摘要：针对大学生工程创新实践中多样化定制的快速制件需求,中心采用互联网+3D打印的策略,建设了国内高校3D打印云平台,实现3D模型远程递交、模型检测修复、耗材估算、打印进程监控、取件提醒或递送服务,突破时间和空间的限制,线上线下联动快速响应,为全校学生提供一站式远程协同加工服务;同时为方便学生交流创意,拓展思路,云平台构建了3D模型设计库,具有交流共享、知识资源和软件工具支持等功能。3年的运行实践表明,所建立的3D打印云平台,实现了线上线下服务的高度融合,为互联网+现代制造提供了一个典型示范,利用互联网云平台的资源集聚能力,有效整合产品设计、加工工艺、设备运行、服务管理等数据资源,汇聚共享设计能力、加工能力、软件资源、知识模型等资源,实现业务系统向云端迁移,促进制造的智能化和信息化升级,形成新的应用生态,提供更有利于学生创新实践的条件。

摘要：学校以双创示范中心建设为契机,在学生创新中心建设面向全校师生开放的创新实践空间,设有切割中心、3D打印中心、C200创客工坊、社团活动室和公共竞赛空间等。学生创新中心探索了创新实践空间7×24h开放服务模式,引导学生在自由开放的氛围下开展创新实践活动,鼓励学生进行专业交叉融合、自由探索式创新实践。在创新实践空间,学生可以便捷获取各类工具耗材和加工服务,通过软硬件的协同配合,快速实现各类创意创想。2018年建成以来,开放服务模式深受学生喜爱,创新实践空间汇聚校内各专业学生,原创作品层出不穷。中心成为校内工程文化地标,校园网红打卡地。

摘要：针对现有自动驾驶课程缺乏软硬件相结合、稳定性强且易于开发的车道保持实验,提出了一种基于深度学习端到端算法的车道保持系统。引入轻量化的无人驾驶小车硬件平台与华为云ModelArts软件平台,设计了包括数据采集处理、模型设计、云端训练、车端部署测试的完整开发流程;从教学场景出发,对深度学习端到端算法进行轻量设计,较好捕捉图像与底盘角度的映射关系,保证了高准确率与泛化性。同时,进行了模型训练及实验测试,训练了200个Epoch后成功收敛,在U型弯、直转弯、S型弯严格不压线通过率均值为93.05%(高速)与97.22%(低速)。实验结果表明,该系统在实测中表现出较强的鲁棒性,且实验环境易于搭建,弥补了教学实验中学生计算资源不足的现状;通过端云协同开发帮助学生有效提升工程实践能力。

摘要："创客教育"为高校培养具有创新精神和实践能力的应用型人才发挥了重要作用。3D打印教学作为"创客教育"的一部分,在实践教学中将独立的理论知识教学与工程实践教学联系起来,以学生为中心,采用多媒体课件、现场演示和实际操作相结合的教学手段。学生能通过正向设计、逆向建模和3D打印来完成模型设计与快速制造的完整过程,掌握先进技术与设备的使用方法,提高工程实践和创新能力。

摘要：针对教学、科研以及创客等对于小型、个性化产品的加工需求,设计研发了一款桌面级小型CNC加工平台。该平台采用易于采购的批量化标准零部件搭建;采用开源软件平台、开源G代码运动控制器;刀具运动采用小车式设计并配备了偏心轴套结构;通过云平台与远程操作端进行交互,实时控制和监测加工流程。实际加工运行结果表明,该平台具有良好的加工精度,较高的刚度和耐磨损性能。与传统CNC及现有同类产品相比,该平台性价比高,有效填补了国内相关产品空白,具备较广阔的市场应用前景。

摘要：在高等工程教育中学生自主实践创新教学活动极为重要,而当前高校普遍缺乏创新支撑服务平台及灵活的实践服务模式,学生在自主开展实践教学活动时常常需耗费大量的时间和成本去完成创新项目所需资源的准备;一轮轮的教学实践环境建设,由于多围绕课程、学科的培养体系投入,造成设备利用率低,与学生强烈的创新实践需求形成尖锐矛盾。本文基于当前国家双创示范基地中学生创新中心建设,创造性提出以工具借出、设备借用、远程加工、设计IP撮合等为特点的特色服务模式,持续大量地为学生提供基本器具资源使用和加工服务。围绕学生需求提供"创新实践图书馆"式的服务,为学生创造创新实践的服务环境。本文就设备借出、3D打印等具体工程服务分中心建设的内容、目标和服务模式,阐述了这类创新实践服务中心的建设模式,需要解决的问题和实施思路。实践证明,建设工程服务中心能有效解决设备利用率问题,更好地培养大规模勇于投身实践的创新人才,为高校创新人才培养模式开辟新途径。

