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背上书包看世界,大树西迁薪火传
西安交大本科国际交流专项系列报道:明尼苏达大学篇
来源:交大新闻网 日期 2019-10-08 17:18 点击:

编者按:每一年,西安交大都有上千名师生奔赴世界各大知名学府进行学术交流与深造。每一位师生,都以自己独特的眼光与视角,从世界各地为西安交大学子带回了丰富多彩的深度学习和生活体验。纵观西迁历史,西安交大诸多西迁老教授也曾有过留学经历并在文化与学术的碰撞下创造了辉煌的业绩,为西安交大师生留下了宝贵的精神财富。在教育国际化的引领下,一批批西安交大学子,循着前辈的脚步,踏上了海外求学之路。他们学成归国投身西部发展,用青春书写人生,这正是爱国奋斗的西迁精神的写照,它召唤并激励着一代代西迁新传人薪火传承,报效祖国。

现实中,说走就走并不容易,这面临着资金、学业等等问题的困扰。幸运的是,西安交大学子有着许多机会去领略世界各地一流高校的精彩。通过各类学子项目赴国境外交流,足迹遍布五大洲30多个国家和地区。为配合西安交大“双一流”大学建设“一体两翼”战略目标,打造交大学子国际化素质和能力提升平台,教务处牵头,发掘赴QS前200一流高校学习的本科学子感悟,展示西安交大学子风采。继2018年底学子们在世界各大名校门前为西安交大师生送祝福后,又展现了新的风貌。

西安交大本科学子在美国“放火箭”

暑假期间,西安交大能动学院组织了为期三个月的美国明尼苏达大学本科生交流项目。在明尼苏达大学,同学们完成了“Heat Transfer”“System Dynamics and Control”和“Advanced Engineering Problem(Rocketry and Ballooning)”三门课程。前两个课程是能动专业的必修课,返校后可直接认定学分;最后一个课程为非必修课,但有较多的动手实践内容。

交流第一个星期为适应性培训(orientation),主要由项目负责老师带领西安交大学子们熟悉校园、机械工程学院及明尼苏达大学周边环境;随后学习传热学及自动控制原理课程,最后一周参观科技工地实习及庆典。传热学及自动控制原理课程为期十周,约一个月后开始进行科技先进问题解决实践。

西安交大学子被安排在名为Yudof hall的学生宿舍内,学生宿舍在校园里,两人一小间,四人共享一厅,环境优美,设施齐全,交通便利,旁边就有食堂、地铁站和公交站,离上课的教室不远。

相对于国内,明尼苏达大学食堂价格较高,同学们大都选择自行采购食材进行烹饪。教学楼建设方面,明尼苏达大学虽是一所公立大学,但在周末,进入教学楼都必须持学生卡,进入实验室必须要持工作人员卡,教学楼几乎都有自习室供学生使用。

自动控制原理课程由意大利老师Emma主讲,传热学由业界大牛Eph Sparrow教授,Kaye负责火箭和气球课程。Emma每次讲课准备都十分充分,还会在每一章结束时进行一节课的Workshop,让大家一起解决几道与该章节内容相关的问题,通过讨论和研究加深对知识点的理解与认识。Sparrow虽有90岁高龄但从来不用教材,学子们使用的都是Sparrow教授亲自撰写的论文,包括他的一些手稿。这些手稿简明扼要地讲解了所有的知识点并把问题尽量简化,让学子能够更加快速透彻地理解知识点。

火箭和气球这门课是这三门课中最为特殊的课程,这是一门让学子完全动手的实践课。一部分是制作火箭,一部分是制作气球。首先学子们使用OpenRocket软件来设计火箭,然后设计尾翼的形状,在尽可能轻的前提下为火箭提高稳定性。随后就是制作组装,将尾翼和箭体粘连在一起。火箭制作完成之后,学子们前往明尼阿波利斯北部的一个发射场发射他们制作的火箭。火箭发射尤为壮观,西安交大学子们的火箭发射高度大约有500多米。

左图:明尼阿波利斯南部放气球

右图:火箭发射场地等待发射

气球与火箭的制作过程大不相同,气球制作的核心过程是制作Payload,就是一系列传感器和数据记录系统的集合体。需要通过Arduino进行编程控制整个Payload的工作与运行。除了传统的在面包板上的传感器,西安交大学子们还使用了Neulog传感器,以便更直观地读取温度,压力,磁场等数据。这次他们到了明尼阿波利斯南部的一个小镇去放热气球,热气球与火箭发射区别很大,需要两到三个小时气球才会重新回到地面,所以必须通过Payload中的GPS来实时确定热气球的位置,进而确定热气球最终落地的位置回收Payload。整个过程他们一直在美国乡村中辗转。由于气球组件掉落到了一片大豆地中,几个学生同助教一起进入大豆地中捡回了气球组件。这两次户外旅程让西安交大学子们游历了美国的乡村,地广人稀,自动化程度高,他们发现了很多十分先进的自动化农具。

  

在最后一周所有课程结束之后,学校安排了在学校实验室和3M公司参观。在实验室参观过程中,西安交大学子们学习了3D打印和激光切割的相关知识,使用CAD自己设计物件并打印出来,很有成就感。

左图:设计并制作的3D打印模型

右图:90岁高龄的Eph Sparrow教授在课堂

上世纪八十年代,陶文铨院士前往明尼苏达大学进行科研学习时,与传热学领域大师Sparrow教授合作,将数值传热学带入了中国。正是这段合作促成了本次西安交大学子赴明尼苏达大学学习,虽然Sparrow教授已经去世,但是大家不会忘记他为两校友谊的付出。在这次奇妙的旅程结束时,西安交大学子们为自己的努力和成就感到欣慰和满足,这次宝贵的经历将给他们信心,并驱使他们在未来继续探索这个世界。

文字:教务处
编辑:朱萍萍 腾飞工作室 王露源

 
 
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