2026年暑期,当大多数同学陆续离校进入假期时,上海建桥学院机电学院“清境智航”项目组的核心成员——电科与微电子专业学生娄广亚、连学涛、杨宗泽、李宗善一选择留校,针对学院328实验室与322实验室内损坏的电子技术实验板,自主开展修复与替代研制工作。该项工作的核心目标,是对已故障的教学实验模块进行重新设计与制作,以自主研制替代外购,为学院节约设备采购成本。整个暑期,团队在实验室里从原理图绘制起步,一步步完成了从设计、焊接、调试到成品交付的全流程研制工作。
原有实验模块若通过外部采购完成,整套系统预算约为30万元。在“产业学院创课”主题框架下,团队尝试将课堂所学转化为实际产出,以自主研制方式完成该模块的开发与落地。
整个暑期,三名同学全身心投入项目的全流程推进。前期阶段,团队围绕实验模块的功能需求逐一梳理技术指标,完成多轮方案比选与论证。进入原理图设计阶段后,团队反复推敲电路架构,确保每一级信号链路的设计具备合理性与稳定性。PCB布局布线环节综合考虑信号完整性、电源分配及电磁兼容等因素,历经多版优化方才定稿。
焊接与测试阶段工作量尤为密集。围绕方案论证、原理图设计、PCB绘制、元器件焊接、板卡测试等环节,团队成员分工协作、依次推进。面对数十个元器件与密集的走线布局,团队分批完成焊接组装与板卡测试。遇到信号波形异常、时序不匹配等问题时,通过查阅器件手册、对比仿真结果逐一排查,逐步定位并排除故障。反复迭代直至各项功能指标满足设计要求。
焊接与测试工作推进的同时,模块外壳的结构设计与制作也在同步展开。由机电学院机制专业李宗善一同学承担了实验模块外壳的结构设计与3D打印成型工作,根据电路板的实际尺寸与安装需求完成结构建模,通过3D打印完成外壳制作,为电路系统提供了稳固的物理载体,确保各板卡能够稳定固定并方便后续使用。外壳设计经过多次尺寸修正与装配验证,最终与内部电路系统实现匹配,保证了模块的整体性与易用性。
此外,在实验模块研发的间隙,智芯社还完成了指尖陀螺项目。从原理图设计到PCB绘制,从元器件选型到焊接调试,均由团队成员自主完成。该项目同样经历了多轮方案优化与测试验证,最终实现稳定运行。
娄广亚、连学涛、杨宗泽、李美嫱、晏怡帆在电路研发上的持续推进,与机制专业同学的外壳设计配合衔接,形成了从内部电路到外部结构的完整开发链条,让最终交付的模块具备了完整的产品形态。
经过暑假集中攻关,团队完成了电子技术实验模块的自主研制工作,涵盖多组核心实验电路及配套控制方案。各阶段工作衔接紧密——方案论证、原理图设计、PCB绘制、元器件焊接、板卡测试、外壳设计等,均由娄广亚团队和李宗善一团队成员分工协作完成。经初步核算,该自研模块材料及制造成本控制在10万元左右,与外部采购方案相比,预计可为学院节约经费约20万元。目前,该模块已进入实验室试运行阶段,各项功能运行稳定,满足实验教学使用要求。
从原理图绘制到PCB设计,从元器件选型到焊接测试,团队以完整的研发流程为载体,将模拟电路、数字电路、嵌入式系统、工程制图基础等课程知识系统性地转化为实际成果。此次暑期项目不仅体现了学生在硬件设计及系统集成方面的综合能力,更直接为学院节约了设备采购经费。
学校始终坚持应用型人才培养定位,鼓励学生在真实项目中锤炼工程能力。产业学院创课主题引导学生从产业需求出发,将知识转化为实际产出。清境智航项目组与智芯社成员的此次实践,充分体现出学生不仅能学好技术,更能用技术直接为学校创造价值。
智芯社成员娄广亚、连学涛、杨宗泽、李宗善一、李美嫱、晏怡帆等同学深度参与了此次实验室改造类产业化项目中的实验器材制作,用一整个暑假完成了从故障分析到自主研制的完整闭环。这不仅是一次成功的设备修复实践,更是学生以技术能力直接服务学校教学运行的典型案例。目前,自研模块已完成提交,后续团队将持续跟踪使用情况,并逐步将自研方案推广至学院其他实验室的同类设备维护中,让“学生自研、学校受益”的模式形成可复制、可持续的经验。




