2018年1月23日晚来自上海铭远双语高中的同学到达波士顿后，在1月24日这一天，同学们在MIT的教室里开启了为期10天的麻省理工学习之旅。上午利用“平衡小车”学习了Arduino的基础知识，下午则是从高等动力学的角度出发，为“平衡小车”建立反单摆模型。

美国麻省理工学院博士，现任MIT Sea Grant研究员的范迪夏老师先是从物理上的平衡开始讲解，再扩展到猩猩和人类的骨骼区别。他以这种轻松愉快的方式让同学们认识到：一个小小的区别其实背后都隐藏着大量的物理知识。大家都踊跃提出问题，积极作答，在一片欢声笑语中开始了今天的学习征程。

接下来，范老师就以平衡机器人为例给大家介绍“系统”、“信息收集、处理和输出”这些概念以及常见的一些传感器，并对接下来平衡小车的学习进行了全面的介绍。

Arduino的学习是上午的第二个内容，也是同学们回到铭远后还要不断深入学习的版块，大家学习得格外卖力，生怕漏掉了某个知识点。

范老师抓住重点，把硬件和c语言的知识结合起来讲解，虽然时间不长，但大家还是很快掌握了其中的内容。其中软件的安装与使用、c语言的数据类型、数据的存储、数据的采集和输出、运输符、语句和函数这些基本要素都一一涉及到。

接下来，同学们根据一些具体的应用需求学习了多种类型的传感器。可以说这个版块的学习为同学们打开了知识的一扇窗，让大家看到了单片机开发的巨大应用范围，也让大家意识到编程有点苦但结果是甜的。

最后范老师给同学们布置了几道题，并且必须要做出一份合格的ppt。他既亲切又严厉，期待下次作业展示!

下午的讲解交给了美国麻省理工机械学院博士于向明老师。于老师带领大家从简单的受力分析和牛顿第二定理等大家熟悉的物理知识入手，用简洁的语言给大家介绍了导数以及牛顿第二定理的微分表示。虽然大家学过了导数，但和物理的亲密接触还是**次。

同学们不是**次听说‘建立模型’这个术语，但大家没有进行过具体的学习。于老师围绕着平衡小车这个实例给大家介绍了拉格朗日微分方程及其在平衡小车上的应用。虽然高深，但大家还是积极计算，体会数学和物理这对难兄难弟的“基友”之情。此外，他还讲解了Taylor Expansion，动力学研究中常用的技巧，以及在特殊情况下的Linear Approximation。

随行的物理老师有话要说：其实拉格朗日方法的出发点就是从能量的观点分析复杂的运动，这在物理的学习中经常提及和应用的。

下午大家参观了MIT校园，感受到了MIT开放的学习空间，回到宾馆后大家都积极投入了到作业任务中去。

附：铭远STEMarT团队成员简介

范迪夏，美国麻省理工学院博士，现任MIT Sea Grant研究员，兼任MIT石油工程协会**、MIT矿油气协会**等职位。

高建生，华东师范大学物理学硕士，上海铭远双语高级中学**IBDP物理教师。

于向明，美国麻省理工机械学院(MIT)博士。

李昂，上海交通大学工程力学系博士、波士顿大学访问学者。

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