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在产业真问题中“长出”真本领

2026-07-31 09:23 来源:中国青年报
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在产业真问题中“长出”真本领

2026年07月31日 09:23 来源:中国青年报 沈昕 朱娟娟 雷宇
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暑期临近,一批来自生产线和研发现场的“命题作业”,已陆续摆到华中科技大学机械科学与工程学院(以下简称“机械学院”)FOCUS团队的案头。

“机器人抓不稳”“设备调试费时耗力”“管道焊缝自动检测出现故障”……这些来自一线的真实痛点,正等待一群本科生走进车间,在油污与汗水中寻找答案。

自2012年起,华中科大机械学院首创并持续推进“小团队服务小企业”的“微智助”模式,依托暑期社会实践,教师带领学生走进企业,将复杂的工程需求转化为本科生可拆解、可攻关的具体课题。

14年来,这支大学生团队已走进20多家企业,攻克近200项技术难题,探索出一条“科研-竞赛-实践”三位一体的科技创新人才培养新路径。

“大学生能干好工厂的活儿吗?”

2010年9月,在华中科大机械学院尹周平和陶波两位老师的倡导下,依托数字制造装备与技术国家重点实验室、湖北省电子制造装备工程技术研究中心,学院组建起一支面向本科生的科创实践团队——FOCUS(FollowOurCourseUntilSuccess),尹周平、陶波担任指导教师。在这里,低年级本科生得以进入实验室,接触前沿课题,逐步熟悉科研训练的节奏。

然而,实验室里的方案,能否经受住真实生产的检验?本科生在校园里练就的本领,在车间里是否管用?师生们意识到,训练不能止步于实验室,必须直面市场需求的拷问。

2012年,经学院和导师推荐,团队15名队员前往湖北荆门,利用暑期社会实践对接企业需求。

彼时,在不少企业管理者眼里,大学生假期实践不过是“看一看、聊一聊、写报告”。设备改造、成本优化等任务,连资深工程师都要反复琢磨,“大学生能干好企业的活儿吗?”这道疑问,横亘在师生与企业之间。

“队员们都憋着一股劲,要证明自己的本事。”时任队长朱钦淼回忆,白天,他们像学徒一样黏着工人问参数、记流程;夜里,他们把观察转化成公式,敲成代码,日均工作时长16小时。软磨硬泡间,他们摸清了设备易发故障点、流程优化空间,终于拿到了实打实的攻关机会。

成果让企业刮目相看——他们改进了荆门市楚大机电有限公司的设备,消除了故障隐患,提升了运行效能;为新宇机电制造有限公司优化了成本实施方案,帮助企业压缩运营开支。在中集宏图特种飞行器制造有限公司,5名队员10天开发出的“球罐球皮精准下料样板计算软件”,将球罐产品外形测量所用时间从依靠经验的两天缩短至按键后的1秒。

2012年8月31日,实习结束那天,楚大机电总经理邓家辉向他们发出邀请:“我们需要这样的大学生实践。明年暑假,你们一定要再来!”

从“明年再来”到十余年接力

“荆门实践”的成功,让FOCUS团队第一次看到了“小团队服务小企业”的可行性。但一次成功可以靠拼劲,14年的深耕,则依赖一届届学生的薪火相传与一套日趋成熟的培育机制。

企业技术问题的解决周期往往长于暑期实践时间。部分任务虽能在现场完成,更多复杂问题只能先形成初步方案。FOCUS团队逐渐摸索出一套“接力”机制:把暑期未能彻底解决、但具备攻关价值的问题带回学校,由队员与后届队员接续攻坚。

2013年,大三学生张兆坤接手师兄朱晓辉在荆门企业暑期调研时发现、带回的“快速铆钉装配”项目。铆钉装配,看似只是生产线上的一个小工序,背后却全是“硬骨头”:怎样设计能提高效率,又能适应企业现场的使用条件?图纸上可行的结构,制成样机后能不能顺畅运转?怎样让铆钉更快、更稳入位?

这些问题,张兆坤钻研了一年半,直到本科毕业仍未完全结题,随后交给下一届成员继续推进。前后算下来,这项企业需求在FOCUS团队里接力攻克了近3年。

张兆坤后来保研至清华大学,又赴美国密歇根大学深造,如今已回到华中科大机械学院任教。回顾在FOCUS团队的经历,他说:“当时有点像提前进入研究生阶段。学到的不只是某一个技术方案,还包括协作精神、攻坚韧劲等,这些都让我受益至今。”

这样的接力从未间断。10余年间,FOCUS早期队员陆续毕业,其中不少人成长为企业高管、创业者和科研骨干。他们曾经作为学生去服务企业,如今又成为被新一代队员“服务”的“甲方”。

