2023年10月31日下午，由天津大学机械工程学院工业设计专业与海洋学院海洋技术专业、天津北洋蓝水科技有限公司、天津大学创新研究院海洋空间中心联合指导的新工科跨学科项目式课程《主题设计4》结课汇报顺利举行。参加此次结课答辩的评委有：天津大学创新研究院海洋空间研究中心主任、国家高级建筑师、ECI 欧中科技创新中心联合创始人王玲玲；机械工程学院机械专业教师山显雷；《主题设计4》任课教师团队：工业设计专业负责人项忠霞；海洋学院海洋技术系主任、北洋蓝水智能装备（天津）有限公司首席科学家张安民；机械学院教师宋晓菲、海洋学院教师高邈等。

课程简介

《主题设计4》课程是依据新工科 “天大方案”技术路线设计的多学科交叉项目式课程，以培养主动适应新技术、新产业、新经济发展的优秀设计人才为建设目标，面向工业设计专业本科高年级开设。本次课程的主题是“无人艇设计”，联合海洋学院教师共同指导，要求同学们组队完成主题创新设计与模型样机开发。该课程强调实践，注重设计、技术、商业等领域的交叉融合。

《主题设计4》任课教师项忠霞老师和宋晓菲老师在课程目标、课程任务、实施环节、考核方式、成果形式等诸多方面进行了精心策划和准备。在课程实施过程中，海洋学院海洋技术系张安民主任、高邈老师在无人艇技术领域给予学生全程专业指导；机械工程学院除任课教师项忠霞和宋晓菲外，工业设计实验室负责人朱黎明老师及相关实验人员均在实践方面给予学生们指导与支持；北洋蓝水智能装备（天津）有限公司在模型样机制作方面给予了全方位大力支持。值得一提的是，在设计制作多种不同类型的无人艇模型过程中，同学们通过动手实践收获良多，对设计可行性和结构设计方面的认知更加深入。

课程教学过程缩影

经过方案的不断迭代，《主题设计4》课程的8个小组均设计出了独特的无人艇并完成了模型制作。10月31日，各个小组在天津大学北洋园校区湖面上进行了模型样机展示。看着各式各样的无人艇在水面上自由驰骋，同学和老师们的脸上都洋溢着开心的笑容，付出的成果在此绽放。

课程设计作品展示

结课汇报中，各小组围绕设计主题，从现阶段对无人艇领域的各种需求出发，展示了丰富多彩的创意作品，其中包括：模块化智能无人艇；水上灯光表演无人艇；“赛迩号”模块化无人艇设计；Beluga——一款满足个性化需求的水下摄影无人艇；水上露营无人艇；“水漾轻舟”景区观光无人艇；基于水面表演的无人艇；鲸翼——消防救援无人艇 等8项各具特色的无人艇设计。

值得一提的是，面对工业4.0人工智能时代对产品应用场景及操作方式提出的新需求和新挑战，《主题设计4》还将人机智能交互设计内容纳入课程，同学们针对所设计无人艇的应用场景，均设计了与其移动端配套的智能交互系统，有的组还实现了远程操纵喷水等功能。

u 模块化智能无人艇

设计说明：这是一款面向中学生、大学生及其他爱好者的用于娱乐的模块化无人艇，将娱乐无人艇的各个功能和组件分解为独立的模块，使其可以根据用户需求灵活组合搭配。这些模块可以包括船体结构、动力系统、控制系统、娱乐设施等。每个模块都具有独立的功能和特点，并且可以进行独立的更新、改装和维修。通过模块化设计，用户可以自主选择合适的模块组合来满足自己的需求和偏好。

u 水上灯光表演无人艇

设计说明：无人艇外观模仿蝠鲼，使其在水中看起来像是一只优雅的生物。同时采用曲线流畅的设计，以模仿蝠鲼身体的形状。在无人艇上集成了LED灯光系统。这些LED灯光可以以不同的颜色和亮度发光，以再现蝠鲼翅膀的光影效果。这些光线可以随着表演的音乐和情感而变化，创造出一个令人陶醉的视觉盛宴。为了增强无人艇的表演效果，设计了一个智能控制系统。这个系统可以根据音乐的节奏和编程指令，自动执行各种舞蹈和灯光效果。这使得无人艇能够与音乐完美同步，为观众带来更加丰富和感性的表演体验。

