【美国】我校能源与动力工程学院学生朱子谦赴密歇根大学迪尔伯恩分校交流报告

发布日期:2017-06-13 来源::理工国际教育交流中心

     美国东部时间2016831日,我乘坐的达美航空的航班降落在了底特律大都会机场,这一天,意味着我在美国10个月交换学习的开始。初来美国,首先感觉到的是学长学姐们的热情,从接机开始,到带我们买菜,办理住宿,学长学姐们都是非常乐于帮助我们这些初来美国的同学,让我们能尽快适应美国的方方面面。

       因为9月刚开始时,是美国的劳动节,学校还没有正式上课,所以我抽空参观了著名的Henry Ford Museum. Henry Ford Museum 是由美国著名的汽车公司Ford建造,里面展出了Ford 100多年的发展过程中,是如何把最开始的贵族产品汽车,一步步转向成现在几乎随处可见的家用产品的。但是,不要以为Ford 只是一家汽车公司,Ford 在很多其他领域,诸如农产品、发电设备等,都有非常大的成就,步入21世纪,更是在无人驾驶,人工智能领域有极大进步。可以说,Ford公司的发展史,就是美国工业现代化的历史,Ford也是推动美国工业发展的一个强劲助力。

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       开学后,随之而来的并没有国内很多同学介绍的轻松,反而是艰难与不适应。首先就是语言,首先我自认我学习了英语十几年,基础还是挺不错的,但是来了之后进入课堂,和同学老师交流时才发现自己的英语真的很烂。一开始上课几乎听不懂老师在说什么,虽然老师写公式可以看懂,但老师在讲什么却不知道,因为我是工科,专业词汇真是太多了。老师上课时开玩笑,美国同学都在笑,我却傻在那不知所以。这种情况很痛苦,而且大概持续了1个多月,之后才慢慢适应这种语言环境。

       来美国的第一学期我选了3门课,Manufacturing Process 讲述的是机械制造技术,Control System Analysis讲述的是自动控制理论和设计,Thermal Fluid I讲述的是热流体。这些都算是机械类专业的专业课了。

       Manufacturing Process 是一位美国老教授上课,发音非常含混,感觉像是上个世纪的英语。这门课涉及到机械制造中的很多计算和专有名词,而国内的同类型的课就没有对计算有很高的要求。同时这门课对机械制造数据的量化也让我非常吃惊,对机械制造的各个环节,都有非常严谨的公式推导和相对应的公式,每一步的制造操作都是用尺寸和时间来标示的,非常的严谨与考究。

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       Control System Analysis是一位俄罗斯裔的老教授上课,他的英语口音很重,经常带有俄罗斯语的弹舌音,很无奈。但是老师的水平真是厉害,对知识的框架搭建的很好。由于这门课有实践课,所以我们很多时候都是在实验室机房用软件进行设计。我们主要应用的是labviewmatlab这两个软件,用来进行分析控制系统的输入函数,传递函数和输出图像。这点我觉得很好,美国的很多课程重视使用与应用。

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       Thermal Fluid是一位印度裔老教授,这门课我上的最艰难,因为首先老师的口音真的非常重,其次这门课的计算量非常大,基本上一道题要写A4正反两面,第三是讲的很深,有些章节的内容都是研究生课程的难度。

       在第二个学期内,我选择了thermal fluid IIfinite Analysis wind turbine design三门课,分别设计到热流,结构和泵与涡轮设计。

       Thermal Fluid II 这门课对我的冲击很大,教授是来自MIT的学术大牛,对细节和格式的要求严苛的可怕。这门课主要学习的气液相流体的传热导热分析,最难的部分是需要我们独立完成车刀切削过程的传热导热分析的project。在project里面,我们需要对切割过程建模并写出代码来进行矩阵分析。每次和教授校核时教授都会不停的追问任何一处我没有解释清楚的内容,我在教授的这种非常严格的要求下,用了2个半月才完整的把整个问题解释清楚,写成了40多页的报告,MIT教授的学术水平真的是令人折服。

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        Finite Element Analysis 是一种分析方法,是基于把所有的问题都细化分解的一种分析方法,一个结构甚至一个场是可以被分解成数量较大的小块——元,也就是element。这样计算机可以针对每个元进行分析并最后汇总成整体的效果。这种方法被大量应用于机构分析,场分析和耦合分析。我主要学习的是针对于结构分析,但方法是相似的,最后都是应用于软件上。

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        Wind turbine design是关于泵和涡轮的设计,我们首先是巩固了流体力学在泵里面的运动规律。然后主要学习了泵和风机的设计方法和计算。最后的project我们是以小组的形式完成了一个离心泵的设计。

