大学生云报8月29日讯(通讯员 袁志骞、狄佳雨) 近日,天津大学“芯心念念”实践队在四川省绵阳市北川羌族自治县禹龙社区暑托班,开展了一场以“脑控小球”为主题的脑机接口科普实践活动。该团队由生物医学工程专业(脑机接口方向)的大一学生组成,平均年龄仅19岁,他们利用课程所学自主开发的脑机交互系统,为当地40余名小朋友带来沉浸式的科技体验,旨在将前沿科技融入社区教育,激发青少年对科学的兴趣,践行“科技强国、青年有为”的责任担当。
▲图为孩子们看到飞起来的“脑控小球”很兴奋
“老师,太神奇了!我让小球往上,它就真的往上飞!”8月13日上午,四川省绵阳市北川羌族自治县禹龙社区暑托班里,小朋友们目不转睛地看着黄色小球在透明管道中上下自如。神奇的一幕让孩子们拍手叫好,但这并不是魔术。讲台上,几位天津大学“芯心念念”实践队生物医学工程专业(脑机接口方向)的大一学生正在给孩子们演示如何读取大脑信号来控制小球。
这群平均年龄只有19岁的大学生正在把课程作品——“脑控小球”——第一次从实验室搬进社区教室,为40多位小朋友带来一场沉浸式脑机科普。
从课堂到社区:将科技融入童心,让知识“玩”起来
“脑控小球”来源于全国首届生物医学工程专业(脑机接口方向)班的第一门项目式课程——“认知增强的意念小球”。该课程要求学生在16周内完成一套可演示的脑机交互系统。最初,同学们只想着“让代码能跑、小球能吹”,后来,他们决定让这个作业“跑”起来——跑出校门、跑到孩子们面前。
▲图为团队成员刘子元和袁志骞正在调试脑机设备“脑控小球”
一直以来,前沿技术和交叉学科给人印象“高高在上”,大众很难“听得懂、看得到、摸得着”。生物医学工程专业(脑机接口方向)1班打算在暑假期间做一个有专业特色的社会实践活动。大家普遍认为“脑控小球”是一个很好的展示方式,这不仅是一个学期以来的实践成果,同时也具有一定的趣味性和演示性。
团队成员刘子元介绍道,该系统由脑电电极、固态导电膏、模拟电路、单片机、OLED显示屏、风洞装置等组成,从硬件电路设计、焊接、组装到软件算法编写、调试均为自主完成,应用了本学期专业课所学全部理论知识。
▲图为团队成员段金鸣在为小朋友们科普脑机接口知识
在社区课堂上,团队成员段金鸣通过脑机接口科普、脑电图讲解、实验演示三个模块,通俗易懂地讲解了脑机接口技术,展示了脑机接口的未来应用,让孩子们了解到真正的科技其实就在身边。“孩子们第一次知道,原来大脑藏着这么多秘密,并且戴上个‘帽子’就能读出来”。
育人双向奔赴:大学课程“长出”社会责任,中小学课堂“融入”新工科
“原本做完结项汇报,这个项目课就算结束了,但当知道自己的作品要给小朋友们看的时候,我们在备课过程中更仔细地调试设备,生怕这堂‘科普课’做得不到位。”团队成员刘子元说。现场,他负责安装和调试设备、并从大脑中“读出”信号。
这种“大学+中小学+社区”的混合场景,不仅让大学生们更好地掌握和理解知识,逐渐在实践中学习,也让素质教育真正落到了“未来技术”的维度,激发孩子们兴趣,让孩子们知道学有所用。“孩子们下课还在问老师以后能不能用大脑直接控制汽车。”段金鸣说道。
▲图为团队成员刘子元在解答小朋友们的疑问
2024级生物医学工程专业(脑机接口方向)的班主任王坤老师说:“这是同学们首次将项目课作品转化为社区科普资源,是一次极具价值的创新探索,为高校教学成果科普化开辟了全新路径。‘脑控小球’这样的互动体验,不仅让孩子们直观感受到科技的魅力,也为‘双减’背景下的课后服务提供了新思路。这种大学与中小学、社区联动的模式,既锻炼了学生的实践能力与社会责任感,也在孩子们心中播下了科学的种子,为将来大中小学思政课一体化和新工科教育的深度融合奠定了良好基础。”
据悉,生物医学工程专业(脑机接口方向)是由天津大学未来技术学院与医学院联合共建,汇集了学校多个学院的育人优势资源,旨在培养一批在生物与信息融合领域具备设计—制造—研发未来生物智能电子接口能力、能够引领脑机交互技术进步与产业发展的卓越工程师和科学家。未来,作为首批脑机接口专业的学生,同学们也将牢记“科技强国、青年有为”的责任担当,持续依托“芯心念念”实践队平台,主动走进中小学课堂、融入社区生活,以科技实践服务社会需求,以创新教育助力素质提升,推动脑机接口从实验室走向人民、走向未来。
撰文 | 袁志骞 狄佳雨
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