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机械与能源工程系暑期课程实习特辑

      2017年夏季学期,机械与能源工程系开设了《机械工程认知实践》、《创新设计实践》夏季小学的两门课程,以及外出实习《机械工程专业认识实习》、《先进制造实践》、《工业实习》等实践课程。

【《机械工程认知实践》--天马行空的创造力】
      《机械工程认知实践》是一门机械工程专业的入门课程,也是一门与实际生产生活紧密相连的课程。在授课老师王华权老师独具匠心、幽默风趣的教导下,同学们像是获得了一把认识“机械”这个美丽新世界的大门的钥匙,对机械工程这一个学科有了更深刻的了解。王老师还带领同学们去深职院学习操作机床,让大家切实体会机床的优点与缺点,从而达到理论与实践相结合的教学效果。

 
[铣床操作学习]
 
 
[制造工程认知实践作品展示,谁说理科生就不能具有艺术细胞了呢?]
 
[课程结业点评]
 
      在本课程的实践环节,同学们学习运用PPCNC——一种有趣的小型机床制造作品。制作过程中,同学们充分发挥出了天马行空的创造力,让作品更加具有艺术感。
 
【《创新设计实践》---在游戏中探索知识海洋】
      由新加坡国立大学教授卢文锋老师教授的《创新设计实践》暑期小学期课程为期三周。在这三周里面,同学们了解了什么是设计思维,学习了设计产品的步骤,懂得了如何把概念转变为产品,知道了倾听客户的声音并将客户的需求工程化,明白了全球文化差异与产品之间的联系,更在有趣的小实验小游戏培养了团队合作精神和应变能力。
[棉花糖挑战]
[护蛋游戏]
[《创新设计实践》课程学生汇报及作品]
 
      本门课谢同学表示:“卢老师真的特别好,特别有经验、特别专业的一位老师,教了我们很多实用的东西!卢老师的中文带点儿台湾口音,感觉太可爱了哈哈哈~~真的特别感谢卢老师和谢实验员黄老师。上完这门课同学们的学习热情都上涨了。”
 
【暑期实践项目---跨校、跨国,带你体验不一样的机械之美】
       暑期《机械工程专业认识实习》、《先进制造实践》和《工业实习》课程的同学带着各门课的学习要求参加了机械的暑期实践项目,包括南科大--圣母大学实践项目、清华大学机器人实践项目、清华大学3D打印实践项目、清华大学智能制造实践项目和奇诺科技有限公司实践项目。
(一)、南科大--圣母大学实践项目
       南科大--圣母大学暑期实践项目共9名南科大学生和3美国学生,分成三个大组,在深圳、上海、美国开展为期七周的暑期项目。
【圣母大学图书馆俯瞰图】
 
      卢昱汐、周星宇、卢勇光、朱春初、樊子铉和两位美国圣母大学学生Cassie、Yuko前往上海大学完成项目。 
[同学们在实验室内工作]
 
      项目过程中两位同学和美国学生进行了学术和文化的双重交流,在项目之余经常就中美文化差异之间展开热烈的讨论,结下了深厚的友谊。在本次项目中,南科大的学生展现出了不输于美国学生的科研能力,获得了老师们的一致好评。
[参观中国国际机器人展览会]
 
[南科大-圣母大学暑期项目上海小组]
 
[何柏霖、朱光智前往美国圣母大学和美国同学混合编组完成项目]
 
      这个项目课题让学生完整地体验了一个商业应用的研究过程,从选择解决方案并制定计划和自行实施都是学生自主完成, 教授和公司工程师只提供帮助,这让学生得到充分的锻炼。在生活上,同学们和来自国内外一流高校的同辈成了好朋友,也开拓了视野。
[和小伙伴于芝加哥]
世界再大,也要回家-2016(图左下角的涂鸦)
[和小伙伴于美国西北大学]
 
[美国独立日,在Ethan家举办的Party]
 
[结题前夕,Ehan 爸爸饯行]
 
[结题汇报后,与Honeywell Scientists合照]
 
(二)、清华大学机器人实践项目
      清华大学机器人组一行九人开展为期一月的实习活动。初到北京,同学们根据自己的兴趣分别加入清华的学长学姐们的课题组。
 
      李晟皋、刘海原、程思斌、任泰衡四位同学选择了潘逸飞学长的动力假肢组。本组主要的工作是连接好假肢新的电源并协助飞哥进行调试;为雷达编写合适的程序使之能够将前方路况反馈给假肢。一个月的时间对于完成一个项目来说也许太过匆忙,但是也给作为科研新手的学生们一些切身体会,让他们能够重新审视自己的选择,确保自己适合科研这条道路。
[李晟皋、刘海原、程思斌、任泰衡四位同学选择了潘逸飞学长的动力假肢组。]
 
