在产业真问题中“长出”真本领

2025年暑期，focus团队成员在武汉华威科公司随带教工程师参观人形机器人触觉传感器及其应用。受访团队供图

　　一道困扰企业的技术难题，交给尚未修完专业课的本科生，能被解决吗？

　　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。”

来源：中国青年报客户端