工程系简介

哈维穆德排名第一的工程系由有才华的人组成,他们提供了不同的观点,增强了学院的一般工程课程. 以下是他们的一些故事.

教授. 蔡崇信:在音乐、信号处理和机器学习的交汇处

这位教授以音乐为媒介,引导和指导学生掌握信号处理和机器学习.

TJ蔡

蔡崇信一生都热爱音乐,包括古典钢琴、室内乐和爵士乐. 在他攻读博士学位期间, 蔡崇信开始阅读梅纳德·梅勒的音乐处理和信息检索著作, 巴伐利亚州埃尔兰根-纽伦堡大学语义音频处理教授兼主席, 德国, 谁是蔡英文职业生涯中有影响力的导师. 通过她的工作, 蔡崇信发现,他可以在做严谨的科学研究的同时,追求自己在音乐和工程方面的兴趣. 在Harvey Mudd,他帮助学生发现如何做同样的事情. 

“用音乐解决问题通常是非常直观和容易的,蔡崇信说, 工程学副教授,Harvey Mudd音乐信息检索(MIR)实验室主任. “学生们带着不同流派的技能和专业知识来到这里,并根据他们的音乐兴趣和能力进行项目设计. 当学生们带来我所没有的音乐传统经验时, 它使我们的实验室能够做一些没有他们的专业知识我无法做的研究.” 

通过和平号实验室, 蔡崇信以音乐为媒介,引导和指导学生掌握信号处理和机器学习. “我的工作给我带来了很多快乐:与学生互动, 解决问题和建立系统,蔡崇信说. “学生们很棒——他们渴望、好奇、有动力去学习. Harvey Mudd给了我很大的自由来开发新课程,这些课程独特地反映了我自己的兴趣和背景.” 

蔡英文是2022年秋季推出的两部分选修课的创建者. 本系列的第一门课程是数字信号处理:理论与应用, 第二门课是机器学习:理论与应用. 完整的序列为学生提供了一个学习如何处理设备收集的信号并教机器识别模式的机会. 蔡崇信认为,将这两个领域结合起来的可能性是无限的. 

高中时,蔡崇信对数学竞赛产生了兴趣. 晚些时候, 在大学, 他被信号处理所吸引, 工程学的一个分支,以数学为主,非常注重实际数据的实际应用.  蔡崇信在斯坦福大学获得了电子工程学士和硕士学位,在加州大学伯克利分校获得了博士学位. 他于2016年加入太阳2平台,并传授了他对音乐的热爱, 为哈维·马德学院的学生提供应用数学和工程学课程.

在大流行期间开展研究变得具有挑战性, 蔡和两个学生决定学习钢琴三重奏. 每个人都单独录制他们的部分,并建立一个系统,将他们的个人录音结合起来, 改变他们的节奏, 然后把它们混合在一起,形成一个完整的表演. 蔡崇信说:“我们通过一起学习一段音乐来追求自己的爱好. “我们还通过这个项目开发了一种技术,并在一次国际会议上展示了这一技术. 最棒的部分是我们重新聚在一起,一起表演了这首曲子.” 

In 2022, 蔡崇信因此获得了美国国家科学基金会颁发的终身成就奖, 复合体的有序对齐方法, 高维数据.该基金允许蔡在夏天带一组MIR实验室的学生到德国与 eller的研究生合作研讨会. “这项资助为学生提供了跨文化和协作学习的绝佳体验,蔡崇信说. 

除了教学, 指导学生和研究, 蔡女士参与了哈维马德的5CIV基督教团契,为学生提供全面的指导. 他还忙于家庭生活,包括他的两个年幼的孩子. 蔡的最新个人研究项目包括与 eller合作开发虚拟钢琴协奏曲伴奏系统. “大多数钢琴家从来没有机会与真正的管弦乐队演奏钢琴协奏曲,”蔡明永说. “我们正在努力使业余音乐家能够与实时伴奏的虚拟管弦乐队一起演奏音乐.” 

教授. 杨启敏:“这是我的‘啊哈’时刻”

对这位教授来说,看着学生成功让教学成为一项有价值的职业选择.

Qimin杨

工程学教授杨启敏(CHEE-min, 在教师的职业生涯中,有很多不可思议的时刻, 我永远不会厌倦这一切,杨说。. “学生开始一门不熟悉概念的课程或项目,并在此过程中经历转变. 看到进展和“啊哈”时刻, 当他们理解了一个他们之前苦苦挣扎的概念, 成为其中一员是否值得,杨说。.

杨很早就对STEM产生了兴趣:比起人文和社会科学,她更喜欢逻辑数学. 她在杭州的浙江大学获得电气工程学士学位, 中国。, 并获得北京邮电大学同一专业硕士学位. 她在普林斯顿大学获得了电气工程博士学位. 

杨以她的博士导师为榜样,制定了自己的职业道路, 她一生中的导师和巨大的影响,鼓励她作为一名教师追求学术界. 在20世纪90年代,光纤线路是互联网和。com兴起背后的催化剂. “当时, 用于长途电信系统的光纤领域出现了全球增长, 新的设备和系统也在更广泛的行业中得到应用。. 当她参与光学研究时, 建筑学和系统原型, 在她完成博士学位后不久, 杨选择了本科教学的职业道路. “我一直很喜欢与学生互动. 随着年龄的增长, 我已经开始把学生当作我的孩子,我要在旅途中引导他们, 这带来了强烈的使命感.” 

Yang于2002年加入Harvey Mudd,担任工程和科学教授, 在她21年的工作中, 教过各种课程吗, 包括先进的信号和系统, 模拟电路, 写作, 工程设计和光纤. 作为临时诊所主任和副主任, 在大流行期间,她在保持项目运行方面发挥了重要作用, 支持学生同时完成数十个远程项目. 杨还是学院女工程师协会的成员. “我们Harvey Mudd公司有很多女工程师, 在一个历史上主要由男性占据的领域,杨说。. “在我的课程中, 我喜欢尽可能多地为那些可能对这个领域感到害怕的学生们提供帮助. 我希望他们看到我在这个角色上感到舒服,并且知道他们可以解决电路问题, 设计复杂的项目,做更多的事情.” 

