足球比赛结果 工程教育创新

• 联合研究员：迈克尔·罗格曼
• 学院/学校：工程学院
• 系：机械与航空航天工程
• 奖励金额：232,695 美元
• 赞助商：美国国家航空航天局

项目摘要：

云的特性对于地球的能量预算很重要，因为 阳光和传出的热辐射对云变量非常敏感。全球 模型需要代表云在地球耦合气候系统中的作用 以便对气候变化做出可靠的预测。云分数 (CF)、云 云顶高度 (CTH) 和云顶风 (CTW) 是重要的云属性，可以 从轨道平台测量。我们在这里提出一个名为“云研究”的任务 层云。 Stratus 任务的目标是构建、部署和演示低成本 CubeSat 平台能够测量 CF、CTH 和 CTW，性能相当 从美国宇航局旗舰地球观测航天器获得的最佳数据。我们的愿景 是 Stratus 将充当探路者，如果成功的话，将带来许多廉价的 可以部署 Stratus 航天器来收集与云驱动相关的大量数据 气候预测模型。

Stratus 返回的原始数据将是阴天场景的热红外 (TIR) 图像 在地球大气层中。在任务第一阶段，Stratus 将以三轴稳定运行 配置 TIR 成像仪视轴位于天底方向。在此配置中 Stratus 将充当云测量员，提供直接生成 CF 的图像。 在第二阶段，Stratus 将收集揭示 CTH 和 CTW 的数据。这将 使用异步立体成像来完成。在这种技术中，两个或多个图像 从不同的角度记录同一场景。场景中的特征将 根据视点的视差在图像之间横向移动。这个 位移与观察方向的知识相结合，可用于提取 CTH 和 CTW。 Stratus 车辆将由商用组件集成 很少有定制硬件开发。这种方法最大限度地减少了时间安排 与 18 个月的时间表相关的风险。

Stratus 调查小组由 Lyon B. King 教授、Ron 和 Elaine Starr 领导 足球比赛结果空间系统工程教授。 Co-I 迈克·罗格曼 (Mike Roggeman) 图像处理专家和 Co-I Ossama Abdelkhalik 是航天器专家 动力学和控制。吴东博士，美国宇航局戈达德云与气候专家 航天中心是科学客户和 NASA 合作者。师资队伍和 科学顾问将由一名博士生助教协助，他 由大学作为费用分摊提供。 Stratus 的设计和开发将 由工程系下组织的跨学科本科生团队进行 足球比赛结果的企业计划。这个团队已经就位，包括 来自多个学科的 60 多名学生。学生加入团队 他们在大一或大二的时候，并在毕业前一直留在团队中。的 本科生团队拥有丰富的纳米卫星开发经验， 最近向空军研究实验室交付了 70 公斤重的 Oculus-ASR 航天器 将于 2016 年启动。有严格的课程来培训/指导学生 贯穿整个计划。

• 学院/学校：工程学院
• 系：机械与航空航天工程
• 奖励金额：129,215 美元
• 赞助商：Nostrum Energy LLC

项目描述：

这项工作是测试、分析和评估 Nostrum 改装的康明斯 260 hp 6.7l APSRC 的 MTU 465 hp AC dyno 测试单元中的 ISB 柴油发动机分几个阶段 和配置。此外，该合同还提供 APSRC 建筑利用 前往 APSRC 大楼的办公室、会议室和研究区域，如下所示 对于 Nostrum 现场工程团队。

• 联合研究员：盖伊·梅多斯
• 学院/学校：工程学院
• 系：机械与航空航天工程
• 奖励金额：643,954 美元
• 赞助商：美国国防部海军研究办公室

方法：

吸引年轻工程师和科学家参与海军 STEM 的多层次方法 字段。我们的方法通过足球比赛结果的项目开发基于项目的教学 企业计划，辅修海军工程，使学生与 海军人员、设施和项目对在线资源做出了重大贡献 面向海军 STEM 学生，并鼓励高中生学习海军相关的 STEM 字段。对于不提供此项目的大学，该项目将在全国范围内推广 造船或海洋工程专业。该计划将被设计为 牢记灵活性和敏捷性，以快速适应新的和新兴的海军科技需求。

