«Представь это, построй» в Массачусетском технологическом институте | Новости Массачусетского технологического института

Класс 2.679 Массачусетского технологического института (Электроника для механических систем II) предлагает своего рода алхимию, которая превращает студентов из потребителей знаний в исследователей и новаторов и снабжает их целым рядом важных новых инструментов в их распоряжении, говорят студенты.

«Темы, которые в противном случае могли бы показаться пугающими, подробно рассматриваются каждую неделю, так что студенты знают не только, что такое концепция, но и почему она полезна и как ее на самом деле реализовать», — говорит выпускница старшего курса Одри Чен. «Я мог постоянно приходить без какого-либо опыта и иметь практический опыт, который мог бы использовать в будущих проектах. Я бы описал занятия как серию небольших ускоренных курсов. [each of which] просто отвечает: «Что мне нужно знать, чтобы делать или использовать эту вещь?»

Курс знакомит студентов с процессом проектирования, изготовления и сборки печатной платы (PCB). В конечном счете, этот процесс, который имеет свои нюансы в зависимости от идеи проекта каждого студента, завершается включением печатной платы в устройство — в некотором смысле, оживлением этого устройства для выполнения определенной функции.

«Цель разработки 2.679 — дать студентам возможность «представить это, построить это», — говорит Тонио Буонассизи, профессор машиностроения. «Между этими двумя находится вселенная, и цель этого курса — помочь начинающим инженерам преодолеть этот разрыв».

Старшая Джессика Лэм восхищается тем, как многому она научилась на курсе за один короткий семестр, объясняя этот поток знаний тем, что классные лабораторные занятия «невероятно хорошо структурированы».

«Я обнаружил, что во многих других лабораториях и курсах, основанных на проектах, вам сразу дают много информации, ожидая, что у вас уже есть некоторый опыт работы с определенным программным или аппаратным обеспечением, и большая часть этой информации является шаблонной и кажется черным ящиком», — говорит Лам без особого понимания того, что происходит на самом деле. «В версии 2.679 Стив Банзаерт лучше понимает, что мы уже знаем и как на этом основываться».

После прохождения теста 2,679 она говорит, что чувствует себя «намного увереннее в проектировании электрических систем и имеет более полное понимание того, как интегрировать механические системы и электронику».

Банзаерт, технический инструктор курса, говорит, что занятия предназначены для того, чтобы направлять студентов по выбранному ими пути открытий, показывая им, что они способны решать проблемы, с которыми они сталкиваются на этом пути.

«Каждый семестр мы видим действительно прекрасные примеры роста, не только в учебных материалах, но, в лучшем случае, в понимании студентами того, на что они действительно способны», — говорит он.

Чен, специалист по машиностроению, который досрочно заканчивает учебу, чтобы начать работу менеджером проекта по аппаратному обеспечению в Formlabs, согласен, что студенты поступили именно так.

«Студентам предоставляется огромная свобода выбора собственных итоговых проектов, что позволяет им изучать темы, которые представляют для них особый интерес. А поскольку каждый проект уникален, необходимость «выполнения» в традиционном смысле этого слова меньше давления», — говорит она. «Скорее, каждый студент осваивает разные навыки, и ему предлагается как можно дальше продвинуться в проекте, который он выбирает. Стив подчеркнул, что масштабы наших проектов неизбежно изменятся, потому что на старте ты просто еще не знаешь того, чего не знаешь, и это совершенно нормально!»

Банзаерт говорит: «Мы стараемся ясно дать понять, что да, мы говорим о важных общих концепциях теории и анализа, но это потому, что это инструменты, которые инженеры используют для решения проблем. Я думаю, возможно, этот фокус помогает напомнить студентам о том, что привело их сюда в первую очередь: причина, по которой вы являетесь инженером, заключается в том, что в мире есть что-то, что вы хотели бы сделать лучше, что вы тот человек, который может это сделать (или по крайней мере, помочь), и если вы хотите сделать это хорошо, вам придется изучить множество вещей, чтобы в вашем наборе инструментов было больше инструментов».

Старший Ясин Хамед разработал в классе автомобиль, который использует компьютерное зрение, чтобы следовать по черной линии. К автомобилю прикреплена камера, которая снимает изображения и передает их на компьютер Raspberry Pi, который также подключен к автомобилю. Обработка изображений в режиме реального времени позволяет автомобилю найти черную линию и повернуть или ехать прямо, контролируя скорость автомобиля.

Хотя Хамед, который специализируется на машиностроении и дополнительно занимается информатикой, на предыдущем занятии построил еще одну подобную систему, по его словам, на предыдущем курсе основное внимание уделялось программному обеспечению. В своем проекте автомобиля 2.679 он узнал о «основе», то есть о «конструкции силовой электроники и схем управления, которые необходимы для работы всего остального».

«Я получил большую часть «просвещения» от этого курса из небольших электронных кусочков и кусочков информации, которые я получил в ходе занятий, например, изучение/практика пайки, понимание того, как использовать интегральные схемы, изучение того, как проектировать печатную плату. и т. д.», — говорит он. «Именно сбор всех этих вещей принес мне наибольшую пользу».

Джордан Паркер-Эш, тоже старший, высоко оценил, как 2.679 совмещали уроки по электронике с исследованиями и презентациями из лаборатории Буонассиси. «Приятно видеть, как инженерное дело применяется в исследованиях», — говорит она.

Хотя многие навыки, которые она освоила на курсе, были для нее новыми, один из них был «старым врагом», по ее словам, и 2.679 позволил ей подружиться. Паркер-Эш, специализирующаяся в области ядерной инженерии, использовала программу компьютерного зрения под названием OpenCV в своем первом проекте Программы исследовательских возможностей бакалавриата, будучи первокурсницей.

«Это было самое сложное на свете, и тогда это действительно казалось непреодолимым препятствием», — говорит она. «Теперь, чтобы без особых усилий использовать OpenCV в лабораториях и домашних заданиях — это был момент полного цикла».

Она говорит, что этот курс открыл для нее совершенно новую область деятельности: Банзаерт «непосредственно вдохновил» ее пойти на курс 6.131 (Силовая электроника), «который изменил ее жизнь», говорит она.

«2,679 помог мне поверить в себя, что вдохновило меня пройти курс 6,131, пресловутый краеугольный камень электротехники, который заставил меня осознать, что мое будущее — это инженер-ядерщик-электротехник, а не просто инженер-ядерщик», — говорит Паркер-Эш. «В будущем я хочу заниматься электротехникой, но об этом заранее речи не шло.

«Не говоря уже о том, что это открыло двери в очень богатые возможности для проектных идей, создания исследований, искусства, новых ролей в групповых проектах и ​​т. д.», — говорит она. «Я так рад, что на курсе 2 мне удалось найти возможности, которые помогли мне получить практический прикладной инженерный опыт».