《机器人专家原魁教授进校园：400 名学生沉浸式感受科技魅力的科普实践》

　　一、活动背景与战略意义

　　为落实《全民科学素质行动规划纲要》中 "青少年科学素质提升行动" 要求，天津市科协联合河北区教育局策划系列科普活动。2024 年 6 月 3 日，中国科学院老科学家科普演讲团走进天津市第五十七中学，通过科学家与青少年的直面交流，构建 "好奇心激发 - 科学思维培养 - 创新能力塑造" 的教育闭环。该活动作为天津市 "科学教育加法工程" 的重点项目，旨在破解青少年科学教育中 "理论抽象化、实践碎片化" 的痛点。

　　二、活动组织与嘉宾阵容

　　(一)政企校三方协同

　　(二)专家背景介绍

　　原魁教授：

　　中国科学院自动化研究所研究员，博士生导师

　　研究方向：机器人控制理论、智能系统集成

　　学术成就：主持 863 计划项目 3 项，获国家科技进步奖二等奖

　　科普经验：累计开展青少年科普讲座超 200 场

　　三、讲座核心内容与教学创新

　　(一)机器人知识体系构建

　　定义与分类：

　　从工业机器人(如特斯拉工厂机械臂)到服务机器人(如手术机器人达芬奇)

　　特别解析特种机器人：嫦娥探月工程中的月球车技术原理

　　技术演进脉络：

　　第一代(1954-1970)：示教再现型机器人

　　第二代(1970-2000)：带传感器的自适应机器人

　　第三代(2000 至今)：智能机器人(具备学习与决策能力)

　　未来趋势展望：

　　人机融合：脑机接口控制机器人(引用猴子用意念操作机械臂实验)

　　群体智能：无人机蜂群协同作业系统

　　(二)教学方法创新

　　生活化类比：

　　将机器人传感器比作 "电子五官"(摄像头 = 眼睛，麦克风 = 耳朵)

　　用智能手机处理器解释机器人 "大脑"(CPU+GPU+TPU 的协同工作)

　　多媒体沉浸式体验：

　　展示波士顿动力 Atlas 机器人后空翻视频(播放量超 500 万次的网红片段)

　　动态演示机器人运动学仿真(关节角度与末端轨迹的数学关系)

　　互动式教学：

　　现场提问："如何让机器人区分苹果和橘子?"(引导思考图像识别技术)

　　分组讨论："设计一个帮父母做家务的机器人"(收集创意方案 47 份)

　　四、青少年互动与反馈分析

　　(一)现场问答精选

　　技术好奇类：

　　学生提问："机器人会取代人类工作吗?"

　　教授回应："工业机器人已替代 30% 流水线作业，但创造性工作仍需人类智慧"(引用世界经济论坛就业报告数据)

　　未来畅想类：

　　学生提问："能否发明会做梦的机器人?"

　　教授解析："当前 AI 可生成梦境般的图像，但情感模拟仍是前沿课题"(展示 GAN 网络生成的虚拟场景)

　　(二)效果量化评估

　　现场调研：92% 学生表示 "激发了探索科技的兴趣"

　　课后反馈：87% 学生能准确复述机器人三大分类

　　延伸影响：活动后一周，学校机器人社团报名人数增长 210%

　　五、科普模式创新与延伸价值

　　(一)"三位一体" 科普体系

　　线下讲座：科学家面对面传授专业知识

　　线上直播：3.2 万网友通过 "科普天津" 平台观看

　　课后实践：发放 "机器人 DIY 套件"(含电机 / 传感器 / 编程手册)

　　(二)长效机制建设

　　资源对接：

　　河北区科协与五十七中学签订 "科普共建协议"

　　中科院自动化所开放 "云端实验室" 访问权限

　　课程开发：

　　基于讲座内容设计《机器人探秘》校本课程(8 课时)

　　配套实验：用 Scratch 编程控制简易机器人

　　六、科学教育发展展望

　　(一)三维发展目标

　　知识维度：2025 年前建立覆盖小学到高中的机器人科普课程体系

　　能力维度：培养 10 万名具备基础编程能力的青少年

　　价值维度：塑造 "崇尚科学、勇于创新" 的社会文化

　　(二)创新举措规划

　　科学家资源池：招募 100 位老科学家组建科普讲师团

　　科普数字平台：开发 VR 科普实验室(含 100 + 科学实验场景)

　　激励机制：设立 "青少年科技创新奖"(年度奖金 50 万元)