技术目标：

目标是创建一个本科科学与工程项目，重点关注 学生对海军感兴趣的 STEM 主题，提供基于现实世界问题解决的课程 学习，并迫使学生毕业后在海军中寻找工作 或在海军 STEM 领域进行研究生研究。该计划的主要交付成果 是创建一个多样化的 STEM 毕业生管道，受聘进入 STEM 领域 海军，有能力在第一天支持作战人员的任务。

相关性：

STEM 领域新工程师和科学家的发展对于长期发展至关重要 对海军和海军支持的工业在维持技术方面的重要性 戏剧方面的优势。这种技术优势直接影响到能力 和战士的安全。不幸的是，许多 STEM 毕业生要么不知道 海军职业生涯的一部分，或者对海军 STEM 劳动力面临的问题没有做好准备。的 目标是提供源源不断的积极性高、训练有素的文职人员和军警人员 海军工程师和科学家是未来海军劳动力的有能力的人 在第一天为战士提供支持。重点区域最初将位于水下 声学、噪声引起的听力损失的噪声控制、自主性和控制，以及 无人驾驶车辆设计。每个领域对于科技战略都至关重要 海军和海军未来力量的计划。科技重点领域最初包括 确保进入海上战场、自主和无人系统以及作战人员 性能好，并且可以在未来扩展。成功计划的未来扩展 将包括其他海军科技重点领域，例如计算机科学（大数据）、材料 科学、电气工程等。

实施：

通过足球比赛结果的企业计划开发基于项目的指导， 辅修海军工程，使学生与海军人员、设施、 和项目，为海军 STEM 学生的在线资源做出了重大贡献， 并鼓励高中生学习海军相关的 STEM 领域。这个节目 对于不提供海军建筑或海洋专业的大学来说，可以在全国范围内扩展 工程专业。

• 联合研究员：克雷格·弗里德里希
• 联合研究员：克里斯托弗·沃吉克
• 联合研究员：Chandrashekhar Joshi
• 学院/学校：研究生院
• 系：生物科学
• 奖励金额：245,160 美元
• 赞助商：国家科学基金会

目标：

密歇根 AGEP 联盟开发了以下模型：1) 培养多学科 与美国公民 STEM 领域 URM 学生组成的学习社区，2) 得到改善 为 URM 研究生和 STEM 领域的博士后研究员提供教师指导 谁是美国公民；我们的目标是使这些模型适应我们校园的需求， 在资源允许的范围内实施它们，并确定那些模型 提高参与者的学术成果。通过提高学业成绩， 我们的意思是提高URM研究生和博士后学者的成功率 通过完成研究生学习、博士后培训和流动在 STEM 领域 进入教授职位。

目标：

1. 在所有五个校区设计、调整和实施循证指导计划 专注于改善对美国公民 URM 研究生的指导，以及 URM STEM 博士后研究员。
2. 设计、调整和实施循证举措，以促进多学科 所有五个校区的学习社区都专注于为美国公民带来好处 URM STEM 研究生和博士后研究员。
3. 在资源允许的范围内，研究参与的方式 在旨在改善指导和社区意识的活动中与重要的 学术和职业成果。

