生活中冒出个新想法?电气系准工程师们选择动手实现它

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近日,一大批准工程师们在西浦电气楼(EE楼)大厅展示了他们亲自设计和制作的防干烧火锅、绿色智能零排放自行车、极限电动滑板、盲人避障提醒帽子……开脑洞的设计、新奇的装置吸引了众多师生前来观摩和投票。

这些作品皆出自电气与电子工程系大二学生之手。今年该系开设的《实验、计算机技能与可持续性》课程新增了“开放式项目”内容,为学生们创造了这一动手实现自己想法的机会。

该课程的任课教师杜阳老师介绍说,“开放式项目”要求学生使用Arduino单片机结合各种传感器和外设模块,在4周时间里以团队为单位合作完成一个符合可持续发展理念的智能项目。“这可能是学生们第一次把之前学习的模拟电路、数字电路、程序设计等课程的内容用于实践。”

“很多学生第一次体会到作为一名工程师的艰辛、纠结和最终完成项目的喜悦。”他说。

吃着火锅一不小心汤就煮干掉了。李敏哲、范钰楷、刘书宁三位电气女生“一言不合”就自己动手做改装。她们利用温度传感器来控制温度,用液位传感器实时判定是否需要加汤,并且使用一个小水泵来自动加汤。

更神奇有趣的是,她们用一个小塑料桶就实现了所有的功能!虽然看起来简陋了一点,但是很好的阐述了产品的设计理念与效果。

这个浑身接满五彩电线的大盒子是什么鬼?这组的王若权告诉你,这其实是他们设计的一个智能家居演示模型。他们使用太阳能电池板为整个系统供电,并且通过温度传感器、土壤湿度传感器、与光强传感器来控制房屋的风扇、窗帘和自动浇花装置,很好地阐释了节能减排的可持续发展理念。

你看到的不是一辆普通的自行车,在骑行中,这辆车的系统会根据车身的倾斜方向自动在尾灯处显示方向灯,提醒后车注意,并且在车尾还有一个超声波测距模块来提醒后车不要继续接近,并且通过振动器提醒用户注意后车距离,是不是既智能又贴心?

该组的杜珂玮介绍说,他们把Arduino单片机和加速度传感器、超声波传感器、振动器以及按钮集成到自行车中,让绿色零排放的自行车骑行变得智能起来。

“他们的作品还远远不成熟,有的还没能实现所有设想中的功能,但这是他们成为优秀工程师的第一步。”杜阳老师说。

在这学期的课程中,学生们通过流水灯焊接练习、Arduino智能小车焊接与编程,以及基于Arduino的数字钟实验等环节,不断的学习使用Arduino单片机。

为了激励学生们对于智能车程序和硬件进行优化,课程中安排了一次智能车寻迹记时比赛,学生们在完成了基本功能之后,对小车的程序算法和机械结构进一步理解和改进,提高小车寻线的准确度和速度。他们学到的这些技能最终在“开放式项目”中大展身手,将Arduino与各种传感器结合起来,以及之前课程里所学的电子知识用起来,来实现他们自己的想法。

韩均怡的小组设计了一个自动温控的电风扇,从设计方案到购买材料、组装制作都是他们一手完成。“这个过程很好玩,不仅能把这学期学的知识都用起来,更有意思的是项目的开放性,每个人都可以按照自己的想法来做而不是由老师指定一些内容你参照着做。”

“做项目展示的时候特别有成就感,让我对工程师这个职业的好感又加深了很多!”他说。

杜阳老师对同学们所展现的投入程度十分满意:“在这个过程中,我们发现每天实验室里都有很多组在制作他们的产品,在休息室里好多组在激烈的讨论设计方案,他们第一次以工程师的名义接触到了项目设计。”

值得一提的是,本学年课程中所有使用的开发套件和模块都是由锤蚁科技(TREEE)提供。锤蚁科技的创始人之一是电气与电子工程系博士生程飞,他同时也是这门课程的助教。

在课程设计之初,程飞与该课程任课老师杜阳老师、王思溢老师一起策划课程的各个环节,并根据自己的工程经验结合锤蚁科技公司的研发能力定制了开发套件和模块,并且在该课程中得到了很好的应用与反馈。

程飞表示:“锤蚁科技想通过在西浦开放环境中的成功试点,将这种开放、创新的课程模式推广到更多的高校,为国家和世界培养更多优秀的工程师人才。“


(供稿:电气与电子工程系 编辑:寇博)

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