她经历的亮点之一是学生主导的欠发达国家太阳能灯项目. 杨的学生开发了太阳能灯的原型, 考虑成本, 可行性和可持续性, 并让当地社区的孩子和老年人参与其中,作为一种教育合作, 然后把灯运到海地. “看到学生们在他们的学习和现实世界的影响之间建立联系——那些是如此令人愉快的时刻,杨说。. 她也很珍惜与以前学生的对话, 听听他们现在的个人生活和职业状况. 

不仅仅是哈维马德的学生对杨有特殊的意义. “我有一些同事是很好的导师, 在我的职业生涯中一直支持和鼓励我,杨说。. 

教学之外, 今年,杨很高兴看着她的三个孩子茁壮成长, 每个人都完成了里程碑式的毕业,开始了新的冒险. 她的个人兴趣还涉足艺术和历史:在大流行期间, 杨开始画画和摄影,并在有时间的时候继续追求她对阅读的兴趣. 

教授. 利亚·门德尔松:离开水的鱼

生物推进能被复制吗?

利亚Mendelson

利亚·门德尔松在奥韦戈长大, 纽约, 就在IBM成立的地方, 周围都是像洛克希德·马丁这样的工程公司, 谁的外联保证了他们在当地学校的知名度. 难怪她继续学习机械工程. 但这和她对流体力学的兴趣有关? 门德尔松指出,她多年来一直是一名游泳运动员.

今天, 担任流体力学研究员和工程系助理教授, 门德尔松着眼于仪器仪表和流场测量的方法. 但她也专注于生物推进——研究鱼类,并试图在机械系统中模拟它们的一些行为, 比如水下航行器. 在麻省理工学院读博士的时候, 她研究跳鱼, 像喷水鱼, 它们能把自己推到比自己大几倍的距离外.

门德尔松说:“这种行为很酷的地方在于,它们是在表面之下做的。. “他们没有一个起跑线. 所有的力量来推动自己,所有的加速都必须在有限的空间内完成.”

Mendelson实验室的学生们致力于重现鱼类表现出的趋势,以更好地理解行为背后的物理原理,并看看复制它是否有用.

“随着无人机器人的兴起, 突然间,能在水和空气中都能工作的东西似乎没那么疯狂了,门德尔松说. “但我们需要一个介于两者之间的策略. 所以我们想看看复制鱼的行为是否是一种可行的方法.”

门德尔松自己在奥林学院的教育经历, 这是马萨诸塞州的一所小型工程和STEM学校, 是什么激励她来找哈维·马德, 西海岸的一家类似机构, 教.

“我感觉到了很多我毕业时拥有的技能——我知道如何在实验室里做的事情, 我解决问题的方式——我有这些技能是因为我经历了一个小小的, 以学生为中心的课程,门德尔松说. “我在自己的教育中受益于这些东西, 我希望能够为其他工科学生提供同样的体验.”

Mendelson于2017年加入Harvey Mudd,现在教授连续介质力学, 固体与流体力学入门课程, 工程设计概论(E4), 一年级和二年级学生的项目式课程. 门德尔松还开设了一门机械设计课程, 它将于2020年春季推出,并将把她在前两节课中学到的技能应用于构建机制.

“我最喜欢教学的一点是,当学生们终于有了一些东西:一些研究项目或任务,他们退后一步,看看他们真正完成了什么,门德尔松说. “大多数时候, 学生们太专注于实现最终结果,以至于他们并不总是意识到他们必须借鉴多少技能,他们必须利用多少不同的工具. 当他们这样做的那一刻总是一个有趣的经历.”

教授. 史蒂文·桑塔纳 ' 06:改善人类状况

桑塔纳实验室探索微流体装置和合成组织

史蒂文·桑塔纳

学生们正在设计微流体装置和合成组织. 对史蒂文·桑塔纳 ' 06来说,对社区产生积极影响是很重要的, 他在他的教育生涯中积累了这样做的知识和技能.

工程和西班牙裔校友拥有教育学硕士学位(洛约拉玛丽蒙特大学)和机械工程博士学位(康奈尔大学)。. 他曾在洛杉矶担任数学教师,并为科罗拉多州丹佛公立学校设计了一个项目,帮助所有学生获得高等教育机会和有意义的职业. 作为一名博士研究员, 他研究了使用微流体来分离和研究癌症生物标志物,并为此目的设计了微流体装置.

教育时机

在考虑哈维·马德学院的教职时, 桑塔纳认为这是一个很好的机会,可以影响更多的学生,同时创造改善人类健康的解决方案. 桑塔纳于2018年以客座教授的身份加入该学院,并于2019年成为助理教授. 在此期间, 他开设了微流体学和纳米流体学课程, 看流体力学, 化学和物理以及这些领域如何与设备设计相联系.

桑塔纳说:“我的课大量取材于学生已经学过的课程。. “我可以依靠他们在Core中学到的背景内容, 学生可以直接将这些知识应用到流体力学和微流体装置设计中.”

桑塔纳大学还开设了一个微流体和生物材料实验室,学生们在那里设计微流体装置和合成组织. 在研究生院, 他用这种装置捕获转移癌细胞, 现在他正在研究设计小型生物材料来编程细胞行为. 解释研究的重要性, 桑塔纳举了一个心脏病发作的人的例子.

“他们的部分心脏组织已经死亡, 但是如果你能直接从这个人身上提取干细胞并对这些干细胞做些什么,使它们可以被编程成肌肉细胞? 然后你可以把它们移植到心脏组织已经死亡的同一个人身上, 你有办法让它们再生组织.”

桑塔纳实验室的学生研究这个问题背后的基础科学. 他使用微流体装置制造了一根头发直径大小的非常小的组织, 将细胞和不同的化学和机械信号因子装载到它们身上,并测量细胞的反应方式.

