Tom Diller教授和junior Riley Allison连接热流传感器套件作为演示的一部分。

让学生亲身体验学习并不总是意味着他们在充满最新高科技硬件的实验室里辛苦工作。

这可能意味着他们随身携带着硬件。

从本学期开始，由于两名教员的努力，一群机械工程专业的本科生将实验室装在背包里，他们将一项由赠款激励的创新变成了学生的学习工具。

2015年，两名研究生与弗吉尼亚理工大学教授汤姆·迪勒（Tom Diller）一起参与了美国国家科学基金会的一个动手学习项目，他们提出了一种制造热流传感器的方法，其成本远远低于当时的销售价格。

学生们和迪勒后来成立了FluxTeq公司，将这项技术商业化。该公司目前位于公司研究中心的一个实验室。

今年春天，迪勒在机械工程副教授艾尔·威克斯的帮助下，开始在课堂上使用这些产品，作为便携式实验室的一部分。

“过去几年，我们一直在努力为学生提供更多的实践经验，”威克斯说。“这个概念是让学生能够在没有正式的实验课的情况下进行实验室类型的练习。”

目前有400多名本科生上机械工程课，没有足够的三小时课时来满足学生的实验要求。威克斯说，近20年来，热通量相关实验室一直没有成为课程要求的一部分。

便携式实验套件仅略大于一副扑克牌，允许学生进行热流测量，并为学生提供更全面的教育体验。

“我们确实建立了一个基于微控制器的数据采集系统，该微控制器连接到热流计上，”Wicks说。“有一根USB电缆可以插入学生的笔记本电脑，他们可以使用这个小型、廉价的系统进行测量。他们正在使用最先进的研究工具，并在基于微控制器的系统上进行数据采集。这意味着他们开始研究更复杂的电子产品，并被引入辅助活动，从而增加了他们的工作效率。”教育经验。10年前，这一切都不可能。”

一月份，一组约75名学生在必修的传热传质课程的一个部分收到了他们的热流工具包。该套件包括一个德州仪器TI432微控制器，带有TI“发射台”板，该板由ME研究生设计和制造，允许对传感器进行测量和数据采集。

德州仪器公司捐赠了100台控制器用于传感器的首次运行。对于弗吉尼亚州古奇兰的莱利·艾利森（Riley Allison）这样的工程学院机械工程专业大三的学生来说，这套装备尽管体积小，但一开始还是很吓人。

艾莉森说：“这是一个很好的方式，可以慢慢地进入这个可能性的领域。我们得到这个工具并不仅仅是一个工具；我们看到了它是如何工作的，它的目的是什么，这是很好的，因为很多时候，你被赋予了一些东西，并被告知去做一项任务，而你却不知道如何或为什么。”

热流传感器测量的不仅仅是温度——它测量物体之间的热传递。例如，通过该套件，学生可以将手放在一块金属上（提供），测量从身体到金属的热传递。

对另一种基材（如木材）进行相同的测试，由于材料的传热特性，结果会截然不同。学生还可以直接测量身体周围不同部位皮肤的热量传递，例如，确定他们燃烧了多少卡路里。

Wicks说：“拥有这些工具包意味着学生们必须走出去，用真正的硬件自己完成工作，并使用行业标准软件分析数据。”。“他们潜入软件的深度确实是一种积极的体验，因为它为学生提供了一些真实的软件应用程序，否则他们在读研究生之前可能无法获得。”

“我有过两次合作经验，MatLab软件总是存在的，”艾利森说。“我们在这个热通量工具包中使用的软件比我在那些合作伙伴中使用的要多得多，这是一个极好的机会，可以看到所有东西是如何以一种非常重要的方式联系在一起的。

迪勒和威克斯同意，他们希望看到像艾莉森这样的学生离开弗吉尼亚理工大学，成为一名问题解决者。

迪勒说：“作为工程师，我们接受了使用可用工具解决问题的培训，问题并不总是明确的。”。“学生无法逃避——如果他们需要编码，他们将学习如何编码和解决问题；如果他们需要理解电子技术，“学生无法逃避——如果他们需要编码，他们将学习如何编码和解决问题；如果他们需要理解电子，他们将不得不学习——不知道不是借口，而是机会。我们的想法是，我们让学生们不会被说‘我做不到’或‘我不知道怎么做’所阻碍。他们现在已经接触到了这一切让他们对未知感到舒适，并开始探索。”