为深化大中人才贯通培养机制，持续提升北航生源质量及社会影响力，河北招生组依托机械学院机器人队优势资源，组建启航导师团队走进石家庄二中，以机器人教育为抓手，打造“理论+实操”深度融合的阶梯式科创课堂，自2025年12月至今，开展了系列科创指导课程。

第一讲：机器人机构设计基础与Arduino入门实操

     

                                 

2025年12月14日，启航导师团队同步开启机构设计与电控编程两大核心模块的首讲课程。

机构设计板块聚焦机器人核心构造，系统讲解设计定义、流程及机架、传动系统等关键部件设计要点，融入3D打印、数控加工等前沿技术应用逻辑，帮助学生建立工程设计认知框架。电控编程板块围绕“从0到点亮LED”展开，用通俗语言解析电学基础与元器件功能，通过实操任务传授科学排错思路。

通过本讲学习，同学们同步夯实机械设计基础与电学认知，初步掌握编程逻辑与基础实操技能，为后续进阶学习筑牢根基。

第二讲：SolidWorks建模实操与Arduino输入扩展应用

                                 

                                 

12月28日第二讲延续双模块教学模式，实现知识向能力的跨越。

机构设计板块聚焦SolidWorks软件实操，从界面功能讲解到工程车底盘结构拆解，带领学生完整体验草图绘制、特征创建至装配体组合的三维建模全流程，提升空间建模与工程实践能力。电控编程板块以“5分钟复现走马灯”巩固热身，重点讲解按键开关的正确接法与数字输入读取（digitalRead (pin)）技巧，通过移除上拉电阻的对比实验，让同学们直观感受输入悬空带来的不稳定性；同时补充PWM脉冲宽度调制的基本概念与用途，为后续复杂电控任务奠定基础。

本讲课程构建起“理论指导实践、实践反哺认知”的学习闭环，实现了从基础认知到技能拓展的跨越，助力学生稳步提升科创能力。

第三讲：SolidWorks装配实训与Arduino交互进阶

                                 

                                 

2026年1月11日的课程聚焦综合应用与能力升级。

机构设计板块以舵机驱动连杆滑轨机构为实训载体，指导学生掌握自下而上的装配流程与约束策略，重点练习同轴、限位等配合设置，同步开展运动仿真与干涉排查，规范装配树管理与文件输出，强化工程规范意识。电控编程板块围绕“巩固基础、解决问题、实现跨越”目标，通过Arduino“上拉模式”解决读数干扰问题，借助analogWrite指令实现LED灯光渐变调节，补充布尔值等知识应对复杂控制需求，最终通过电位器实操达成“拧旋钮控灯光”的交互效果，让学生熟练掌握连续控制方法

本讲推动同学们实现从“被动执行”到“主动响应”的能力升级，打破传统逻辑限制，熟练掌握连续变化的控制方法，为复杂电控任务奠定坚实基础。

第四讲：Arduino实操复盘与图形化编程教学

                                 

                                 

2026年3月15日，授课导师在石家庄二中开展Arduino专项教学活动，全程紧扣学生学情与课程目标，分两大核心模块推进教学，高效完成既定教学任务，助力学生夯实硬件编程基础。

第一阶段聚焦硬件实操与知识复盘，带领学生借助实体Arduino开发板，完整复现全套官方例程。教学中逐一拆解每个例程的硬件连接、代码逻辑与运行原理，引导学生动手实操、排查调试，全面复盘此前所学的核心知识点，帮助学生打通理论与实操的壁垒，熟练掌握开发板基础操作、电路搭建及例程运行技巧，巩固硬件编程的核心认知，解决此前学习中的薄弱环节。

考虑到学生全程零代码基础，第二阶段针对性开展图形化编程教学。摒弃复杂代码语法，采用积木式拖拽编程模式，简化编程入门门槛，直观讲解编程逻辑与硬件控制原理，让零基础学生快速上手，轻松实现简单硬件控制任务，激发编程学习兴趣，为后续深入代码编程打下扎实铺垫。

整场教学循序渐进，兼顾实操巩固与零基础适配，整体教学效果良好。

第五~七讲：机器人整车拼装与场地实战调试

2026年5月，启航导师团队走进石家庄二中，开展系列课程第五~七讲教学活动。本次课程以机器人整车制作与现场实战为主题，将前四讲所学的机构设计、三维建模、电控编程、硬件调试等知识融会贯通，让同学们在完整工程流程中完成从零件到成品、从代码到实战的全面历练。

课程伊始，同学们以小组为单位领取机器人零部件，在导师指导下开展整车拼装实操。大家对照装配图纸与结构逻辑，亲手完成整车组装工作，在实操中进一步理解机械结构的稳定性、装配精度与运动逻辑，切实提升工程动手能力与团队协作意识。

                                 

                                 

拼装完成后，各组进入代码编写与程序调试环节。同学们结合Arduino编程基础，编写机器人控制程序，调试参数、排查逻辑错误，解决各类实际问题。导师现场巡回指导，帮助同学们掌握科学调试方法，培养严谨细致的工程思维。

                                 

程序调试完毕后，所有小组将机器人带入1:1标准场地进行功能测试与任务验证。在场地上，机器人完成直线行进、弯道转向、障碍规避等预设任务，同学们根据场地运行效果实时优化程序参数与机械结构，不断提升机器人稳定性与完成度。

                                 

                                 

本次课程以实战为导向、以应用为目标，让同学们完整经历“设计—装配—编程—调试—场地测试”的工程全流程，大幅提升动手实践、问题解决与创新应用能力，为后续参与科创竞赛、开展工程实践奠定坚实基础。

                                 

系列课程环环相扣，从基础启蒙到综合应用，为学生搭建起科学兴趣与工程实践的衔接桥梁。未来，机械学院将持续深化与石家庄二中的战略合作，完善阶梯式课程体系，通过课程共建、竞赛指导、师资共享等常态化机制，推动高校优质科创资源下沉，深耕具有北航特色的大中协同育人模式，为青少年科技梦想赋能，培养更多空天报国、追求卓越的高素质后备人才！