• 学院/学校：工程学院
• 系：机械与航空航天工程
• 奖励金额：126,000 美元
• 赞助商：国家科学基金会

• 学院/学校：工程学院
• 系：机械与航空航天工程
• 奖励金额：403,308 美元
• 赞助商：国家科学基金会

概述：

2009 年美国机器人路线图报告正确地预测，机器人技术 将改变美国劳动力和家庭的未来。来自 Roomba 真空吸尘器 从清洁工到 Wii 视频游戏，我们越来越多地在工作空间中看到机器人技术 和家园。然而，美国仍然落后于中国、韩国、日本和欧洲 代表联盟对机器人研究和教育的投资。下一代科学 今天的学生和明天的劳动力标准回应了这一关键问题 通过提供使用交叉概念和学科的课程框架来满足需求 这些想法： 在科学和工程学科中具有广泛的重要性；是 围绕关键的组织概念（如健康或水）进行教学并使用关键工具（教学法） 平台）；对学生有重要的背景并且与 社会需求；并且可以在多个年级进行教学和学习。通知者： 在此框架中，我们提出的 NRI 旨在开发、测试和评估两种协作机器人 具有高影响力潜力和长寿的平台作为教学平台（使用 适用于四年级至研究生院学习）。两个独特的机器人 教育平台将用于教授 6 至 8 年级：水下教育 名为 GUPPIE 的滑翔机和表面肌电图 (SEMG) 控制的机械手 称为 Neu-pulator。这两个平台都可以归类为协作机器人和成本机器人 少于 1000 美元。 GUPPIE是一款应用于监控的无人车 和环境检查，可用于向学生介绍应用程序 机器人作为日常生活中的共同探索者。 Neu-pulator 是一款人机交互机器人 它利用人体肌肉的电活动来移动机械手。它介绍了 辅助机器人是一类旨在增强或增强能力的协作机器人。 弥补人类的能力。我们假设有意义的背景和实践 使用协作机器人平台进行学习将扩大对不同受众的影响，并增加 对关键 STEM 领域的兴趣。拟议的 NRI 的总体目标是开发 并评估协作机器人平台在社交学习环境中的使用 有意义，特别是对于代表性不足的学生（来自农村、 密歇根州上半岛社会经济水平较低的地区）。我们的具体目标 目标是： 1) 优化密歇根理工学院用于 STEM 教学的协作机器人平台设计 概念。 2) 利用足球比赛结果的协作机器人开发教育活动/课程 平台。 3）调查协作机器人平台吸引学生的有效性 在 STEM 学习中。

智力优点：

拟议的工作将开发一个教学平台和评估方法，可以 易于翻译用于 4 至 12 年级以及本科生的课堂练习 研究生学位课程。在教师研讨会期间对教师进行平台使用培训 将帮助学校有效和整合新的科学标准 有效地利用有意义的上下文。持续的在线培训和模块将 可广泛传播非正式和正式的平台应用程序 学习环境。讲授协作机器人的硬件开发和编程 批判性分析思维。另一方面，协作机器人平台的本质是 将激励学生成为综合设计师。通过练习分析 思维和设计技能，这些协作机器人平台将提高学生的能力 创造性地解决问题，并最终提高个人追求的动力 STEM 学术和职业道路。该项目将进行比较研究 基于任务和基于应用的机器人活动的有效性 STEM 学生。

• 联合研究员：杰奎琳·亨顿
• 联合研究员：克里斯托弗·沃吉克
• 学院/学校：研究生院
• 系：机械与航空航天工程
• 奖励金额：615,190 美元
• 赞助商：国家科学基金会

项目摘要：

足球比赛结果为提高第一年和第二年保留率所做的努力取得了成功 和可持续的。对于进入足球比赛结果工程学院的学生， 第一年至第二年的标准保留率平均为 84.3% 过去七年。第一年至第三年的平均升学率达 76.4% 过去 7 年。而少数族裔保留率总体上平均落后 3.9% （第一年至第二年）和 6.4%（第二年至第三年），它们是 仍远高于全国工程学科平均水平。然而，毕业 比率数据表明学生没有坚持到初中和高中 年保持在同样的高水平。而去年的总体毕业率 七年来平均比率为 67 .2%，少数族裔比率平均仅为 53.0%。 项目团队认为这两个比率都应该得到提高。第一个目标 的

足球比赛结果的 SSEED（持续支持确保工程学位）项目 提高学术天才工程的高年级保留率 未完成学位风险最高的学生。工程项目 全国范围内正在寻找增加妇女和少数民族人数的方法 在工程领域。一项有前途的战略是增加教师和技术人员的数量 这些团体的领导人可以提供更多的榜样。该计划的第二个目标是 SSEED 项目旨在改善研究生院招收女性和少数族裔的情况 在足球比赛结果。

每年 SSEED 为 35 名初中和高中工程专业学生提供支持，他们 面临自然减员风险的五名一年级工程研究生女学生 或少数。 SSEED 学者的招募方式有多种：从最初到 第二年支持计划称为 ExSEL；来自 SHPE、AISES 等学生团体， 和 NSBE；来自各系学术顾问的推荐；使用大学 通讯，例如时事通讯和网站。本科生学者是 根据学术成绩和人员流失风险因素（财务 需要、少数民族身份、第一代大学生、大学预科准备、 校外工作和校园连接）。选出研究生学者 基于学术成绩、财务需求和工程领域的代表性不足。 学生支持服务包括许多专门设计的活动、 其中扩展了现有计划。活动包括 ExSEL 赞助的计划 和资源、一学分的职业基础课程、指导机会和 培训、专业发展研讨会、本科生研究机会、 和服务项目。注重建立强大的 SSEED 队伍并协助 建立联系以确保工程毕业和成功就业。

