课程名称:仿生学探索与实践
课程属性:通识选修课(科学课组)/优质通识课
课程号:01510732
学分学时:2学分,32学时
上课时间:每周五下午13:30-16:05(3学时)
上课周次:1-12周
上课地点:李兆基科技大楼B634
主讲教师:梁雄
邮箱:liangx15@tsinghua.org.cn

师法自然:受大自然启发的创新!
地球上的生物丰富多彩,种类繁多,经过几十亿年的演变,进化出了完美的外形结构,掌握了高超的生存技能。而「仿生学」就是人类从生物的结构和功能原理中汲取灵感,创造为己所用的产品或技术的一门学科。从人类制成的第一把石斧、第一个轮子到第一架飞机,都能寻到仿生的影子。许多影响人类文明进程的重大发明都得益于仿生学。雷达、空空制导、高速列车、机器人、合成生命、鲨鱼皮泳衣、超疏水材料等重大科技成果都和仿生学紧密相系。仿生学是当前发展最快、活力最强、应用最广的学科之一,仿生材料、仿生建筑、仿生算法、仿生管理、仿生健康工程、仿生增材制造、仿生潜艇、仿生拟态计算机等等,越来越多的仿生理念颠覆想象,越来越多的仿生技术冲击视野,越来越多的仿生产品层出不穷,仿生学已经站在了多学科交叉的最前沿与制高点。
仿生学被誉为“新世纪原始创新的动力与源泉”,并与自然科学、人文科学紧密联系。“师法自然”是仿生学的核心,通过对自然界生物的结构、功能等进行模仿、利用,突破原有的设计理念,能够在关键核心技术领域产生颠覆性的技术变革。仿生学与生俱来的原始创新性将启发学生观察自然、思考自然,在观察中领略大自然的神奇、在思考中体味大自然的奥秘。
本课程定位以仿生学基础教学为主的通识课,具有系统性、前沿性、创新性和趣味性,通过大量生动有趣的仿生应用案例和最新研究进展,以及精心设计的仿生产品实践,使学生了解并掌握仿生学的基本知识,激发学生的创新意识,让学生在价值、能力、知识层面均有所获。在本课程中,你可以了解各种让人拍案叫绝的仿生案例,培养自己通过仿生思维和原理解决实际问题的创新能力。
(PS:本课程是以仿生学教学为主的通识选修课,旨在使学生了解仿生学的基本知识,不会涉及过于专业的仿生学理论,因此不要求任何相关基础,同时由于仿生学天然的学科交叉属性,无论你来自哪个专业,都能从中受益!总之一句话:任何专业、零基础都可选课!!!)
本课程是以仿生学基础教学为主的通识选修课。通过大量生动有趣的仿生应用案例来讲解仿生学原理,使同学们了解并掌握仿生学的基本知识,更重要的是建立起通过仿生思维解决实际问题的意识。在具体内容上包括仿生学的由来和发展、生物的感知和控制原理、仿生设计方法、仿生信息获取、仿生学的重要应用领域等方面。课程中会引用Nature、Science、PNAS等国际著名刊物最近年份发表的许多研究实例,体现仿生学的最新研究成果和发展态势,使学生能够触碰学科边界。
本课程还精心设计多个实践环节,如仿生鱼鳍制作、仿生信息观测、仿生产品设计与制作……,同时还安排有北京动物园的考察调研活动,通过这些项目,使同学们在锻炼实践能力的同时,对仿生学内涵以及仿生技术对未来社会所产生的深远影响进行深入思考。
It’s time to ask nature!快来选课一起踏上神奇仿生学的探索之旅吧!