位于武汉光谷的国家级专精特新“小巨人”企业华威科智能技术有限公司CEO朱晓辉,就是其中之一。

学生时代,朱晓辉曾担任FOCUS第三任队长。2020年,他加入华威科,带领一支由青年科学家和创业者组成的队伍,瞄准人形机器人核心部件——柔性电子皮肤开展研发攻关。企业内部还有产品总监丁小天等近6人拥有华中科大“FOCUS基因”。目前,华威科研发的人形机器人电子皮肤已配套1.8万只灵巧手。

去年暑期,FOCUS队员、20岁的董昊和同学走进华威科,参与基于触觉的灵巧抓取操作研究。30天内,小组搭建起操作平台,提升了抓取成功率。企业带教老师、华威科算法工程师詹辉宇评价:“他们虽然只是大二学生,但只要把问题拆解清楚,就能给出让人惊喜的方案,有力推动项目进展。”

董昊也因此收到人生第一张“科研订单”,他在华威科参与研发的触觉灵巧操作技术得到了市场认可,即将进入小批量试产阶段。

在“科研-竞赛-实践”中不断激发内驱力

来自企业的真实需求,逐渐被FOCUS 团队转化为学生科研训练、竞赛攻关和长期项目孵化的源头活水。

苏晓诺和刘礼嘉参与“磁驱双芯——智能管道检测机器人”项目时,尚是大一学生。他们试图解决管道检测中的一个现实难题:管道内部空间狭窄、环境复杂,传统检测方式进入难、效率低。

团队创新性提出一套“内外协同”方案——外部机器人贴着管道外壁运动,通过磁吸作用牵引管道内部机器人前进,由后者完成检测任务。

那年暑假,刘礼嘉跟随FOCUS团队来到无锡一家企业,第一次在车间现场触碰生产的脉搏。这段经历,让他理解了“产学研”不是一个抽象概念,而是从现场发现问题、拆解问题,再回到技术方案不断验证的完整闭环。这一源于“微智助”实践的现场意识,后来成为他参与“磁驱双芯”项目攻关的重要指引。

项目初期,团队有成员提出参照实验室常用的磁吸方案,理论上完全可行。刘礼嘉却举手问了一句:“如果管道弯头处不是标准半径呢?”这是他在企业亲眼见过的、实验室的标准管段里很难出现的“意外”。

大家随即重新思考、系统论证:管道壁厚不同,磁铁怎么排布?磁吸力太小,内外机器人会“脱钩”;磁吸力太大,又会影响外部机器人运动;机器人不仅要直线行走,还需转弯、越障,适应不同管径和复杂工况。

队伍里,有人负责机械结构,有人负责控制方案,有人研究视觉识别,还有人专门计算磁吸模块和磁吸力。一个看似简单的“吸附”动作,背后牵动的是结构设计、磁场耦合、运动控制和检测算法的协同。

最终,刘礼嘉和苏晓诺所在团队凭借该项目,获得第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛2024年度“揭榜挂帅”专项赛擂主。团队除了一名大三学生,其余都是当时大一、大二的同学。

这也是“微智助”模式的生命力所在:FOCUS团队把企业难题变成教学项目,把项目实践融入科研训练,再通过高水平竞赛检验成果,反哺人才培养——让一批批低年级本科生在真实问题中“长出”解决问题的能力。

在长期积淀下,FOCUS团队育人成效渐显。近3年,团队获得第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛2024年度“揭榜挂帅”专项赛擂主1项、一等奖1项,在中国高校智能机器人创意大赛、全国大学生机械创新设计大赛等赛事中共计取得5项全国一等奖。

团队指导老师龚泽宇谈到:“FOCUS学生身上最重要的特质,是好奇心和自驱力。当他们觉得一个问题有意义时,会自发投入时间,向老师和学长寻求支持,借助平台资源完成任务。”

这种内驱力,正在“科研-竞赛-实践”三位一体育人模式中被不断激发。科研项目锤炼技术深度,竞赛任务磨砺团队协作,企业实践检验创新价值。低年级学生们从一个项目进入团队,在解决一个具体企业问题中入门,又在团队暑期实践中遇到更多复杂挑战,最终走向科研、产业或创业的前沿。

如今,“微智助”模式早已走出华中科大,吸引武汉大学、武汉理工大学等10余所湖北高校学生参与,甚至牛津大学、哥伦比亚大学的中国留学生也趁暑假加入其中,近两年参与规模超300人。

站在新的起点,现任队长游子震表示:“今年暑假,团队将深耕人形机器人、智能制造等前沿领域,继续扎根产业一线破解新难题,努力为光谷、为国家输送更多敢闯敢拼、善于攻坚的实战型科创青年人才。”

沈昕 中青报·中青网记者 朱娟娟 雷宇来源:中国青年报

2026年07月31日 05版

(责任编辑:魏金金)