目就像是一场奇妙而又充实的冒险,许多学子通过这一项目握住了打开科研之门的“金钥匙”。

计算学部2021级本科生钟万淇将原创大一年度项目“磨”成多个国赛奖项,获得iCAN创新创业大赛国赛二等奖、计算机设计大赛全国三等奖。他说在大一年度项目中找到了自己的兴趣所在,同时提升了自主学习的能力。

获得中国大学生物理学术竞赛冠军的物理学院2022级本科生吴瑶说:“从最初的大一年度项目到后来的数学建模竞赛、物理学术竞赛,我在逐级挑战中不仅提升了自身的科研能力,更学会了团队协作。”

大三以第一发明人申请发明专利获中国大学生工程实践与创新能力大赛省特等奖的航天学院2021级本科生王乾一说:“在大一年度项目中,我第一次将创新的想法转变为现实,感受到了科研的魅力,也认识到科研有一个漫长的周期,要静下心来仔细研究每一个步骤。”

乐聚(深圳)机器人技术有限公司算法总监、计算学部2018级博士研究生何治成说:“通过大一年度项目,本科生也可以进实验室,这是实现个人成长、进行创新创业不容错过的宝贵机遇。”

许许多多的哈工大学子,在大一年度项目中体验到科研的魅力与不易,打开了兴趣的大门,埋下了创新创业的种子……

(张又元 郑琳瑛)