        除了在学校的课程学习外,我在一位美国教授的实验室找到了一份工作。老师的实验是针对于雷曼射线对气体的热效应。我的工作是帮助老师设计一个尺寸非常小的一个密封舱室,可以联通一个阀门进行通气,但同时需要留有拥有透视玻璃使激光能穿透。在完成这个项目之后,我不仅能收到我的工资,而且还巩固了我的知识,提高了自己应用知识的能力。我觉得在美国,这样的学习是非常有特色的,学生可以选择自己感兴趣的项目进行研究,老师也会很主动的提供服务,帮助学生提高。相对而言,在国内,直接由本科生参与到老师的研究中的机会是非常少的。

       总体来说,就我所来的这个学校来看,美国的教育有一些很好的地方。一是美国老教授真心愿意给本科生上课,而且讲的很深,知识水平非常高,就已经可以达到随便问问题,张口就能回答的水平。而且他们对教学细节,对project的细节,真的是非常严格,近乎于苛刻,这对于学生钻研每一个知识点真的是非常有帮助。二是非常重视数学基础,不管是哪一门课,对数学的要求都是放在第一位的,有的课就算记忆的知识很多,但是最后一定会应用到数学上来,几乎所有的课程都是发源于数学的运算,很多的数学辅助软件会被使用到。三是对应用要求高,一般课程名里带了Analysis 或者是application的课程,一般都会有很多projectlab需要自己去做,小组讨论完成。这种project是真心能够锻炼一个人的能力。

       从教学方式上来说,美国课程的上课时间较少,老师会提纲挈领的只讲述他归纳的课本上的重点知识,而把作业题设置的较难,希望学生能够在课后继续加深阅读,并完成作业来提高自己的能力。所以我需要大量的阅读课本,来加深对内容的理解。另外口语能力的提高也是源于这种模式,老师每周会设置两个时间进行答疑,这个时间我就可以就自己的问题与老师进行沟通和讨论,这样慢慢就提高了自己的口语能力。

       第二学期开始后,我终于是接触到了project这个最具西方特色的学习方式。Project需要小组成员合作完成这门课学习的知识,但project对知识的要求非常高,需要学生对这门课的知识了解作为基础,同时要运用之前学过的知识和一些自己没有接触过的知识,也需要组员之间相互沟通的能力。我第二学期的三门课均有project的要求,所以这学期的课程压力就比较大。一般来说,作为工科学生,都是需要软件来解决更加复杂的问题,但是美国的老师一般不会对学生用软件作太多指导,而是基本靠自学,这也是使我们必须花很多课外时间来学习。所以这样计算下来,尽管上课时间相对国内比较少,但是对于学生的自主学习时间的要求是不言自明却万分关键的。

       在美国学校待了这么久,也对美国同学有了一些印象,我这里地处底特律大都会城市圈,可以算是美国制造业的中心。我个人感觉美国人是把学习和工作结合的非常紧密的。美国的大学校园里面,有着和我们同龄的年轻人,也有年级比较大继续回来深造的大叔,这显示出美国高等教育的准入门槛很低,鼓励人们在工作后还可以回到学校里继续学习。但是这样的教育模式我觉得体现在校园生活中就有点奇怪。因为很多高年级的学生都不会每天来上课,他们很喜欢在高年级时就去找工作,然后几周来学校一次。这样的话,就会使得他们理论知识的学习不深刻,但是可能会在工作中有很多实践经验。最直观的体现就是在考试分数上了,一般来说,拿高分甚至是满分的同学大多是中国学生或者华裔,在实验室做助教的一般也是中国学生,可是真正在企业中最先接触前沿的工业生产过程的却是那些把时间放在工作中的。我观察到了这种现象,可我却并不一定能判断出这种教学方式与国内的教育有什么优劣。除开学习以外,美国学生的素质是非常高的,随手扶门,保持安静等等事情,而且挺乐于帮助他人。我的美国室友就带我去买过菜,带我去看过他们如何投票选出这届美国总统Donald Trump

       另外一个令我很满意的就是学校的环境,美国学校的整体风格一般都是兼具古典与自然。教学楼一般都是砖石结构,历史悠久且整体颜色一致,带给人一致的美感,但是周围的环境却是非常的贴近自然,绿树绿草地遍布校园各处,也常常会有小松鼠,小鹿在校园里乱窜。这样的学校环境对我们的学习也是很有帮助的。除此以外,在美国的生活也是与国内的生活有很大的不同,因为学校的餐厅主要供应的是西餐简餐,对于我们中国留学生来说就不太适应,所以我们一般是自己动手,丰衣足食。每周末我们会跟着学校的校车去超市和中国超市买菜,平时我们就自己每天做菜养活自己。偶尔会有学长学姐出门,我们也会和学长学姐一起外出聚餐。总体来看,美国的生活成本比较低,对留学生来说还是挺轻松的了。

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