头条

一臂之力

刘达铭以机械臂拾穗

机械与自动化工程学系刘达铭教授,凭着以学生为本和着重体验的教学风格,荣获2019年度教资会新晋教学人员组别杰出教学奖。他于2015年10月加入中大,迄今获颁多个教学奖誉,譬如2018年度校长模范教学奖及2019年度博文教学奖。

结缘机械人

专研建筑机械人的刘教授,第一次接触机械人是在母校墨尔本大学的开放日。当刘教授仍然是本科生的时候,他在老师的实验室兼职研究助理,从那时开始他便计划以工程研究为终身事业。

谦虚友善的年轻工程教授,常常带着他的「机械臂」到课堂和实验室上课,同事和学生早已习以爲常。起初他带机械臂到课堂,学生对能够活学活用大爲受落。「我教授的是机械人学,带机械臂上课是自然不过的事。」他称,用机械臂授课,灵感源自实际教学。

「我负责教授机械人学的数学部分,那可能不是最有趣的范畴。第一年,我以传统方式授课,不久便发现有所欠缺。我认为要吸引学生,必须给他们一些看得到的东西,帮助他们把实际事物与理论连结一起。」

最初,他申请大学的教具发展资助(Courseware Development Grant)组装机械臂,每个机械臂配合掌上电脑大概花费三千元。为了节省开支,他在深圳以三维方式打印。就这样,他组装了十个机械臂,每个让六至七个学生共用。后来机械与自动化工程学系给予他额外资助,现在他共组装三十五个机械臂,共用学生仅四名,学习上允许全接触。

且教且悟

最初,刘教授以为机械臂只会引起学生的学习兴趣,但出乎意料的,是机械臂增进了教学助理与学生的交流。

「当学生操作机械臂时遇上困难,一脸惶惑,老师或教学助理就会上前相助,故此机械臂令我们知悉学生对所授内容的掌握程度。」我问他有何教学心得,他说老师应该细心聆听学生的需要,并设计学生喜爱的活动。这位年轻教授,满脑子新奇想法,例如,他会要求学生构思如何运用机械臂开发新用途。「抓背机械臂」、「喂饲猫儿机械臂」和「冲泡奶茶机械臂」等等,是学生响应老师创思,动手造出来的别开生面的发明。

为了使学生学以致用,刘教授安排他们与威尔斯亲王医院的骨科及义肢矫形部合作,为病人设计和制作工具,改善其生活质素。多数病人为截肢者和手部发育不全的小孩,而学生会询问他们想要「新肢体」或「新手」来作些什么。他们曾帮助一截肢者拉奏小提琴,也曾与非政府组织「牵手同行协会」合作,帮助病童玩乐器、跳绳和踏单车等。

小童学习用「新手」拉小提琴

机械臂听来一开始便大受欢迎,但刘教授认为这并非信手拈来,反而需要不断反思、与时并进。

「科技在变,学生在变,教学法也在变,我们必须酌损增益,跟上时代。」

刘教授有更多别具创意的教学工具即将面世。他说教资会杰出教学奖的奖金,将有助他开发智能手机教学应用程式,令学生成爲学习的主人。课程的题目、内容、进度等,皆可调节,以符合各人的需要。第二个新教学工具就是遥操作虚拟实境机械人。该机械人由学生在课堂遥距控制,在公司、工厂和医院等地方走动。教授希望在大约五十人的班中,每位同学都能置身其境,与环境和所学互动,从校外考察获益更多。

教研产互爲引发

对刘教授而言,教学与研究并无抵触,反而是互相发明。他在墨尔本大学的博士导师告诉他教学是学术事业不可或缺的一环,而中大机械与自动化工程学系也十分鼓励教研人员培育学生。他感激同事的支持,使他能改善「亲身体验」教学法。

说起他自己的研究成果,刘教授发明了能够髹漆、筑墙和清洁大厦外墙的建筑机械人。他的砌砖机械人能因应建筑师要求,筑起特定弧度和几何形状的墙。未来教授将会和建筑学院校园规划及可持续发展处合作,建造弧形墙,以修缮「再生园」。

刘达铭教授将和建筑学院与校园规划及可持续发展处合作,建造弧形墙,以修缮「再生园」

可能是年轻之故,这位新科杰出教学奖得主确有初生之勇,不惮推陈出新,使教与研相得益彰。他给我的启发是,人有实力、不怕吃亏,定能赢得尊重和工作的满足感。

文/资讯处 Eliza Chan

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