专访:田埂上的灵感 从图纸到金奖——一位工科教师和他的“鲜果称重打包机”攻坚记

2026-05-19 来源:党委宣传部 阅读:

(本网讯)5月16日,兰州,第11届国际大学生智能农业装备创新大赛决赛现场。我校机电工程学院的师生团队凭借一台“鲜果称重打包机”,从全球244所高校的660余支决赛队伍中脱颖而出,拿下A6智能产地初加工农业装备发明赛道国家级一等奖。

很少有人知道,这台看起来精巧高效的设备,曾在备赛室里被拆解、重组、调试了百余次。而带领这群学生走过漫长攻坚路的,是在机电工程学院工作了整整三十四年的教师——张晖。

一台“鲜果称重打包机”的诞生

故事的起点,并不在实验室,而是在一千里外的田间地头。

连续多年带学生去洛阳一拖集团生产实习,已经成为张晖雷打不动的教学传统。在那些日子里,他不只带着学生看生产线,更习惯往周边的果园、收购站跑。

有一年夏天,他在一个水果收购点看到十几个上了年纪的工人弯腰分拣、称重、打包,一天下来腰都直不起来。招不到年轻人,旺季用工荒,人工成本不断攀升——这些田间地头的真实困境,比任何课本上的案例都更具冲击力。

能不能做一台机器,把这些活儿干了?

这个念头并非凭空而来。在国家粮食安全战略和农业现代化政策的大背景下,学校大力倡导科研与教学相结合,而国际大学生智能农业装备创新大赛恰好提供了一个“高校+院所+企业+行业”协同育人的平台。他深知,自动化、智能化装备替代人工,不仅能减少劳动力成本、缓解季节性用工荒,更能推动水果分级标准化发展——这正是“鲜果称重打包机”要解决的核心问题。

张晖此前已连续多年指导学生开展现代农业装备方向的毕业设计,积累了初步的技术储备。这次,他带着刘易程、杨航、付玉、高鑫玄烨、屈佳乐五位学生组成了一个小小的团队开始着手实验,由此,一台小型化、智能化、能称重能打包的鲜果处理设备,就此从构想走向图纸。

一台样机背后的“死磕”

从图纸到样机,远比想象中艰难。

这支学生团队要面临的第一个难关便是理想化设计与工程落地之间的差距。项目启动时,团队提出了一些较为理想化的设计方案,但在推进过程中发现,这些设计难以顺利转化为实体成品。每当尝试调整思路、提出新的优化方案与创新思路时,又会随之衍生出各类新问题。接连出现的状况,一度让项目进度陷入停滞。

第二道难关是团队成员的知识结构短板。团队五名成员均为机械设计制造及其自动化专业的学生,对电控部分的知识了解较少。项目推进到电路搭建、程序调试等实操环节时,团队一度无从下手。

面对这两道难题,张晖采取了针对性的指导方式。

针对理想设计脱离现实的问题,张晖带领团队立足现有物料与实操条件,理性权衡每一项设计的可行性。他引导学生逐一审视设计方案中的每一个环节,舍弃掉不切实际的构想,确保项目能够在现有条件下顺利落地。面对新思路带来的各类衍生问题,张晖耐心引导团队成员深挖问题根源,集体商讨应对办法,让一个个技术难题在团队的共同努力下逐一解决。

针对电控知识薄弱的问题,张晖从基础开始手把手指导。他一步步演示线路如何连接、模块如何调试,细致讲解编程逻辑与实操技巧。团队成员在实操中遇到的各类疑问,他都逐一解答。从零开始,他带领团队熟悉电控运作的完整流程,团队成员各司其职、配合默契,又随时补位。

在张晖的全程引领下,团队先后破解了设计落地和电控实操两道难关,项目得以稳步推进,最终完成了从图纸到样机的转化。

那台最终平稳顺畅运行的“鲜果称重打包机”,就这样在一次次推倒重来中逐渐成型,从图纸走向实物,最终走向国际大学生智能农业装备创新大赛的舞台。

一项事业的长跑

“鲜果称重打包机”的价值,远不止于一块奖牌。

一个小型水果销售点,旺季每天要处理上千斤水果,人工分拣称重打包至少需要四五个人,而一台机器可以替代其中大部分重复性劳动。该产品体积小、操作简便,既适用于小型销售点,也能接入大型生产基地的生产线。更深层的意义在于标准化——国内水果分级长期依赖人工经验,标准不一,直接影响品牌化和议价能力。这台机器通过精准称重和自动化打包,能够输出重量一致、包装规范的产品,为水果分级提供了可靠的技术支撑。它解决的正是三个现实问题:降低人工成本、缓解季节性用工荒、适配老龄化劳动力的操作能力。

这也正是张晖未来希望持续深耕的方向。

他自1992年入校工作以来,曾先后承担《机械设计基础》《机械制造基础》《机械制造工程学》等课程,近年来一直带着学生的《专业综合项目实践》实验和《生产实习》课程。常年的教学一线,让张晖在指导学生的时候最看重他们坚持的毅力和端正的动机。没有扛住压力的劲头,再聪明的头脑也撑不到最后;而端正的动机,就是正视参赛不是为了拿奖,而是为了锻炼能力、突破自我。荣誉是副产品,真正有价值的是在解决问题过程中长出来的本事。这种纯粹的目标感,让团队在一次次挫折中保持了专注。

在机械结构设计、机械加工制造等领域,张晖计划继续关注农业装备和非标设计,做好学生工程化能力的提升,力所能及地解决工程实践中的实际问题。对于他而言,拿下一等奖不是终点,而是又一段长跑的起点。在他三十四年的教学生涯中,这样的起跑已经发生过很多次——每一次,都始于一个田间地头发现的问题,终于一台实实在在运转起来的机器,以及一群在攻坚中真正成长起来的学生。

文:王琛琛  图:受访者  审核:冯婷  编辑:杨笑