“我喜欢我可以做研究来回答有趣的问题和推进人类健康的主题, 与此同时,直接与有才华和好奇的学生一起工作,看着他们有那些伟大的啊哈时刻,桑塔纳说。. “很少有高水平的学校能让你同时做好这两件事, 这就是为什么哈维马德是一个如此引人注目的地方.”

教授. 乔什·布雷克:他在照亮道路

布雷克教授使用生物光子学来研究组织

Josh制动

有没有想过为什么你的手在手电筒的照射下会发出红光? 或者这与很难透过雾看东西的事实有什么关系? 两者背后都有相同的物理现象——光散射. 了解更多, 我们转向Josh制动, 工程助理教授, 谁在教学生生物光子学, 光学与生物学交叉的科学研究,在生物医学诊断和治疗中日益发挥作用.

他在加州理工学院获得了电气工程博士学位, 布雷克致力于开发新工具,以深入研究散射介质, 比如生物组织, 以及将这些工具应用于生命科学和神经科学中的生物医学挑战. 这项工作可以帮助生成更准确的, 更完整和更便宜的组织样本光学图像. 研究从组织散射光中提取信息的方法,再加上计算机显微镜的工作,构成了他新实验室的重点, 哪些将配备激光, 相机, 显微镜, 计算机和空间光调制器,使Mudd学生能够参与下一代光学显微镜的开发.

和学生研究人员, 他将致力于开发无创聚焦光到组织深处的方法, 从而创造新的工具和测量方案,使关键的生物标志物的敏感测量, 比如血液流动. 这样的测量可以帮助确定大脑的哪个部分被激活了, 血液流动的速度有多快,或者某些神经血管事件何时发生, 例如. 通过使用散射光“梳理出组织深处的信息”,他解释道, 我们有潜力使功能性核磁共振成像更便宜,更容易获得.

Brake将向学生介绍波前整形(一种用于回收散射光的技术)等方法。, 光学相位共轭, 和傅里叶型显微术, 一种显微镜技术,它能提供广阔的视野, 这是他在加州理工学院的博士实验室开发的高分辨率成像技术.

布雷克对研究的热情和生物光子学改善人们生活的潜力延伸到他的教学中. 第一堂课, 他教授基于微处理器的系统:设计与应用(E155或“MicroPs”),(这是学生们亲切的称呼), 一门高级技术选修课,学生使用可编程逻辑和微控制器应用他们的数字设计技能. 最后的作业要求学生使用一个微控制器和一个现场可编程门阵列,以及一块他们以前没有使用过的新硬件来构建一个“有趣或有用的”设备.”

“我喜欢与学生一对一的工作,并热衷于看到我的每一个学生作为个体茁壮成长,布雷克说。, 谁特别喜欢帮助学生构建和调试硬件. “作为一个经历过斗争的人,我自己也经历过很多次学习新的复杂概念的快乐, 我想在学生追求自己的学习之旅时帮助他们.”

画的价格:精心打造合作

找出什么和谁是新的在HMC商店

如果你走到伽利略的地下室,穿过那些回响着咔嗒声和嗡嗡声的大厅, 你会发现HMC机械车间, 校园创意和学习中心,学生将他们的想法和设计付诸实践.

在车间的中央, 画的价格, 机械车间经理, 在磨坊和办公桌之间穿梭自如. 在2019年秋季被工程系聘用后, 普莱斯把桌子从一个类似壁橱的地方拖到了一个容易看到的地方, 允许他随时待命. 他称之为“摆脱帷幕”.”

Price热衷于延续店铺的传统,成为一个欢迎学习和创造力的空间. 他接替了保罗·斯托瓦尔, 谁在商店工作了九年后退休了, Mike Wheeler(16岁)和Ed Stubblefield(27岁). 就像过去的经理一样, Price教授学生设计技巧, 监督机械车间的项目,确保学生和教职员工学习正确的技术来安全使用设备.

“让我感到惊讶的是,马德的职位与我一直在做的事情以及我喜欢做的事情是如此一致,普莱斯说。, 谁从小就对汽车和制造有兴趣,并渴望设计赛车. 接受HMC的工作似乎是顺理成章的下一步.

在西北大学读书时, 他创立了美国汽车工程师协会西北赛车队,并担任首席工程师和车架和悬挂队长. 通过他对团队的参与, Price被介绍到学生机械车间,并学习使用计算机数控(CNC)加工和其他类似于Mudd车间的设备. 他还是一名学生车间培训师,这是一个与HMC车间监考相似的职位.

“这个背景是我在职业生涯中学到的一切的基础,”普莱斯说. “我对学术和实际应用的结合充满热情.”

从西北大学毕业后(B.S., 机械工程), 普莱斯经营着一家汽车修理店,以维持他所学到的机械加工技术. 然后他在试点小组工作, 一家承包设计工作,建造定制设备的公司. 这使他接触到了新的制造方法和机械, 他能够参与各种各样的项目, 从航空航天硬件到农业设备.

“我认为有一个良好的基础背景非常重要,这将使终身学习成为可能,普莱斯说. “我很幸运能做我当时所做的事情. 我刚转移到教学环境.”

普莱斯说,在机械车间没有“典型”的一天. 一系列的学生项目和教师要求让他的日子充满乐趣. 上学期, 他和Ziyad一起工作Durón ' 81, 裘德和艾琳·拉斯帕工程学教授, 为测压元件制造新部件Durón用于水电站大坝的安全分析. 普莱斯还帮助了06年的史蒂文·桑塔纳, 工程助理教授, 为他的研究实验室构建组装工具.

“我一天中最美好的部分就是和我一起工作的人,普莱斯说, 她补充说,HMC学生对学习的浓厚兴趣是一个额外的好处.

普莱斯的目标之一是让这家店给人一种开放和欢迎的感觉. 除了把自己放在行动的中心, 他增加了一张桌子和一块白板,用户可以在付诸行动之前讨论想法. 他正在寻找商店可以提供的额外服务,以及为想要从事开放式项目的商店用户提供的资源, 比如诊所项目或艺术课程. “这意味着我们出色的商店监工和用户将能够更有创意地思考可用的工具,使他们的设计真正成为现实。,普莱斯说.

