上海交大2017年春季学期课程项目展举行培养创新工科人才助力“工业40”

　　神奇的盒子能治愈人们的坏情绪，私人物品背后贴贴片就可智能报警防盗、湖面扫地机器人轻松搞定水上漂浮垃圾……6月24日，上海交大近1200名学生完成的252个课程设计项目亮相2017年春季学期课程项目展，为人们未来的智慧生活贡献了无限创意“脑洞”。设计项目围绕《工程学导论》、《设计与制造I》及《热力系统设计与实践》等课程学习目标，主题来源于企业研发问题及学生自选发明。

　　在动画电影《超能陆战队》中，体型胖嘟嘟的充气充电型机器人“大白”一直守护在男主角身边，随时随地治愈他的坏情绪。“大白”动画片里的人物，此次也出现在这次项目展中。上海交大机械与动力工程学院大一学生设计出了一款能够帮人们排解“负能量”的“情绪盒子”，这可不是一般的盒子，它可以实时监测变化，通过处理器分析信号后激发灯光、触发舵机，这时交大版“大白”就能从盒子里弹出来和大家谈心了。

　　“它可以智能检测我们所处的声、光是否适宜，如果太暗，盒子通体会发出橙黄相间的光，大白也会自动提醒说‘好黑哦，主人要开灯眼睛哦’，如果太亮或太嘈杂，它也会提醒的。”该项目组长任麒冰介绍说，他们根据情绪心理学原理，精心挑选了不同情境下最能排解低落情绪的颜色和说话嗓音，整合出了一套详细的针对不同（声、光）而做出反应的方案。而且这个盒子上还加入了语音识别和触摸模块，只要说一声“嗨，大白”，大白会从盒子里探出萌萌的圆脑袋，用搞笑的东北话逗主人开心，用手摸摸它也会得到相应回应，有了这个盒子，身边就多了一个真正的“守护型暖男”。

　　随着电动汽车越来越普及，无线电充电技术也成了汽车制造商的“必争之地”。和传统电动汽车使用电线连接充电桩、充电站不同，无线充电装置的充电器、发射垫被埋入停车位或面地下，司机把电动汽车开到发射垫上方对准车辆底盘上的接收端，就开始充电了。

　　“无线充电的时候，面上和汽车底盘两个充电线圈的相互对充电效率有很大的影响，如果汽车停的没对准，很有可能充不上电，这对司机的停车技术要求很高。所以我们就想，能不能把无线充电装置变成‘活的’，即便司机停车不佳，它也能自动移动，找到和汽车接收端最匹配的充电？”该项目组组长、上海交大机械与动力工程学院大二学生马浩雄介绍说，他和自己的组员正和学院无线充电团队在做一个大创项目，所以就利用《设计与制造I》这个课的机会，开发了这套解决无线充电对准问题的设备。

　　参考起重机的X型结构和打印机的双层滑轨结构，马浩雄小组做的这个“改良版”电动汽车无线电充电装置是由一个X形升降装置和一个双层滑轨组成的，郑伊健和梁咏琪它能实现充电线圈在垂直方向和水平方向三个度的自对准移动，让汽车的充电效率达到最佳。马浩雄表示，除了具备三个度移动的功能以外，为了提高装置的荷载能力，他们在制作时采用了高强度材料，对它的结构也进行了优化，同时还采用了视觉处理模块进行定位，司机停车充电时非常容易控制。

　　这些课程项目展示了工科人才的创新潜力。如何培养适应“工业4.0”时代的创新工科人才？2010年上海交大成立致远学院，打造学校拔尖创新人才的“培养”和“实验特区”；2014年，上海交大首届工科平台实验班开始招生，打通机、电、船、材等工科学科，探索跨学院、跨学科交叉培养创新人才模式，使学生在完成课程项目的过程中综合运用所学，为未来成为复合型人才打下的基础。

　　据了解，从2012年到2017年，上海交大已举办七届课程项目展，成功将项目式教学方式与国际产学合作引入到了课程教学中。由4~6名学生组成一个团队，在任课教师和企业专家的指导下，完成具有实际工程背景的项目，从市场调研、概念设计，到产品搭建、测试，这些工程上产品开发的环节一应俱全，培养学生成为“创新工科人才”。今年起，机械与动力工程学院本科生的毕业设计也开始采用“项目式”模式，与传统的单人毕业设计相比，“项目式”毕业设计的内容与企业实际生产制造能够更好地接轨，这样一种教学模式与培养新技术、新产业、新经济模型下“创新工科人才”的不谋而合。

　　除创新学生培养计划、“项目式”教学模式之外，在培养“创新工科人才”的道上，上海交大还探索出了一套国内外产学合作的新方法。

　　“通过产学合作，培养高素质、具有国际竞争力的创新人才的工程教育是为国家经济建设提供工程技术与企业管理人才的主要渠道。上海交大建设了由‘通用实践平台’和‘精密测试与加工平台’组成的‘学习工厂’，可覆盖本科生的科创、企业产学合作的需求；在专业教师指导下，学生通过自用各类加工设备完成设计模型。企业可以通过这个平台提出实际工程问题，学生在解决问题的过程中提高了自身的工程实践能力，教师也借这个机会了解企业的实际需求，真正达到了‘三赢’效果。”章俊良介绍说。

　　与此同时，加强国际化交流与合作，机械与动力工程学院还联合国外一流院校、国内外知名企业共同创办了“国际联合课程设计项目”，紧密结合企业工程实践需求。在2017年的本科生毕业设计中，共有12组学生参与了国际毕业设计项目，占毕业设计小组总数的28%。在四个多月的时间中，学生们与宾州州立、皇家理工等国际知名大学学生共同完成毕业设计，同时获得了国外院校以及本校教授的指导，极大地拓宽了学生的眼界。