      卢泽宇在清华大学机械工程系机器人与自动化技术及装备实验室学习下肢柔性外骨骼。在这一个月里,他与一位在读博士和一位在读硕士共同设计穿戴部分结构、讨论穿戴设计解决方案和实验。卢同学说:“一个月时间不长,接触学习到的东西有限,但是对于我来说最有价值的东西是切身体会到了科研的过程和找到了自己喜欢的科研方向,日后也会长期和这两位清华研究生共同研究这个课题。”
 
      刘心怡、杨泽一、孙毓泽同学参与的人体下肢运动测量技术与力学参数计算是基于一款准被动助力外骨骼,这种外骨骼是通过脚底部的压力传感器实时测量数据进而控制离合器中棘轮棘爪的啮合,以此控制弹簧的收放来达到储存和释放能量的目的。
[刘心怡、杨泽一、孙毓泽同学小组测试] 
       袁杨浪同学选择的是对肌肉电信号采集并用于外骨骼手势识别的一个项目。在师兄提供的器件以及设备支持下,他顺利调试了蓝牙通信以及485通信、学习了肌肉电信号检测的相关知识以及技术,并学习了对应的软件。他说:“这次清华实习学习了师兄们科学的研究方法,高效的沟通交流方式,一丝不苟、严谨的治学态度,感受到了他们对科学研究狂热的喜爱,这更加激发了我学习的斗志。虽然我们实习时间只有短短的一个月,但收获却是无穷,获益匪浅。”
[肌肉电信号检测]
(三)、清华大学3D打印实践项目
      清华大学3D打印小组的蔡树涛、陈俊廷、刘拓、郑天棋、吕昊屹同学根据所学知识和技能,按照实习要求,独立设计、制作并初步完成了10米桁架FDM打印机。
[3D打印小组同学在实验室设计制作]
 
[10米桁架FDM打印机]
      在学习、设计、制作的过程中,同学们对3D打印机有了更加深刻更加完善的认识,极大地锻炼了动手能力,完整地体会了从想法到立项到制作的基本流程,感受到了每一次小小的成功背后付出的努力,在与队友的合作、争执中认识到沟通的重要性和团队的力量。最后不可否认的一点就是虽然很辛苦,但是每一点付出都在最后有了很可观的回报。
[清华大学3D打印组]
 
(四)、清华大学智能制造实践项目
      清华大学智能制造实践项目的庄建霖、南昊辰、张思宇、牛今川、文伟韬同学前往昆山市华辰重机有限公司,在清华大学制造研究所的博士生学长的带领下,进行为期一个月的先进制造认知实践的课程。
 
[清华大学智能制造实践项目组]
      华辰重机是全国数一数二的智能机床制造企业,在这里,同学们见到了很多只在课堂中听说过的重型机床。本小组所负责的是使用混合粒子群算法对多序轧辊磨削进行过程参数的优化项目,重点内容是对轧辊磨削的过程中轧辊产生的应力变化进行数学建模,并使用混合粒子群算法对数学模型进行优化,求出最优解。将分析得出的参数的加工效果,和用工人师傅的经验参数输入机床的加工效果进行比较,验证优化性。最终,通过我们的算法进行优化的参数,相比工人的经验参数,可以有效的降低加工时间,并提高粗磨阶段的材料去除率。

       张思宇同学表示:“在实际工程项目中需要的能力:如何分析项目的技术价值;如何从工程项目中提炼技术难点、制定技术路线;负责完全不同的内容的小组成员之间如何进行沟通和协调;如何在自己不熟悉的领域快速学习相关知识并将学习的知识应用于问题的解决…这些能力都非常重要,却又没有办法在学校的教室里脱离实际的应用去学习。这门课程提供给了同学我们这样一个机会,在高年级学长和教授的带领下,走进实际工程问题,去学习和掌握参与工程项目应该要了解到的知识技能,是一门非常有价值,也非常建议同学们积极参与的课程。”
 
[融教授前往昆山,听取报告并指导点评]
 
(五)、深圳奇诺动力科技公司科技有限公司实践项目
 
[奇诺科技工作环境]
      深圳奇诺动力科技公司科技有限公司实践项目的同学有林文春、林世远、朱瀚韬和王昊坤。实习内容主要分为硬件和软件两个部分。
 
      前期分组重新对机器人的关键部分进行建模和缺失部分的重新设计加工,后期重新配置控制电路以及设计相应的控制算法让机器人动起来。通过这次实践,不仅提高了同学们的专业知识水平,同时也让他们感受到强大的自学能力、团队合作对于解决实际工程问题的重要性。
 
      相信参与项目的同学都度过了一个特别而充满收获的暑期。每一次的知识探索都会给大学生活带来不一样的精彩。
 
号外:2017年9月14日下午16:10-20:00我们将在第一教学楼107将开展2017夏机械与能源工程系暑期实习结课报告会,届时欢迎大家前来参会!



供稿:机械系暑期实习各实习小组
图片:机械系暑期实习各实习小组