他期待着帮助学生和教师实现他们的目标,并创造一个鼓励合作的环境, 这将是斯科特a区新创客空间的一大特色. 麦格雷戈计算机科学中心,预计于2021年初完工. 机械车间将被重新定位,使其与创客空间相邻, 多学科中心. Price对这种新配置感到兴奋,因为平面图将允许学生和教师轻松地在两个空间之间进行原型设计和制造.

与此同时, Price专注于2020年春季学期,并与学生一起学习工程设计与制造导论(E4),因为他们学习机器基础知识并开始设计课堂项目. 他还计划为车间监工举办培训课程,教授他们木工的先进技术, 焊接, 工作夹具和设置, SolidWorks和CNC加工.

“我很欣赏学生们的开放和热情,普莱斯一边打量着机械车间周围的活动,一边说. “每个人都是来学习的.”

教授. 阿尔伯特·达托:比钻石更好

失败的实验给我们上了坚持不懈的一课

当艾伯特拿督发明了一种将酒精转化为石墨烯的方法时,他彻底失望了. 他在实验中得到的黑火药完全不是他所希望的.

“最初, 我把伏特加倒进机器里是因为我想种钻石,达托说。, Iris和Howard Critchell工程学助理教授. “当我的实验失败时,我把伏特加变成了石墨.”

他用来做这个实验的机器, 微波等离子体反应堆, 用电离气体分解伏特加中的乙醇, 他原本希望这个过程能制造出一颗钻石, 碳的两种稳定形式之一. 相反,他制造了单层石墨, 碳的另一种稳定形式, 又名铅笔芯, 也没有钻石那么令人兴奋. 但事实证明石墨烯, 哪个是单层石墨, 也许是比钻石更好的结果, 原因是科学的, 环境与经济.

石墨烯是有史以来最坚固的材料. 它还能很好地导热和导电. 这是一种可能被用于任何应用的材料. 和, 直到达托的发现, 石墨烯的生产极其困难,因为它必须首先以石墨的形式开采, 然后分离杂质, 然后分解成一层.

“在我第一次做实验的时候, 我很失望,因为当你形成石墨材料的时候,很难种植钻石. 但一旦我意识到我拥有什么,我就把钻石研究放在一边,”达托说. “我意识到我们可以比分解石墨更容易地制造石墨烯, 这, 因为它的性质, 我们可以用它做一些有用的东西来解决世界上的问题.”

矿业的信心

在多次失败的实验之后,他有了自己的重大发现, 达藤鼓励他的学生坚持不懈. 他说:“我管理实验室的方式是给学生一个目标,然后让他们自己去实现。. “这就是我的学习方式,它帮助我成长为一名科学家. 我喜欢教书,也喜欢科学发现的过程. 如果你的学生能亲身体验,那就更好了.”

Dato在太阳2平台能源和纳米材料实验室的学生们也同意这种说法. 19岁的Chance Bisquera说,当有机会参加Dato实验室的材料工程研究项目时,他在学业上遇到了困难. “这是我作为一个挣扎的泥人的转折点,”他说. “我一直在寻找一项我喜欢的课外活动,它能让我把我在课堂上学到的东西应用到一个对社会有影响的项目中. 到目前为止,我在实验室度过的时间给了我一种新的信心, 帮助我提高了批判性思维和科学探索者的能力,并教会了我一些基本的研究技能,如果我选择在不久的将来上研究生院的话,这些技能是我需要的.”

“我不会用一个HMC学生来交换三个研究生,”达托说. “他们对自己的工作充满热情. Dato实验室的学生对拥有自己的项目感到兴奋.”

石墨烯是男人最好的朋友

“我经常想起电影中的‘Bubba’ 阿甘 当我谈到石墨烯的潜在应用时,拿督说。, 指的是本杰明·布福德·布巴·布鲁这个角色, 谁会花时间思考和谈论烹饪虾的各种方法. “汽车零件,飞机零件……”Dato笑着说.

事实上,石墨烯在实际应用中有很多用途. 然而, 利用他目前的技术, datto每小时只能生产几十毫克的石墨烯.

“所有应用的障碍是能够生产大量高质量的石墨烯,拿督说。. “开采用于铅笔的石墨仍然更便宜. 但是开采出来的石墨中充满了其他的东西. 的 实验室 我们在实验室里制造的东西是纯碳. So that’s the prime advantage; it’s much higher-quality graphene. 其目标是提高产量,使其达到公斤而不是毫克.”

学生们模拟了微波等离子体反应堆内部发生的情况, 电离气体在哪里分解乙醇生成石墨烯, 下一步是制造一种比现有型号更便宜、更小的新型等离子盒, 但他们必须想办法. 结果是在大量的试验和错误之后得出的.

“这么多的设计, 如此多的挫折和失败,拿督说。, 加上这个,因为这是整个过程的一部分. “我失败了很多次. 我用乙醇制造石墨烯的方法失败了,因为我没能培育出钻石. 你失败,你学习,你继续前进.“经过几个学生几个学期的努力, 其中一人深夜发来的短信带来了好消息. “20岁的Harry Fetsch给我发了一段在一个房间里点燃等离子体的视频,”Dato说. 他明白了!”

多方面的潜在

考虑到石墨烯的多种用途, Dato专注于研究其作为复合材料的一部分的潜力,这种复合材料比现有产品更坚固,但更轻——想想汽车或飞机的面板,可以承受更大的冲击,提高安全性,同时重量更轻, 提高燃油经济性.

为了开发一种复合材料,datto和学生们正在试验混合石墨烯和环氧树脂. “我们认为它的性能将超过迄今为止发表的任何其他复合材料,”达托说.

