Nate Delson的问答

作为加州大学圣地亚哥分校机械工程设计中心的主任，内特·德尔森(Nate Delson)相信基于项目的学习，并教学生如何建造无数的新奇装置——从机器人和时钟到医疗设备。作为加州大学圣地亚哥分校的校友，Delson获得了机械工程学士学位，然后在麻省理工学院获得了机械工程博士学位。自从1999年他回到加州大学圣地亚哥分校以来，他的设计入门课程一直很受欢迎，在过去十年里，学生人数增加了一倍多。戴尔森的一个小组项目将于2月25日在加州大学圣地亚哥分校的50周年创新日博览会上展出。在这次采访中，他谈到了将展示的创新，以及吸引他回到加州大学圣地亚哥分校的原因。

关于建造和创造，你最喜欢的是什么?你一直都是一个创新者吗?

Delson:我从小就对做东西很感兴趣，但我早期的想法花了很长时间才能实现，而且效果不太好。今天我喜欢设计的一件事是互联网与快速原型技术相结合所带来的机会。一个人可以在早上慢跑时想到一个想法，下午在互联网上找到零件和指导，几天后拼凑出一个简单的原型。

你在加州大学圣地亚哥分校的本科生涯是如何为你的生活和事业做准备的?

Delson:在加州大学圣地亚哥分校，我觉得我真的学到了扎实的工程科学，我把实习和独立学习结合起来，把理论和实践结合起来。当然，大学在很多方面都是一种成长的经历。我喜欢Revelle学院和它广泛的要求(即使我的人文学科得了c)，当我有机会在研究生院继续学习非工程课程。我在这里遇到了我的妻子，创造了美好的回忆，把我们都拉回了这里。

在过去的50年里，机器人技术已经走了多远，机器人技术的未来是什么?

Delson:与许多技术一样，一些领域的发展比预期的要快，而另一些领域的发展则慢一些，但从长远来看可能会产生更大的影响。一个进展缓慢的领域是物理设备的机器人操作。我举了一个用钥匙打开一把挑剔的锁的例子，在50年前，人们会认为这是一件微不足道的任务，现在机器应该已经能够解决了。然而今天，机器人无法完成这些类型的任务，而人类可以通过使用我们的神经通路和精细运动技能轻松完成这些任务，这些技能在很大程度上是潜意识发展的。在我的实验室里，我们已经开始研究这些技能，方法是在手术工具上安装传感器，并从医生执行医疗程序时获取测量数据。在整个领域，人们对自然界如何使用大量传感器和执行器与鲁棒控制方法相结合有了更大的认识。目前计算机和传感器技术发展极为迅速。当驱动和控制技术赶上时，机器人操作的进步将是显著的。机器人和自动化的整体未来是全球技术背景的一部分。自动化是否会被用于消极的方面，比如由具有gps功能的手机引导的低成本火箭来恐吓民众? Or will the technology be used to create prosperity that dampens the calls for extremism? I think these are primary challenges of our generation.

你们将在50周年创新日博览会和研讨会上展出什么?

Delson:这是一个与医学院麻醉系Randolph Hastings博士合作的项目，与众多工程和医学专业的学生一起开发。我们将展示一个头部和颈部的仪器模型，用于训练医生和急救人员如何使用喉镜插入呼吸管。当受训者引导喉镜通过口腔和喉咙时，他们会在一个LCD屏幕上得到实时反馈，这些反馈是基于麻醉专家在手术过程中所做的大量测量。我们的方法是创建一个专家运动的管状区域，其中管状半径提供了在任务的各个部分的关键定位的指示。这种方法自动捕捉专家的潜意识操作技能以及他们对患者解剖结构的适应，同时允许可接受的变化。

自从你在这里读书以来，这所大学发生了什么变化?

Delson:我在加州大学圣地亚哥分校获得学士学位已经25年了。我记得为数不多的机械工程学生组织之一是人力车辆小组，我记得它有三个活跃的成员，他们把两辆自行车锯成两半，制成了一辆卧式自行车。我毕业的那一年是高年级学生开始实际设计项目的第二年。从那时起，我们的本科生动手设计项目的机会有了巨大的增长。学生组织的增长也呈指数级增长。现在有学生经营的飞机、潜艇、赛车和环境项目。有大学协调的实习和工程服务团队项目，学生在非营利组织的长期项目中工作，包括在发展中国家的全球项目。

除了在加州大学圣地亚哥分校有美好的回忆，还有什么原因让你想在这里工作?

Delson:我很高兴有机会在大学和当地产业之间建立更牢固的关系。圣地亚哥拥有如此多样化的工业和研究机构，协同作用的潜力没有得到充分利用。我特别喜欢教的一门课程是我们的顶级设计课程MAE156，学生团队与行业和研究赞助商合作。我们每年有40个项目，赞助商从生物技术到环境。1986年，我在索伦托谷的第一份工程工作中，工程副总裁对我的第一句话是:“我不知道加州大学圣地亚哥分校还有一个工程部门。”事实上，在当时，加州大学圣地亚哥分校的声誉主要是在理论方面。很高兴知道，今天，在我们的50周年纪念日，加州大学圣地亚哥分校建立了强大的理论基础，并增加了强大的和不断增长的应用组件。

为什么基于项目的学习对学生很重要?你和学生或同事一起做过哪些有趣的项目?

Delson:我非常支持基于项目的学习，当学生参与到一个有意义的项目中时，他们会学到很多东西。我也非常相信先学走再学跑，当学生们被提供有趣的挑战和应对这些挑战的技能时，他们就会参与项目。我们系的设计课程遵循了这种方法。我教授一门设计入门课程MAE3，这门课程始于1999年，当时只有80名学生，现在每年有超过200名学生。在这门课上，学生从一个个人项目开始，他们使用计算机辅助设计程序和快速原型机来建造一个正常工作的摆钟。然后，他们分组参加我们在决赛周期间在主体育馆举行的机器人面对面比赛。这个大型的实践课程之所以成为可能，是因为我们系里有惊人的工程人员，我们的本科生导师在指导学生和分享他们对设计的热情方面发挥了领导作用。在高级阶段，我教授机械工程顶点设计课程，学生团队在现实世界的设计项目中工作。项目的范围尤其广泛。学生们开发了残疾儿童玩具、海洋监测的水下设备、测量早产儿心跳的医疗设备，以及控制癌症治疗的辐射剂量。 Students are currently working on a project for fish farming in rural Cameroon in partnership with a non-governmental organization that operates in Africa. Industry and government sponsors have included HP, Intel, Qualcomm, Nokia, Sony, SPAWAR, the U.S. Navy, and numerous biotech companies and startups. We are fortunate to have engineering staff who are extremely dedicated to student learning, and we would not be able to do these projects without Nick Busan, Chris Cassidy, Tom Chalfant, David Lischer, Steve Roberts and Mike Watson. For me personally, it is an incredibly fun class to teach; I get to learn about a wide range of projects and to see how much pride our students take in their work and their high level of accomplishments. I feel fortunate to be able to participate and contribute to our student growth.