(通讯员:朱思恺 许媛欣,摄影:高诣)为深入贯彻落实国家基础学科拔尖学生培养战略部署以及强基计划,扎实推进“基础学科拔尖学生培养计划2.0”实施,着力提升强基拔尖创新人才国际化视野与全球胜任力,2025年7月27日至8月14日,天津大学机械学院组织强基拔尖班9名学生赴英国贝尔法斯特女王大学,开展了为期18天的研学活动。此次活动围绕“低碳交通”主题,聚焦国际工程科技前沿,通过专题讲座、实验操作与测试、现场模拟与实践、小组合作与答辩等丰富的教学方式,切实提升了同学们针对复杂问题提出创造性及可行性解决方案、以及运用现代工具分析数据的能力。这不仅是一次学术之旅,更是一次成长与蜕变的旅程,为同学们在未来投身科技创新与产业实践奠定了坚实基础,也为学校培养具有国际视野的拔尖创新人才注入了新的活力。  天津大学机械学院研学团在贝尔法斯特女王大学主楼前合影 引擎测试与飞行模拟 在第一周的行程中,同学们迅速进入状态,开启了精彩的学术探索之旅。在Gareth Simpson博士和Kevin Shek博士的理论讲解和示范下,同学们对引擎进行了动力测试,深入了解了引擎的运行原理和性能指标。接着,同学们学习了飞机中的自动控制系统,掌握了飞机在飞行中的机翼控制原理。在模拟器Mission Planner上,同学们精心设计了飞机的飞行路线,并对飞机的飞行过程进行了模拟。除了在电脑上进行模拟,同学们还在飞机模拟器上亲身体验了一把当飞行员的感觉,体会到飞机各个部位的重要性。 研学团在飞机模拟驾驶实验室合影 飞机机翼设计 在飞机机翼设计方面,同学们得到了Jack Boggs、Chloe Dalzell等经验丰富的老师悉心指导。从机翼的基本原理讲起,老师们逐步深入到翼型选择、翼梁结构、蒙皮材料等专业知识,并结合实际案例分析,让同学们对飞机机翼的设计理念有了清晰的认识。同学们还通过运用SolidWorks软件,进行实际操作,成功设计出了飞机的翼箱及机翼。在设计过程中,同学们的动手实践能力与创新设计思维均得到了锻炼与提升。 
同学们自主设计的机翼与翼箱 电池科学技术专题讲座 在第二周的研学课程中,同学们系统学习了为交通运输提供可持续能源所采用的多种电池技术。从锂离子电池的工作原理、到新型固态电池的研究进展、再到氢燃料电池的优势与挑战,每一项技术都引发了同学们浓厚的兴趣。通过实验观察和数据记录,同学们深入理解电池的充放电过程、能量转换效率以及电池寿命等关键指标。同时,课上还探讨了如何将这些电池技术应用于电动汽车、电动飞机等交通工具,以实现交通运输领域的低碳化转型,为同学们打开了一扇探索新能源技术的大门。  研学成员进行电池组装与测试 客座讲座专题报告 为了让同学们更加贴近产业实际并了解到更多低碳实践成果,学校邀请了能源动力领域企业B9和Wrightbus的专家带来专题报告。B9的首席执行官David Surplus分享了B9在绿色能源领域的先进理念与实践成果。例如,B9设计的Power-to-X系统可以用于平衡来自海上风电场的电力输出。该系统巧妙地将绿色氢能源与多种应用场景深度结合,一方面将部分氢能源输入溶液开采盐穴进行高效存储,以应对能源供需的波动;另一方面,氢能源被用于燃气轮机发电机的混合燃料供给,显著提升了发电效率,减少了碳排放。同时,该系统还支持将氢能源进行压缩处理,为交通运输领域的加氢站提供源源不断的绿色能源,进一步拓展氢能源在移动出行方面的应用范围。 
David Surplus与同学们分享工作内容 Wrightbus公司的Andy Harris则聚焦于电动公交和氢能巴士的研发经验,展示了最新的低碳出行解决方案。他详细讲解了这些技术如何在实际应用中降低碳排放、提高能源利用效率以及未来的发展趋势。比如,通过采用先进的电池技术和优化的电动驱动系统,电动公交实现了零排放运行,极大地改善了城市空气质量;而氢能巴士则借助高效燃料电池,将氢气与氧气进行电化学反应,为车辆提供动力,其排放物仅为水,对环境几乎无污染,同时其续航里程长、加氢时间短等优势,使其成为未来公共交通领域极具潜力的选择。客座讲座不仅让同学们了解到更多低碳实践成果,还激发了他们对低碳经济和可持续发展的思考。  Andy Harris与同学们分享工作内容 项目答辩 在研学活动的最后阶段,同学们围绕“低碳交通”主题,针对解决交通拥堵、能源消耗、环境污染等问题进行了最终答辩汇报。汇报内容涵盖了飞机机翼设计的创新点、电池技术的应用前景以及飞行模拟的优化方案等。其中,李天一同学与冯乐枨同学汇报了关于固态电池的工作原理,以及固态电池与传统电池对比所具有的优势和不足,并结合具体实例,分析了固态电池的未来前景与发展。他们的流利与自信得到了评委的高度评价。张艺帆和张鑫羽同学针对机翼的优化流程进行了详细的汇报,并且根据优化流程进行了包括代码实现、模型构建和应力分析的实例展示,引发了热烈讨论。同学们在答辩过程中不仅展示了扎实的专业知识,还分享了在此次研学中的感想与收获。朱思恺与高诣同学通过CFD工具理论分析了超临界型机翼与传统机翼在表现性能上的差异。研学团同学纷纷表示,此次研学活动不仅拓宽了他们的国际视野,还激发了他们对科技创新的热情,未来他们将更加积极地投身于专业前沿领域的研究与实践。  项目答辩 此次赴英国贝尔法斯特女王大学的研学活动,是天津大学机械学院强基计划与拔尖计划人才培养模式的有力探索与创新实践。在这场跨越国界的学术之旅中,研学同学们不仅深入接触了国际前沿的技术与理念,更在多元文化的交流碰撞中,显著提升了自身的国际化视野与全球胜任力。通过与国际顶尖学者的深度互动、前沿技术的亲身体验以及跨文化背景下的团队协作,同学们的创新能力、实践能力与解决复杂问题的综合能力得到了全方位的锤炼与提升。未来,天津大学机械学院将继续深化与国际知名高校的全方位合作,打造更多高质量的国际化研学项目,为强基计划与拔尖计划人才提供更广阔的国际舞台,助力他们在全球科技竞争中崭露头角,为我国基础学科拔尖创新人才的培养注入源源不断的动力。  MAE(机械与航空航天工程)项目所有研学成员
|