16岁的Nicole Subler在Harvey Mudd上学时(她现在是Bolt Threads的工程师), 她在实验室里花了10周的时间来制作环氧树脂/石墨烯复合材料样本,然后制作模具来复制它. Jacob Knego’18从那里接手了这个项目,努力完善制作标本的过程. 他们的测试结果确实表明石墨烯提高了强度, 环氧树脂的刚度和延展性.

今年, 20岁的Kevin Nakahara和21岁的Nathan Sunbury继续下一阶段的研究, 是什么决定了石墨烯对环氧树脂结构的影响.

“研究中最有趣的部分是看到添加纳米填料的简单步骤如何对样品的性能产生如此深远的影响,中原说. “你不仅可以看到数据的增强,而且可以在测试过程中感受到这一点, 这本身就是令人兴奋的,因为我们在打破标本时创造了悬念.”

datto实验室的学生也在研究如何将石墨烯用作3d打印的介质. “特别是, 我们正在尝试确定是否包含某种碳纳米颗粒改善材料的任何性能(极限抗拉强度), 延性, 弹性模量, 断裂应变, 用标准3d打印树脂打印的样品的韧性,比斯奎拉说, 谁要开始这个项目的第二学期.

比斯奎拉说,在数据实验室工作充满挑战,在学术上很充实,也很有趣. 他也受到启发,开始思考自己作为一名工程师的未来. “我可以看到我的研究可能会对社会产生影响,”他说. “作为一名非常喜欢原型制作的工程师, 设计及建筑, 我一直着迷于3d打印机,因为它们能够将数字设计转化为物理现实. 最终, 我可以看到在这个项目中所做的工作对3d打印设计的质量和耐用性产生了影响.”

对输出数据, 在Harvey Mudd工作基本上是因为他热爱教学, 他对石墨烯研究的热情和他的愿望, 还有他的学生, 解决工程方面的重大挑战. 把这三个想法结合起来, 他希望在他的学生和行业合作伙伴之间形成合作,了解他们是否可以使目前的石墨烯复合材料应用更好. “如果我们让汽车和飞机变得更轻, 你有更好的燃油效率, 更少的排放——数据实验室的目标始终是做出一些对环境有益的东西,他说.

还有钻石? “钻石可以等,”Dato说. “让我们专注于这种可以让世界变得更美好的材料.”

教授. 南希·莱普:创新工程教育家

尊敬的老师被普林斯顿大学聘为客座教授

南希Lape, 太阳2平台工程学副教授, 被授予威廉·R. 小该. 普林斯顿大学杰出教学客座教授. 该奖项颁发给“在卓越学术和杰出教学方面树立标准的个人”.”

因其卓越的教学表现和为校园带来本科教学新理念的能力而入选, 莱普将在普林斯顿大学度过2018-2019年的休假年. 她将教授一门本科课程,并参与旨在改善普林斯顿大学教学的其他活动, 比如为教师和研究生举办的研讨会, 示范讲座及课堂参观.

威廉·R. 小该. 杰出教学客座教授是一个令人兴奋的机会,可以在另一个丰富的研究环境中向其他教授教授和学习,拉普说。, 她补充说,她也期待着探索普林斯顿的教学和学习中心,更多地了解这所大学在综合科学领域的工作, 数学和工程学大一新生的课程,以及这可能如何影响对哈维马德核心课程的潜在修订.

Lape于2005年加入Harvey Mudd College工程系,并担任Patton and Claire Lewis工程专业实践奖学金主任. 她的研究重点是节能复合气体分离膜和化学物质在人体皮肤上的传输. 她得了B.S. 来自马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的化学工程专业, 以及明尼苏达大学化学工程博士学位. 2009年,她获得了著名的美国国家科学基金会职业成就奖.

拉普对寻找工程教育的创新方法很感兴趣. 她与Harvey Mudd的同事Rachel Levy和Darryl Yong一起进行了一项研究 翻转课堂教学的四年对照研究 在哈维马德. 他们的工作, 为STEM教育工作者提供基于证据的建议, 被广泛宣传, 包括在 洛杉矶时报 而在 板岩.

Lape还与人合著了一篇获奖论文,该论文描述了学院工程系统课程的重新设计,从讲座模式到包括主动学习(翻转课堂)教程和实践实习的模式. 论文“水下机器人在多学科工程导论课程中的理论与实践结合”,在2017年ASEE年度会议和博览会上获得了第一年项目组第二名和同一组的演示第一名. Lape和工程系的同事Lori Bassman说, 克里斯托弗•克拉克, 艾伯特拿督, 安吉拉•李, 马修·斯宾塞和埃里克·斯普尤特, 以及机构研究和有效性主管劳拉·帕鲁奇·布莱克, 合作撰写论文, 其中包括学生学习成绩的显著提高和对工程的积极态度的提高.

Lape是HMC的教员执行委员会(FEC)的成员。, 联邦选举委员会多元化小组委员会, 包容与公平, 以及核心评审计划小组, 帮助领导学院核心课程的外部审查.

威廉R号. 小该. 杰出教学客座教授是1996年普林斯顿建校250周年庆祝活动的一部分. Lape的同事, 克里斯·克拉克,工程学教授兼副系主任, 威廉·R. 小该. 2012年加入Harvey Mudd学院之前,曾担任杰出教学客座教授.

教授. 金庸:激动人心的振动,激励学生

作为机械振动方面的专家,查教授与学生分享研究成果,并与他们合作

在他成为哈维马德大学的工程学教授之前, Philip Cha是福特汽车公司研究实验室底盘系统太阳2注册平台的高级研究工程师, 在哪里, 除此之外, 他建立了数学模型来模拟防抱死刹车的行为. “我喜欢我所做的,但这更有趣,更令人满足,”金庸在谈到教学时说. “当一个学生对一门学科感到兴奋时,这真的很有成就感.”

在Mudd, Cha研究机械振动. 他的研究兴趣之一是寻找最小化和抑制结构振动的方法,以提高其使用寿命和安全性. 他与学生的合作, 然而, 都是为了扩展知识和开发新的振动分析方法吗.

