浙江杭州全面推進中小學人工智慧教育
2025-10-23 19:50 2,597次浏览杭州8月14日電(林波 楊佳吟)從108米高的標誌塔頂掉落，摔在地上片刻後，它再次起身蹦躂……這款「打不死的小強」是西湖大學工學院機械工程講席教授姜漢卿實驗室研發的「昆蟲尺度的軟體機器人」。 「它個頭小小的，身長僅2釐米，體重僅2克，像極了那個生命力頑強、卻也令許多人皺眉的『打不死的小強』。」姜漢卿於近日受訪時表示，這款「昆蟲尺度的軟體機器人」能在複雜的野外環境自主爬行、跳躍、遊泳，未來可以應用於搜救、水體監測等場景。 近日，在戶外的「蠕動式爬行機器人」。 (西湖大學供圖) 為何研發這款機器人？ 姜漢卿表示，這款「小強」機器人非常輕巧，可以在沒有搭建電場、磁場的環境中自主運動，還能走出實驗室到戶外環境自由探索。 這款昆蟲大小的機器人為什麼這麼「能打」？ 姜漢卿解釋說，這款機器人的靈感來源於昆蟲。在自然界中，昆蟲等小型生物之所以能輕盈穿梭、矯健爬行，靠的正是肌肉的高效率收縮機制，它們小小的肌肉能爆發出驚人的力量。 受肌肉伸縮的啟發，姜漢卿從力學角度出發，利用彈性力和靜磁吸力的平衡來實現機器人類似肌肉收縮的運動，「我們設計了驅動系統，塞進『小強』的小身板裡。」 據介紹，驅動系統分為兩部分，下方是嵌入軟磁鐵的線圈，上方是硬磁鐵，矽膠外殼可以產生彈力。通電後，線圈產生的磁場可以進一步增強軟磁鐵和硬磁鐵之間的靜磁吸力，同時引入洛倫茲力，實現對吸力的動態調控。 這一「磁吸+彈性」的巧妙結合，讓「小強」可以在低電壓(<4V)下產生高達210N/kg的輸出力和60%的變形率，遠超傳統技術水平。 這正是最近姜漢卿實驗室提出的全新電磁彈性體驅動機制，這一機制有效突破了柔性與微型系統中傳統驅動方式的性能瓶頸，在高輸出力、大形變與低電壓驅動之間實現了有機統一，也讓「昆蟲尺度的軟體機器人」能夠在複雜戶外環境中實現完全自主運動。 此外，這款機器人的生命力也和其它昆蟲一樣強大——能耗低，只有56毫瓦，跟小LED燈差不多。 這款機器人，在未來社會生活中有何應用？ 「它們可以幫助人們做人類甚至許多機器人做不到的關鍵事情。」姜漢卿解釋說，實驗室裡幾種不同的「小強」機器人，各有所長、各司其職。 譬如，蠕動式爬行機器人，從30米的高空甚至108米高空自由落體後，還能毫髮無損地繼續匍匐前進，極限抗衝擊的能力令它非常適合在廢墟、瓦礫、狹小縫隙中執行搜救任務。未來，在地震等重大自然災害發生後，它可以被無人機從空中投放，快速滲透進入廢墟深處，尋找被困人員位置並發出信號，成為生命搜救的「先鋒兵」。 而自驅動遊泳機器人，能在自然水體中自主遊動超過一小時，未來，可以派小巧靈活的它檢測水下環境或監測汙染。(完)
濃墨重彩的書法與國畫，典雅素淨的風景園林設計，記錄時代的動畫和攝影，前衛大膽的藝術與科技……每年夏天，各大高校的美術專業畢業生總是用豐富多彩的主題，在畢業作品展上向校友師生和社會公眾展示著他們的才華。而在河南省安陽市各高校的「畢業展」裡，總有很多學生不約而同地選擇一個「不變的主題」——甲骨文。 近年來，隨著文化旅遊產業的火熱，「文創產品」更是炙手可熱，安陽師範學院(以下簡稱「安陽師院」)和安陽學院等高校美術學院學生紛紛以「甲骨文文創」為畢業設計題目，將年輕生動的創意與古老厚重的甲骨文文化融合，創造出了一批又一批精美的文創作品。 如何讓千年甲骨文煥發新活力 作為漢字源頭與文明基因的甲骨文，在現存4500餘字中仍有3000多個「未解之謎」。