该项目的智力优势在于其强调支持高级工程 本科生。高年级学生的保留问题可能有很大不同 比低级别的。该项目的成果将提供新的认识 高级别人员的流失和适当的干预措施。项目奖学金 选拔机制将试点和评估多因素选拔机制 将使那些无法再使用平权行动战略的组织受益 识别那些风险最高的人。该项目的更广泛影响包括近期效益 例如 SSEED 学者的毕业率更高以及毕业生更加多元化 学生人口。 SSEED 计划是跨校园合作的典范， 从长远来看，将改善所有学生的支持结构，从而带来更多 毕业率提高，女性和少数族裔榜样数量增加 在工程领域。最终，工程毕业率的提高将导致 在国家需要的领域训练有素的美国劳动力。演讲和出版物 还将用于通知全国范围内的 STEM 保留工作。

• 联合研究员：威廉·恩德雷斯
• 联合研究员：Sheryl Sorby
• 学院/学校：工程学院
• 系：机械与航空航天工程
• 奖励金额：390,050 美元
• 赞助商：国家科学基金会

项目摘要：

当今社会的变化速度越来越快。一百年的时间里， 我们从马车转向太空旅行；来自需要的跨国邮件 几周内通过电子方式进行即时通信；来自户外厕所和手动泵 全国范围内的先进卫生和供水系统。工程已做出 也实现了跨越式发展，从起草委员会为主导的职业转变为 工程工作的基础，现在计算机已成为工程工作的基础 我们的工作。对未来几十年的预测并没有看到这种趋势放缓，并且 事实上，变革的步伐可能正在加快。有一件事是一定的——工程专业的毕业生 今天的人必须为一生的学习和适应做好准备。有些人认为 他们在大学学到的技能在毕业时就已经过时了。 出于这个原因，ABET 的结果“承认了以下方面的必要性和能力： 从事终身学习”可以说是这个长长的清单中最重要的之一。

这项研究旨在通过帮助学生理解来推进个性化学习 并规范自己的学习。该项目旨在让学生具备 自我导向的终身学习的知识、技能和态度，如 以下学习成果：

• 学生将能够定义自我调节学习的组成部分以及各种 学习和动机策略；
• 学生将确定自己喜欢的学习方式并能够采用学习方式 最适合他们喜欢的风格的策略；
• 学生将能够确定是什么促使他们完成特定任务并 应用适当的激励策略；
• 学生将展示他们对终身学习的承诺。

关于学习方式、动机、自我调节学习和终身学习的早期研究 学习是该项目的基础。实现学习的策略 结果包括：

• 开发在线学习模块，i) 让学生亲身体验 学习方式和动机对学习的影响； ii）提供有关元认知的教程 和动机；
• 实施课程压缩活动，让学生创建学习材料 适合他们在相关课程主题上的首选学习方式 选择；
• 实施部署模块和课程建设活动的研究设计 在两门课程的选定部分中，多个课程与单个课程的效果 评估暴露情况。

这项研究的智力价值在于，将推进个性化的知识基础 学习。它将展示元认知和动机意识的教学如何 策略影响终身学习。它将强调以下论点：教学 学生如何最好地学习对于实现个性化学习更重要 比开发自适应软件。如果在学习和承诺方面取得重大进展 终身学习可以通过实施两个基于网络的 模块，该项目有潜力改变本科工程教育。 该项目更广泛的影响是将取得的职业成就 学生终身学习能力的增强是可能的。

• 学院/学校：工程学院
• 系：机械与航空航天工程
• 奖励金额：284,000 美元
• 赞助商：美国国家航空航天局

NASA 空间技术研究奖学金：博士研究生研究 - 质量测量 来自单发射器离子液体铁磁流体电喷雾的电喷雾束的研究 来源。