上海中学

“复旦-上中导师制计划”系列报道(2024.03.31)

2024-04-02

复旦-上中导师制计划”系列讲座之“动物和折纸:未来机器人发展的无尽灵感”

2024年3月31日晚,来自复旦大学的方虹斌教授以“动物和折纸:未来机器人发展的无尽灵感”为题,于念慈楼四楼为同学们带来了一场有趣、有启发性的讲座。

方教授从生活中常见的仿生机器人引入,揭示机器人发展趋势是从刚性变为刚柔耦合,或是软体、变形、流体机器人。然而,当今的移动机器人,如腿式或轮式,并不能满足适应性与易操控性兼备的要求,更别说灵活性等更高层次的需求。

于是,方教授的研究室对准极端环境,如管道、废墟等,设计模仿无腿动物的机器人。这样的机器人有稳定性、可操纵性、结构冗余性好且对环境适应性好。在了解蚯蚓本身结构优点后,针对其分节、不同方向的肌肉与特殊刚毛特征,设计出分解机器人、主动舵机牵引绳、被动弹簧钢片结构与最重要的摩擦增强。同时,将仿蠕虫拮抗变形关节与仿蛇可转动关节或轮式驱动结构相结合,便可让机器人更可应付管道外环境。

构建完内部结构后,机器人的外衣设计也是大有学问。采取折纸的思路,利用厚度仅0.2mm的塑料薄膜,使机器人更灵活轻巧。吞咽、吸附、抓取等蚯蚓本身的能力也可体现在机器人身上。教授为我们播放NASA所计划采用的折纸机器人的视频,视频中机器人体积虽然小,但可满足在其他星球上各方面的运动和抓取需求,让我们大饱眼福。

最后,教授告诉我们,这样一门学科涉及的基础学科众多,包括仿生学、新结构、共融动力学、新材料与AI。所以学生更应注重多学科交叉,软硬结合。未来机器人发展,挑战与机遇共存!


(方虹斌教授向同学们解释仿生机器人的原理


(同学们认真听讲)


(文:高一(10)班 张诗闻/图:实习生史晨越/编辑:胡晨、实习生史晨越)



“复旦-上中导师制计划”中文系列讲座之“陶渊明选读”

2024年3月31日,陈特老师继续介绍陶渊明的《形影神》一文。为帮助同学们理解这篇思想性较强的作品,陈老师进行了大量知识上的拓展,以揭示陶渊明思想的起源与本质。

首先,陈老师介绍说,有学者认为陶渊明的思想与佛教“形尽神不灭”的观点有关联。陈老师细致地讲述了佛教思想的发展与“缘起性空”、“六枢”等思想与概念,并将其与《形影神》的思想对比,指出《形影神》是借佛教大师慧远而言说自己思想的作品,以及“陶渊明总体上疏离佛教,核心上反佛教”的论断。

接着,作为课程的最后一部分,陈老师以陶渊明“形尽神灭”的思想为基础,讲述古代文学史上对人生的焦虑。在《古诗十九首》与阮籍等作者的诗歌作品中,都表达了对生死与命运无常的深深焦虑;然而作为对比,陶渊明寻得了对焦虑的解脱之道,认为死亡是回归了人的确定性与必然性。

陈老师的课程不仅让同学们对陶渊明为人、作品与思想有更深的认识,还深深激发了同学们对生命的思考,并有所收获。


(陈特老师解读陶渊明的《形影神》一文)


(文:高二(9)班 徐诚浩/图:实习生史晨越/编辑:胡晨、实习生罗凯宸)



“复旦-上中导师制计划”数学系列讲座之“微积分小结”

2024年3月31日晚,来自复旦大学数学与科学学院的周子翔教授为25届复旦-上中导师制计划数学方向的同学们带来了关于微积分的最后一次微课。

周教授首先从上次提及的单摆问题引入,回顾了其自然频率为根号下L/g的证明。随后,他演示了从费马原理推导Snell定律的一个经典的古老证法。周教授指出,对于这个问题,一个更为现代的解决方法是变分法,其本质与牛顿提出、伯努利解决的最速降线问题属于同一类问题,均可用欧拉—拉格朗日方程解决。