安陽是中國八大古都之一，也是漢字的起源——甲骨文的故鄉。一直以來，安陽市及周邊各個高校的學科建設、課程內容都圍繞著甲骨文展開。在安陽師院，甲骨文更是學校最主要的研究內容之一。 「學校豐富的甲骨文研究資源是我們做甲骨文文創最大的優勢。」安陽師院美術學院教師王晨雨告訴中青報·中青網記者，無論是文創產品，還是其他以甲骨文為主題的藝術作品，在創作時都必須要保證其學術嚴謹性。 王晨雨介紹，做甲骨文文創時，美術學院會要求學生首先確定需要用到的甲骨文字，然後根據文獻資料考證每一個單獨的字，「學校圖書館有豐富的一手『甲骨片』資料和學術典籍，可以給學生做字形字義上的指導」。 「製作甲骨文文創作品時，學生們另一個強大的『後盾』是學校的專家老師。」同為安陽師院美術學院教師的秦治宇表示，歷史與文博學院的考古學專家、歷史學專家，「甲骨文信息處理實驗室」的甲骨文專家都是學生「就近求助」的對象。 據了解，2000年，安陽師院成立「甲骨文信息處理小組」，2004年建設為「甲骨文信息處理實驗室」，2022年通過驗收成為教育部重點實驗室。該實驗室是全球甲骨文數位化研究的核心重鎮，利用現代信息技術推動了全球甲骨文研究變革。 安陽師範學院甲骨文信息處理教育部重點實驗室主任劉永革表示，當前，甲骨文研究離不開人工智慧，AI算法在字形分析、綴合效率、文化創意等領域潛力巨大。 在校外，著名的殷墟博物館、中國文字博物館的很多研究員也是安陽師院學生的「指導老師」。王晨雨認為，藝術類師生有很強的創意思維發散能力，但在晦澀甲骨文字解碼方面有所欠缺，需要專家們的專業指導。 除此之外，博物館文創部門的工作人員也會對大學生作品所選取的文創類別、形式等方面，在「產品開發」上給予切實指導。 用已知甲骨文可以做出多少種文創 大學生用已知的1000多個甲骨文做文創，可以做出多少種花樣？今年4月，2025中國(安陽)國際漢字大會期間，在安陽學院博物館裡，該校美術學院的文創產品教學成果展向中外嘉賓展示了甲骨文文創的多種可能性。 從耳釘耳環、手鐲項鍊等飾品，到水杯水瓶、抱枕扇子等日用品；從「吧唧」掛鏈、立牌小卡等配件，到鉛筆信紙、筆記本滑鼠墊等學習用品……多年以來，安陽學院美術學院依託當地獨特且豐富的甲骨文研究資源，致力於從事「甲骨文文創」這一課題的研究，結出了上千種獨具風格的「文創果實」。 「從基礎課程到專業課程，我們已經將甲骨文元素融入學院的系統教學當中。」安陽學院美術學院副院長邢博向中青報·中青網記者介紹，學院從十幾年前開始著手探索甲骨文文創這一課題，如今已經形成完善的文創設計製作課程體系，近3年美術學院師生已創作了四五千套甲骨文文創產品。 邢博表示，甲骨文文創產品設計「落地」之後，美術學院同時也會為老師和學生提供申請專利的相關服務，目前師生已有100多件文創作品申報專利。 「學院提倡『研究型設計』，而非單一的形式設計。確定文創主題後，學生們的首要任務不是直接設計，而是深入研究。」王晨雨認為，「誕生」自甲骨文的文創作品，要先理解其文化內涵，再探究受眾需求等各個方面，「吃透」之後，再進入設計階段。 這樣的理念讓學生受益匪淺。身為桌遊愛好者，安陽師院學生於天宇將甲骨文與自己喜愛的飛行棋融合到一起，在製作的過程中「重新」認識了甲骨文。「之前上甲骨文課時，對那些過於抽象複雜的甲骨文，我們只能在老師的帶領下有『模糊的概念』。但當自己面臨要做作品時，就必須得重新鑽研一遍。」於天宇說。 為了符合飛行棋的玩法特徵，經過閱讀文獻典籍，於天宇從甲骨文中挑選了「龍」「虎」「龜」和「玄鳥」用來「代表」玩家，「沿途」的機關、事件也以相關甲骨文字來表示。 