Cha, C.F. 麸皮 & 公司的, 目前正在与中国上海交通大学的一名研究生及其导师合作, 振动抑制研究. “这位导师是我2004年至2005年在北京清华大学休假期间的一名学生,金庸说. “有一个学生成为教授,有自己的学生,这太令人兴奋了. 我喜欢回想他当学生时的样子,以及现在当老师时的样子.“他们在研究合作中取得了一些令人兴奋的成果, 金庸很高兴地用电脑动画演示了一个简谐激振板的振动. 通过在不同位置执行节点, 它们能够减轻板块特定区域的振动. 他们去年发表了一篇太阳2注册平台他们研究的论文,并刚刚提交了另一篇基于他们之前工作的延伸的论文供审查.

他在哈维马德的高级技术选修课上的课, 金庸喜欢与他的学生分享他的许多研究成果. “我尽可能多地让他们了解我的研究. 我希望他们对机械振动和结构动力学感到兴奋,”他说. 当某事激起学生的兴趣时, Cha问他们是否愿意在这个领域的研究上进行合作.

其中一个合作就是与Austin Shin ' 18一起研究特征值摄动理论. 许多工程问题都涉及到微分方程组, 这取决于系统中的许多参数, 比如不同的质量, 弹簧刚度和阻尼系数,申说. “解决与系统相关的特征值问题揭示了系统动力学的有趣特征, 但是这样做需要花费大量的时间和计算能力, 如果任何参数改变了, 整个问题必须重新解决.Cha和Shin正在开发一种有效的方法,可以快速近似新系统的特征值和特征向量.

“我们使用特征值摄动法, 它为我们提供了包含简单矩阵乘法的封闭表达式, 矩阵乘法可以用软件非常快地完成,申说. 与教授合作. 在做研究和成为学术界的一员方面,金庸是一个很好的实践. 他对你展示和写的结果和工作有很高的期望. 他非常善解人意,知道作为学生,我们有时会很忙. 而且他很善于沟通, 容易联系,相信你的执行和交付能力, 哪个对我最有帮助.”

教授. 大卫·莫尼·哈里斯:空中利他主义

这位飞行员兼教授捐赠航班来帮助环保主义者

大卫·莫尼·哈里斯和乘客
工程学教授大卫·莫尼·哈里斯(中间)在一次飞行后与学生乘客.

当工程学教授大卫·莫尼·哈里斯的家人晚餐想吃汉堡包时, 他们喜欢去加州最喜欢的两个地方之一, 圣巴巴拉的海滨咖啡馆或卡尔斯巴德的兰德斯. 这两个地方都离克莱蒙特有很长的车程,所以他们才坐飞机.

在哈里斯持有飞行员执照的20年里, 他坐飞机有很多原因, 除了寻找美味的汉堡——商务旅行, 家庭度假, 绕过洛杉矶的交通. 哈里斯坐飞机还有另一个原因:志愿者工作.

十五年前, 哈里斯是天使飞行公司的飞行员, 为有需要的人提供非紧急医疗运输. “我带了一些住在偏远地区的孩子和成年人去洛杉矶接受癌症治疗.A.哈里斯说。. “我还载过一位在伊拉克战争中受伤的退伍军人去看望他的家人.最近,哈里斯恢复了为慈善事业捐赠航班的做法, 这次是通过LightHawk, 一个提供飞行员的非盈利组织, 保护项目的飞机和飞行时间受益于鸟瞰图的视角.

在航空杂志上看到了多年的LightHawk广告后, 哈里斯在去年的一次活动中遇到了该组织的代表,并报名参加了活动. 捐出他的时间和驾驶飞机的费用, A36 Bonanza, 哈里斯为参与各种保护组织的乘客提供与他们的项目相关的飞行服务.

“光鹰有一个任务板, 然后根据我的空闲时间来预订航班, 位置和我的飞机是否适合执行任务哈里斯说。.

他的第一个任务, 6月, 是协助拯救海湾组织,带领加州渔猎专员去看看帕洛斯弗迪斯和卡塔利娜海岸外的海洋保护区是如何为那里的生态系统恢复做出贡献的.

10月, 哈里斯让海湾基金会的成员从圣莫尼卡湾飞到康森普辛岬,检查允许和不允许捕鱼的海洋保护区. 尽管与他之前的飞行相似,但这一次需要额外的预防措施. “这次旅行离海岸很远,我们不得不穿上救生衣,”哈里斯说.

最近, 在12月, 哈里斯和冲浪者基金会一起飞到这里观察大潮汐事件的影响, 这是一个经常发生的现象,可以帮助我们了解海平面的永久上升可能是什么样子. “我带了一个基金会官员, 一名卡尔斯巴德市女议员(前职业冲浪运动员)和两名KPBS记者哈里斯说。. “6.在圣奥诺弗雷和墨西哥边境之间的大部分路线上,9英尺高的潮汐冲击着海边的悬崖, 这里有一些最大的沙滩.”

与LightHawk合作不仅可以让哈里斯为慈善事业飞行, 它也有可能是令人兴奋和不同寻常的.“去年我差点带着一只濒临灭绝的狼穿越全国去参加一个繁殖计划哈里斯说。, “但是狼非常敏感,如果我被坏天气耽搁了,它就不会做得很好了, 所以我的飞机不适合这个任务.”

到目前为止,我飞行过与海洋有关的航班, 哈里斯, 狂热的徒步旅行者, 也期待有机会参与土地保护工作. “我写徒步旅行指南,他说, “所以我对我们的山脉和沙漠的健康有着强烈的个人兴趣.考虑到他靠近南加州的几座山脉和沙漠, 哈里斯很有可能得到这个机会. 与此同时,他可以带家人出去吃汉堡.

课程创新与我们的综合工程项目

我们如何确保HMC学生成为杰出的专业人士? 以下是来自2017年工程学院务虚会的一些见解

太阳2平台工程系的领导们
2017年1月工程部小组的参与者包括南希Lape, 艾伯特拿督, Zee Durón ' 81, 丰富的菲利普斯, 麦克·吉尔克森和托尼·布莱特.