在讲解三角函数与指数函数的严格定义方式时,周教授启示同学们:“物理中的能量守恒,并不一定被视为很具体的东西。u’’ + u = 0,乘以其一阶导再积分,实际上就是势能加动能为定值。”此后,周教授讲解了同学们都很关注的Fourier级数。

六节数学讲座不知不觉中已接近尾声。回顾六次课程的内容,周教授从三角函数、幂指函数开始,逐步引出微积分的众多概念与应用,又以三角函数作结。一以贯之不仅是孔夫子的为人准则,也是数学体系的研究原则,而究竟“贯之”以何,则留于同学们课后自行体会了。


周子翔教授阐释Fourier级数的概念


(文:高二(8)班 杨若琳/图:实习生史晨越/编辑:胡晨、实习生杨晟浩)



“复旦-上中导师制计划”政治系列讲座之“政治经济”

2024年3月31日晚,复旦大学国际关系与公共事务学院的胡鹏教授为“复旦-上中导师制计划”的同学们带来了一场关于政治经济的深入讲座。这场讲座是本学期政治系列讲座的收官之作,胡教授以其专业视角,引领同学们领略了政治经济学的深邃内涵。

讲座伊始,胡教授以详实的数据揭示了全球发展的不均衡现象,并借此提醒同学们,在为我国取得的成就感到骄傲的同时,亦要清醒地认识到发展道路上的挑战与困难。

随后,胡教授深入剖析了重商主义的弊端,并引用了亚当·斯密在《国富论》中的观点,阐述了“国富”、“民裕”与“国强”之间的内在联系。

之后,胡教授向同学们介绍了经济学中的价格理论,并通过对亚当·斯密的《国富论》进行解读,展示了市场自发调节的机制。同时,胡教授指出,重商主义扭曲了人们正常的财富观,并强调了市场机制的重要性。亚当·斯密认为,每个人的利己心最终将使每个人都受益,这与霍布斯的观点形成了鲜明对比。当然,亚当·斯密的自由市场经济理论也面临着诸多挑战,这为后人提供了持续探索与发展的空间。

胡教授的讲座生动形象,深入浅出,不仅提升了同学们的政治素养,也使他们对政治学科有了更深刻的理解。本次讲座是一次思想的盛宴,为上海中学的同学们带来了十足的收获。


胡鹏教授深入剖析重商主义的弊端


(文:高二(9)班 沈海洲/图:实习生史晨越/编辑:胡晨、实习生于相泽)



“复旦-上中导师制计划”生物系列讲座之“认识病毒”

2024年3月31日,来自复旦大学生命科学学院的钟江教授为同学们讲解了病毒的相关知识。在对上节课所留问题进行讲解之后,钟教授便直入主题,在深入浅出的讲解中进一步完善、加强了同学们对“什么是病毒”和“病毒与疾病”的认识。

首先,钟教授点明病毒的概念,介绍其发现经过以及人们对病毒的认识过程;从发现它与细菌不同到挖掘其传染机制,经过了半个多世纪的历程。接着,钟教授细致讲述了病毒的结构,其有着从简单到复杂的变化,螺旋对称和二十面体对称分别塑造了各病毒的形态。然后,分别讲述了病毒的大小、作用机制等等。细胞是活着的,而病毒颗粒更接近于“种子”或休眠体,针对“病毒是生命吗?”这一问题,不同人也有不同见解。

此外,钟教授还讲述了病毒与疾病的关联。从人类历史上的几次最大的传染病大爆发为切入点,带同学们认识了几个典型的致病病毒;并指出病毒引起的传染病占比之高。钟教授前后讲述了3种病毒引起疾病的原因:细胞功能丧失、免疫误伤、长期作用,让同学们对病毒引起的疾病有了更深入的认识。

通过本次课程,同学们不仅加深了对病毒的了解,更认识到了许多仍需研究的领域所在。


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钟江教授讲解病毒相关知识


(文:高二(2)班 刘若彤/: 实习生史晨越/编辑:胡晨、实习生费思远)