为帮助青少年更深入了解地铁知识,对他们进行轨道交通相关工程、技术领域的科普启蒙,近日,京港地铁联动17号线、14号线及大兴线沿线社区,先后在十八里店乡新时代文明实践所、甜水西园社区新时代文明实践站和首座御园三里社区新时代文明实践站,开展了3场以“自动扶梯”为主题的地铁STEAM课程。百余名青少年积极参与,在动手拼搭中领悟日常出行背后的工程智慧。

 

乐学原理:破解扶梯台阶“藏身”之谜

 

“为什么客流量大的地方都有自动扶梯?台阶运行到两端为何会像藏起来一样不见了?”课程伊始,京港地铁STEAM志愿讲师以贴近生活的问题拉开了课程的序幕。孩子们结合地铁站、机场、博物馆、商场等生活场景踊跃发言,并总结出扶梯“省时省力、加速流动”的特点。

 

 

随后,课堂进入“结构探秘”环节。讲师借助视频,为孩子们讲解梯级、扶手带、驱动系统等部件的结构与运动原理,并演示梯级随轨道位置变化而展平的过程,将复杂的机械结构原理,拆解成孩子们看得见、听得懂的趣味科普。更让孩子们着迷的是“藏起来的台阶”背后的设计巧思——讲师告诉大家,梯级上下各有两组轮子,在不同轨道上配合运动,让梯级始终保持水平,人才站得稳。

 

在“原理验证”环节,讲师带领孩子们轮流转动大小齿轮,体验扶梯驱动系统的核心原理:电机借助小齿轮带动大齿轮,将高速转动转化为扭矩强劲的低速动力,稳稳拖动整台扶梯的梯级循环运转。体验过后,孩子们恍然大悟:“原来扶梯平稳运行靠的不是蛮力,而是齿轮的巧妙‘借力’!”

 

 

动手搭“扶梯”:在实践中解锁机械工程奥秘

 

理论学习过后,最令人期待的动手搭建环节正式开始。孩子们化身“小小工程师”,利用积木零件搭建扶梯框架与机械结构,再配合控制电子元器件让模型运转起来。在齿轮传动环节,孩子们用小齿轮带动大齿轮,以较小的力驱动扶梯平稳运转,解决“跑得动”的问题;在智能控制环节,感应器与主控板协同配合,通过实时监测人流,实现“无人时慢行、有人时提速”,解决“跑得聪明”的问题。两者结合,一台能自动变速的智能扶梯就诞生了。

 

 

 

“小齿轮带动大齿轮让扶梯跑得省力,感应装置像‘眼睛’一样‘看见’客流,从而为控制速度提供依据——当我把这两个原理应用在拼搭的模型上,感觉机械知识一下子‘活’了!”一名学生兴奋地分享道。搭建过程中,齿轮啮合错位、电路连接失误等问题接踵而至,各小组在讲师引导下反复调试,在试错中一步步攻克难关,不仅在动手实践中吃透原理,更在协作中提升了解决问题的能力。

 

 

 

 

京港地铁相关负责人表示,京港地铁通过STEAM教育项目把真实的轨道交通场景带入课堂,激发孩子们对于地铁工程的兴趣,在实践中提升孩子们的跨学科思维与解决问题的能力。未来,京港地铁将进一步整合轨道交通行业资源,拓展STEAM课程覆盖面,打造开放式的青少年科普实践平台,激发青少年的工程热情与创新潜能,从而为轨道交通行业未来发展贡献力量。

 

来源:京港地铁