u “赛迩号”模块化无人艇设计

设计说明：近年来无人船艇已经在各个领域显现优势，为了推动无人艇的发展和应用，我们设计了一套无人艇创新定制和共享平台。对于创客、爱好者和科研学者，我们提供个性化、激发创新的解决方案，在应用层面更好地运用无人艇完成科研、竞赛等多种目标。另一方面，我们注重创新创意的转化应用，希望通过平台，让更多无人艇相关技术资源共享，提升无人艇技术水平和市场规模，为无人艇应用普及和产业升级做出贡献。

u Beluga——一款满足个性化需求的水下摄影无人艇

设计说明：Beluga—一款满足个性化需求的水下摄影无人艇，steam式的安装包共创平台，将用户加入到产品的创新体验中来。源于摄影而不止于摄影，娱乐、教育、Vlog拍摄……“言无声而叙事”，希望Buluga能在帮助用户探索水下世界的同时，产生之于海洋，环保的思考。

u 水上露营无人艇

设计说明：水上露营烧烤无人艇专为 Z 世代年轻人和户外爱好者而设计，旨在提供独特的水上冒险和娱乐体验。这一创新产品将水上露营、烧烤、垂钓和社交聚会的功能融为一体，是完美的户外活动伴侣。

u “水漾轻舟”景区观光无人艇

设计说明：“水漾轻舟”景区观光无人船是为景区设计一款高端舒适的观光无人艇，满足游客多元化需求，给游客提供更加个性化、智能化的服务，提供一种新颖的旅游方式，为景区吸引更多游客。

u 基于水面表演的无人艇

设计说明：一款移动式水上表演设施——基于水面表演的无人艇。单体无人艇自身可以完成灵活的位置移动、旋转等水舞动作，此外可以配合灯光、喷泉等部件，实现炫酷的特技技能。协同编队技术，可在水面上摆出方阵并组成不同的文字图案，同时配合灯光及喷泉，用科技的手段为观众呈现一场沉浸式的视听盛宴。是弥补大型文旅项目水上移动装置缺失的重要技术手段；替代水上喷泉进行光影演出，减少水下工程投入和维护，不仅可以降低成本，还可以有效保护水环境；可减少演员，从而降低演出运营成本；相对于传统的水上喷泉、水舞秀等演出，维护更便捷、内容更易更新，更环保，且提高了白天水面利用率。

u 鲸翼——消防救援无人艇

设计说明：鲸翼——消防救援无人艇，是一款应用于大型湖泊、海洋等消防救援行动的，具有智能无人艇基本功能的同时，还具备消防功能和过水门功能的，高响应、模块化和分级控制的多功能无人艇。该无人艇除了能实现自主侦测火灾、雷达距离把控和高效灭火以外，还能将火场情况实时传输给后方控制台，通过可视化与人工智能辅助的形式支持控制人员进行相应决策和调整，实现控制闭环和对火场情况的精准把控；通过多船只集群灭火和分组控制等方式实现火情的快速掌控，减少人员伤亡和财产损失。

通过此次课程，同学们经历了从产品调研、产品定位、概念设计、结构设计、系统搭建、设计迭代、有限元分析、交互设计、技术完善、产品开发、成本核算、商业策划到设计说明书撰写、成果展示汇报等多个环节，不仅有效提升了设计思维和创新开发意识，而且锻炼了自主学习、团队合作、交流表达、展览展示、文档撰写及动手实践等多方面能力，实现了从想法到可操作模型样机的转变。通过此次课程，学生们深刻感受到了“画出来”和“做出来”的极大不同，深入了解到了设计实践过程中可能遇到的各种问题和约束，多方面锻炼了自身设计意识和设计能力，为成为新时代的设计师夯实基础。

|文案：于米提江·托乎提、宋晓菲、项忠霞

|图片：课程各小组

|编辑：于米提江·托乎提

|审核：项忠霞