一所大学如何改进一个通常排名第一的工程专业. 全国只有一两家? 通过采用该领域历史悠久的方法之一:持续改进.

在2017年1月的工程系教师静修期间, 荣誉教授和在职教职员工参加了太阳2注册平台HMC工程项目发展及其现状的讨论.

在设计程序时, 工程系主席Liz Orwin ' 95试图在HMC的工程项目中收集不同的观点,以告知有关课程的讨论,因为该太阳2注册平台的发展,以满足学生和行业的需求.

从最初几年到现在,提供洞察力的是工程学院的领导.

  • 麦克Gilkeson, 教授essor of 工程 Emeritus (1961–1986); co-inventor and co-founder of the 诊所 Program
  • 理查德•菲利普斯, 教授essor of 工程 Emeritus (1966–2002); former department chair and 工程诊所 director (17 years)
  • 约翰·莫林德,工程荣誉教授(1970-2015),前系主任
  • 吉姆·蒙森,工程系名誉教授,前系主任
  • 托尼明亮, John Leland Atwood工程科学教授, 前系主任和前工程诊所主任
  • Ziyad Durón ' 81, Jude和Eileen Laspa工程教授和前系主任
  • 南希Lape,工程副教授,前副系主任
  • 克里斯·克拉克,工程学教授兼副系主任
  • Gordon Krauss, Fletcher Jones工程设计教授
  • 艾伯特拿督,工程学助理教授

小组审议了几个问题, 包括:普通工程课程对我们作为一个项目的身份意味着什么? 你看到的最大变化是什么? 有没有什么是你希望我们当初做过的,或者是你现在回想起来想要改变的? 文科背景和大学核心课程的变化应该如何影响我们的思维过程?

“我们谈论了很多太阳2平台的课程,”Orwin说. “我们想要改变什么,创新? 我们要确保我们不会失去让我们与众不同的东西. 我认为这次小组讨论将是一种获得许多观点的方式,帮助我们随着时间的推移思考我们的课程并向前发展.”

讨论表明,有些东西是相对保守的. 通用工程和教育通才的想法是每个人都同意的. 这是该太阳2注册平台的利基:能够看到大局并能够建立必要联系以解决复杂问题的通才.

Molinder评论, 大家都同意了, 影响程序的最大变化是计算能力的急剧增加和计算机科学的发展, 影响所有工程领域的东西.

Monson说, “我们的一般工程/设计/系统思维方式,强烈地促成了Harvey Mudd工程师可以承担任何事情并把它做好的观念.”

与会者还就如何在技术工作和人文学科之间建立更有意识的联系交流了意见, 社会科学和艺术/教育的自由背景/对社会的影响.

希望该太阳2注册平台与工业界建立联系的愿望依然存在. 诊所项目, 1963年工程部的一项革新, 是工程系与工业界保持联系的重要途径吗.

在最近一项对工程学校友和学生的调查中, 确定的两个改进领域是软件熟练度和专业技能. 太阳2注册平台在课程中添加软件课程的讨论正在进行中.

“这是这个小组成立的部分原因,”Orwin说. “我们会问这样的问题, 软件工程已经上升到工程科学的水平了吗, 还是说它应该贯穿我们所有的课程. 如果加上它,我们放弃了什么?”

太阳2注册平台专业技能, 小组成员讨论了该太阳2注册平台如何更有意地帮助学生在这方面取得进步. 最近加入的领导力发展专家和企业家Werner Zorman, 第一个拥有沃尔特和利奥诺拉·安嫩伯格领导椅的人, 这是帮助学生成为杰出专业人士的一步吗.

“我们不断地了解外部世界发生的事情,”Orwin说. “我们希望毕业的学生能够立即投入工作, 不管他们是去读研究生还是进入工业界.”

教授. 马修·斯宾塞:进取的涉猎者

以下是斯宾塞教授将太阳2平台打造成模拟工程强国的策略

他是加州大学伯克利分校的研究生,正在写论文, 马特·斯宾塞寻求一种方法来解释如何使用微电子机械系统设计电路. 所以,当然,他用牛仔和功夫制作了一个解释性的舞蹈视频.

他把这首歌参加了Gonzo实验室s的“Dance Your PhD”比赛.

“凭借我的武术背景和我认识的各种编舞, 我想我肯定会打扫的,斯宾塞说. “但当我想进去的时候, 比赛的质量有了极大的提高, 我被狠狠地揍了一顿.”

武术只是斯宾塞众多业余爱好之一, 他是HMC工程学教授,自称是“积极的涉猎者”.其他还包括摇摆舞, 唱诗班唱歌,最近还打太极, 哪个比武术更容易锻炼身体(另一个爱好), 其中包括挥动6磅重的木凳, 在其他项目中.

斯宾塞开始接触武术——“不要和武术式搞混了。, 他在加州大学伯克利分校(UC Berkeley)获得电气工程博士学位, 哪个学校有全国最古老的大学武术俱乐部, 追溯到1987年.

哈维·马德的来访变成了永久访问

最初, 斯宾塞原计划在工业研究实验室工作,然后出价收购一所R1研究型大学. 然后, HMC工程学教授大卫·哈里斯在一次会议上招募了他,并说服他去拜访哈维·马德一年. 斯宾塞喜欢教书,他认为在“投入未来30年的工业磨盘”之前,这将是一个不错的休息时间.”

斯宾塞说:“这是一个非常好的年份. “学生们超出了我的预期, 我的同事都很棒, 我喜欢所有的教授, 这份工作很有趣.”

第二年有一个终身职位空缺,他申请了.

来到哈维马德使斯宾塞拓宽了他的研究兴趣,包括无线电频率设计, 相变存储器, 自动化模拟设计和PCB接地平面优化.

多亏了几个学生的努力,他的射频实验室才得以建立和运行,他们参与了从指定部件开始的每一步, 订购设备并赢得政府拍卖. 该团队还开发了软件,使实验室仪器可以由学生的笔记本电脑控制, 哪一种设备可以实现更复杂的自动化.