摘要：现有的小型毛细管电泳(CE)装置仍采用平板或计算机进行数据处理和分析,其便携性仍存在明显不足。针对这一问题,发展了一种基于智能手机的CE装置,实现了真正的便携式定量分析。该装置集成了电容耦合式非接触式电导检测(C4D)和蓝牙通信功能,并提供了手机界面软件。通过手机界面软件,不仅可以控制CE装置的电泳运行,还可以实时接收C4D检测器发出的数据信息,显示电泳图谱和进行数据处理。该装置尺寸为20 cm×20 cm×15 cm,重量为2 kg。为了验证所设计装置的性能,采用季铵盐(QAs)消毒剂(十二烷基二甲基苄基溴化铵(DDBAB)和十二烷基三甲基溴化铵(DTAB))作为分析对象。实验数据表明,DDBAB和DTAB线性范围分别为20~1000和30~1000μmol/L,线性回归方程的相关系数(R2)分别为0.9995和0.9989,检出限(LOD)分别为10和13μmol/L,日内相对标准偏差(RSD,n=3)分别为1.9%和2.7%。另外实验对DDBAB和DTAB混合离子液进行了测试,在8 min内可实现基线分离。最后,对现场使用的新洁尔灭消毒液中QAs进行了加标回收试验,DDBAB和DTAB的回收率分别为100.5%~101.5%和96.2%~99.3%。研究结果表明,所开发CE装置具有线性好、LOD低、重复好、准确性高,尤其便携好等优点,可用于消毒液中QAs现场定量检测。

摘要：三维建模是在计算机上建立完整产品三维几何模型的过程,是我校工程训练课程的重要组成模块,也是机械类或近机类专业“设计与制造”系列课程的重要实践组成。针对目前三维建模实践课程中学生知识储备不一、课程考核评估主观性强的现状,基于SolidWorks三维建模实践课程,提出了开放性实践教学模式和基于SolidWorks认证(CSWP)的标准化考核评估方法,因材施教为学生提供个性化学习途径,以CSWP认证引导学生扎实掌握三维建模实践技能,解决学生知识储备差异化和考核评估主观性强的问题。

摘要：现有的电泳滴定(electrophoresis titration,ET)技术仍采用计算机进行数据处理和分析,其定量检测的即时性和便携性仍存在明显不足。针对这一问题,本文发展了一种基于智能手机的ET系统,实现了ET的即时性定量分析。该系统集成了三通道电泳滴定芯片与蓝牙通信功能,并设计了手机软件。通过该软件,不仅可以控制ET装置的电泳运行,还可以调用手机摄像头获取有色电泳界面,即时识别反应界面并显示定量检测结果。ET装置尺寸为10 cm×15 cm×2.5 cm,重300 g,可轻松手持,适用于现场检测。本文以人源血清总蛋白和尿酸(UA)为研究目标,分别使用基于聚丙烯酰胺凝胶的蛋白电泳酸碱滴定与基于琼脂糖凝胶的尿酸酶催化电泳滴定进行检测分析。用人血清白蛋白(HSA)标准品与尿酸标准品验证装置的性能,结果表明:HSA和UA的拟合优度(决定系数)分别为0.9959和0.9935,线性(或对数线性)范围分别为0.5~35.0 g/L和100~4000μmol/L,检出限分别为0.05 g/L和50μmol/L,相对标准偏差最大值分别为2.87%和3.21%,表明该系统具有较好的检测准确性和稳定性。选取了5位志愿者的血清样本,针对人源实际血样中的血清总蛋白含量和尿酸含量进行检测,并与医院临床检测所使用方法的检测结果进行对比,检测相对误差分别≤6.03%和6.21%,证明本文提出的检测系统是一种具有综合性检测潜力的通用平台,具有临床应用价值与现场检测潜力。

摘要：项目式实践是高等工程教育中工程训练改革的重要方向之一。开放创新式实践项目能够培养工科学生的综合工程实践能力与创新思维,契合新工科背景下对卓越工程创新人才培养要求。通过分析近两年上海交通大学工程实践教学改革中开放创新式实践教学所呈现出的项目题目来源狭窄,过分强调创新,对设计环节重视不够,重电控、轻结构,重功能性、轻可靠性、过于理想化等各种问题,提出了项目开展前的引导、注重兴趣引导、规范项目开发流程、重视思政教育等教学优化方向,并对实践教学成果进行了总结。