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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

信息来源:党委宣传部 发布日期:2026-05-19

(本网讯)近日,第十一届国际大学生智能农业装备创新大赛决赛在兰州举办。由我校机电工程学院张晖老师指导的参赛团队,凭借作品“鲜果称重打包机”,在来自全球244所高校的660余支决赛队伍中表现突出,斩获A6智能产地初加工农业装备发明赛道全国一等奖。

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,而是在将近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,有了一定的经验积累。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,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如何工程化落地。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。他引导学生仔细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圆满解决。

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。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。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。机器会老化,比赛会落幕,但学生在攻坚中长出来的本事、扛住压力的韧劲、解决问题的思维,会跟着他们走很远很远。

文:王琛琛  图:受访者  审核:冯婷  编辑:杨笑

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