“如果没有四名学生的帮助,实验室就不会有今天的样子,他们的工作取得了巨大的成功, 我真的很感激他们,斯宾塞说. “这款游戏越来越受欢迎,我对此感到兴奋.”

他计划在春季开设一门射频设计课程,主要围绕射频实验室展开. 这门课程是他希望放到网上的几门高级选修课之一, 包括一个高级模拟课程,学生可以探索如何制作一个芯片,采取复杂的混合信号测量.

“Harvey Mudd的模拟课程还有很大的发展空间, 我很高兴能把马德打造成模拟工程专业的名校,斯宾塞说.

新兴技术设备需要从头开始重新思考

斯宾塞的一个研究项目是探索电路板上地平面的设计, 一个值得尊敬的问题. 接地面确保电路板上的每个设备具有相同的参考电压, 如果敏感的模拟电路和嘈杂的数字电路相互靠近,它们的设计就会很棘手.

“设计这些东西有很多种方法,但是, 值得注意的是, 没有人发表过一篇可信的论文来说明什么是有效的,什么是无效的,斯宾塞说. “我们正在这么做.”

他对新兴技术带来的前景特别感兴趣, 这是一个正在获得关注的研究领域.

“新兴技术设备的物理结构与我们习惯的完全不同, 它们的工作方式与目前市场上的设备不同,斯宾塞说. 结果是, 为了将它们整合到计算机中,你必须使用电路设计,这需要你从根本上重新思考通常如何构建内存. 能够从头开始重新思考是非常值得的. 创意的空间很大.”

斯宾塞的几名学生正在与他一起开发一种名为伯克利模拟发生器的软件,以实现模拟设计的自动化, 这是自20世纪80年代以来一直困扰研究人员的问题. 该软件可以通过允许人们编纂现有的代码来影响行业, 复杂的, 以一种可以重复的方式模拟设计.

“当它离开地面时, 我们将开始制造一些有趣的芯片,看看它会带给我们什么,斯宾塞说. “虽然进展缓慢,但我们会成功的.”

在他的研究之外, 斯宾塞是一个致力于修改E79课程的教员委员会的成员, 这是Harvey Mudd学院所有学生都要参加的工程入门课程,是学院跨学科课程的一部分, 和E80, 工科专业的后续课程.

十年来,我们一直让学生们在期末项目中建造火箭, E80的学生现在建造复杂的水下机器人,并将它们部署在卡塔利娜岛附近的海洋中. E79的学生有机会建造更简单的水下机器人,这些机器人可以在学院对面的伯纳德野外站湖进行测试.

斯宾塞说:“这些学生以前从未学过工程学. “他们必须组装一个机器人,并建立一个能够测量温度和压力的有效载荷,这样他们就可以探测湖泊的深度,并找出它的温度分布.”

教授. Gordon Krauss: 的 Cutting Edge

工程学教授要求学生质疑传统的假设

下次你用剃刀擦皮肤的时候,想想戈登·克劳斯吧.

是克劳斯, 为希克工作, 谁发明了改变整个行业的剃须刀润滑条. 今天, 弗莱彻琼斯工程设计教授正在用他的设计和开发知识指导太阳2平台的工程系学生. 这一切都始于他父亲在新泽西的机械车间, 克劳斯在剪焊料和执行其他任务时学习解决问题的基本原理.

“我爸爸教我使用铣床、车床等,”克劳斯说. 他说,他的父亲教他如何排除现有问题,找到根本原因,并想象出现有解决方案之外的解决方案. “除此之外, 他向我展示了如何合作找到对所有相关方都有效的解决方案,以及如何拥有更广阔的视野,而不是仅仅优化狭隘的自身利益.“木已成舟.

具有挑战性的假设

在新罕布什尔州的哈登菲尔德长大.J.他在波士顿大学获得了机械工程博士学位. 他很快就加入了福特汽车公司. 作为技术顾问分析金刚石涂层的磨耗性. 晚些时候, 他受雇于希克公司, 他在哪里磨练了挑战传统假设的技能——现在他把这种技能传授给他的学生.

“通过仔细解构这个系统,了解每个方面是如何工作的,以及对整体剃须的贡献, 我发明了润滑条用于希克海德鲁的产品,克劳斯说, 他补充说,由于剃须条持续时间更长,人们的剃须体验得到了改善. “我们从挑战我们的许多假设开始.”

在此过程中,克劳斯对培养未来的工程师产生了浓厚的兴趣, 2013年,他加入了太阳2平台, 他目前的研究兴趣包括摩擦吗, 机械和生物系统的磨损和润滑, 还有设计教育. 对于后者,Krauss研究了学生如何在他们的设计项目中相互提供反馈. 这包括书面反馈和口头反馈, 匿名反馈与面对面反馈, 以及反馈方法对男性和女性的有效性差异.

反馈经验教训

“从学生到后来的专业人士, 在我看来,设计师——无论是学生还是专业人士——都不愿对他们的设计同事的表现提供坦率的反馈,他说. “我们正在研究的一件事是,你如何教会人们用适当的专业语气给出批评性的反馈.”

对克劳斯来说,太阳2平台是这种指导的完美训练基地.

“哈维马德有非常聪明的学生,他们很投入,真的很想学习,克劳斯说。, 他的秋季教学计划包括两门课程:工程设计导论, 制造与管理(E4), 和新产品开发(E181). “我们的学生都投入到他们的工作中, 非常专注,真的投入到互相帮助中. 这些都是我欣赏的品质.”

多面手工程师

这些品质也使克劳斯能够朝着他为学生设定的最高目标前进:成为杰出的人, 多学科的工程师.

“我希望他们处于最佳位置,消息灵通,能够做出出色的职业和生活选择,他说. “Mudd有一个惊人的优势,我们没有学科工程项目,学生们不会竖起一堵墙说, “我是机械工程师——我不会做化学工程.“我们的学生接受过所有工程学科的培训,这通常会给他们带来优势.”