安陽師院2025屆應屆畢業生劉璇今年的畢業設計以「甲骨文兒童繪本」為主，配以各式甲骨文卡通立牌、鑰匙鏈，在展廳中創造了一方「童趣天地」。「之前的作業、實習等經驗，讓我對兒童繪本有一定的了解。」劉璇說，這一主題繪本能幫更多的小朋友了解漢字的起源。 劉璇認為，學習如何描述動物、植物和人類五官，是從古至今每一名兒童認識社會的「先導課」。劉璇說：「這些事物形態固定，甲骨文字的字形貼近事物本身的形狀，從這些基礎的不變的元素入手，對孩子們來說更容易學習。」 與劉璇追求「讓牙牙學語的孩子都能學會」的通俗易懂不同，同是安陽師院2025屆應屆畢業生的張一正，其畢業設計則追求「現代的美感」。張一正將作品定位為「實驗性文字設計」，選擇了與甲骨文氣質、審美相類似的「印章篆刻」：將與十二生肖相關的成語，翻譯成甲骨文後進行線條重構——用極其規整的直線和微小的曲線，替代原本複雜的筆畫，追求視覺上的簡潔與秩序感。 「將生肖文化與甲骨文進行結合的設計。其中的設計主體是印章，做了兩版，第一版是古籍指引的一些經典成語的印章。」張一正介紹道，「然後第二版是為了貼合大眾，以及給甲骨文增加趣味性的一些諧音梗，比如說前途似錦，用那個兔子代表前途的途。」 經過專家評審，張一正的這套作品獲得了安陽師院優秀畢業設計獎。面對記者「看不懂」的疑問，張一正解釋道，「我追求的就是它的形式美，」張一正說，「甲骨文和印章其實都是『小眾』文化。今後我想做設計類工作，希望這套作品，能成為我求職的『敲門磚』。」 大學生甲骨文文創如何贏得市場 多位大學老師表示，高校學生所做的蘊含「甲骨文」元素的優秀文創產品還是很難走向市場。「我們接觸過不少企業，起初都說『這東西好』，可一談到具體合作就沒了下文。」安陽師院美術學院教師侯宏武告訴記者。 相關企業的顧慮很現實——能不能盈利。「他們要預判產品能否『賣爆』，若沒有九成的把握，根本不敢投入。」侯宏武認為，正是出於這種顧慮，使得許多大學畢業生的優秀設計，成為「抽屜裡的作品」。 更深層的困境，源於文化認知的差異。「甲骨文的文化門檻比較高，大眾對它缺乏足夠的情感連接，」王晨雨說，高校師生做甲骨文文創，都是從學術研究出發，專注於字形字義的挖掘，但大眾的喜好點往往不同。 此前，在安陽各大旅遊景點裡，一款能移動筷子的扁粉菜(安陽當地特色美食)冰箱貼成為「網紅爆款」，賣出了甲骨文冰箱貼遠達不到的銷量。 「遊客和網民有時不需要那麼強的學術性，可能『簡單』『可愛』的互動性文創就足夠了。這就是我們與市場之間的壁壘。」王晨雨說。 但對此種現象，安陽師院的師生保持著樂觀的態度，目前，他們已經找到了一些「打通市場」的門路。 「古人造字，講究『觀物取象』，甲骨文與今日我們看到的自然界、動物、人體一樣，都是人類社會的『基礎元素』。」王晨雨表示，從這些不變的「基礎元素」入手，正是現代人叩開甲骨文神秘大門，與甲骨文建立情感聯繫的最自然路徑。 「不管是實驗性創作，還是與現代年輕人喜好相適配的桌遊等文創，我們都需要在今後的創作中，更進一步做好市場調研，了解大眾所需、市場所需。」展望未來，侯宏武說，「並且將這些需求和目標，融合到課程安排和畢業設計指導中，然後再一步一步地走向市場，讓大眾接觸新穎的文創作品，了解美麗的甲骨文。」 實習生 石靜怡 中青報·中青網見習記者 李梓昂 記者 潘志賢 來源：中國青年報 2025年08月11日 04版
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