机电工程学院
硕士生机械工程专题讲座报告
题 目1：
哈工大深圳研究生院招生宣讲会
题 目2：
先进工艺检测技术
题 目3：
电动微流控芯片与芯片实验室
题 目4：
表面计量、微型计量以及犯罪学形貌计量
讲座一
哈工大深圳研究生院招生宣讲会
本次宣讲会由国家教育部长江学者、青年千人计划、青年拔尖人才评审专家、澳大利亚政府科学基金和国家研究中心评审专家、法国科技部科研项目评审专家周裕教授主持，陪同人员有哈工大深圳研究生院的其他两位人员。报告主要内容围绕对哈工大研究生院的实际情况展开，针对哈工大研究生院的师资力量、办学规模、就业保障和学生待遇等方面做了介绍，为学生全面了解哈工大研究生院提供了一次宝贵的机会，同时，周老师也对其自己的相关研究课题做了简单的介绍。
为实现建设世界一流大学的目标，哈尔滨工业大学意识到自身地理位置的缺陷，提出了一校三区，在广东省深圳市创建了哈工大深圳研究生院。但由于宣传事宜的不到位，很多学生对深圳研究生院认识不足。为此，周裕教授来到哈尔滨为工大学子详细介绍了深圳研究生院的情况。
宣讲会开始后，周教授先介绍了哈工大深圳研究生院机电学院的情况，并对学生的问题进行了相关解答。哈尔滨工业大学深圳研究生院是2002年哈尔滨工业大学与深圳市政府合作创办的以培养研究生为主的办学实体。哈尔滨工业大学深圳研究生院地处深圳大学城内，与清华大学深圳研究生院、北京大学深圳研究生院共同构成了深港创新圈的重要平台。深研院以“面向国家需求，培养创新人才”为发展目标，创建了“校企联盟”，“国际学术联盟”等办学平台。目前，培养的人才遍布全国，合作院校已覆盖五大洲21个国家和地区，分别与美国、英国、澳大利亚等国109所高校和科研机构、政府、企业各界进行了多层面人才交流与培养合作。
之后，周裕教授对自己的相关研究领域做了介绍，包括湍流理论、工程湍流及其控制（如钝体绕流、射流和边界层）、空气动力学（飞行器、汽车等）、流体诱发的振动（海洋工程结构、核反应堆）等等。为引起学生的兴趣并帮助学生较好地理解周教授的研究课题，他以最近中国制造的大飞机为例做了相关的说明介绍，对飞机制造方面应用到的湍流等相关理论进行了说明。经过周教授的说明，很多学生对周教授的研究领域引起了兴趣，提问者很多，周教授都做了详细解答。
宣讲会即将结束时，周教授表示欢迎哈尔滨工大学子报考哈工大深圳研究生院并对相关的学生待遇问题进行了说明。周教授的学识渊博，谈吐优雅，充分展示了周教授作为知名学者的风采。
本次宣讲会让学生对哈工大深圳研究生院有了更深的了解，获益匪浅。
讲座二
先进工艺检测技术
本次讲座由哈尔滨工业大学教授王广林教授主讲。王广林教授现任全国高校制造自动化研究会副理事长，兼东北分会理事长；全国高校机械工程测试技术研究会副理事长，兼非电量测试分会理事长；全国机械控制工程研究学会常务理事，兼秘书长；中国振动工程学会理事，兼动态测试技术专业委员会副主任委员。本次讲座的主题为：先进工艺检测技术。
由于部分学生对工艺检测的概念不是很理解，王教授从最简单的概念开始本次的讲座，传统批生产互换性制造工艺中，检测工序一般是中间检验和最终检验。其目的大多是控制废品率和作为调整机床和维护工艺装备的依据。其形式一般采用专用工序或直接送计量室、检定站等专业部门检测。
先进工艺检测技术包括两个方面的内容。（1）采用当代先进的计算机数据采集和控制测量过程技术，利用传感器等先进手段，进行自动化测量、数据采集处理和结果打印、输出记录存档等。（2）采用区别于传统工艺检测方法的先进工艺检测原理，利用相对法测量、非接触式测量等先进测量技术，使工艺检测更具科学性、合理性。
为了便于学生理解，王教授以实际工程实例为学生们做了讲解。
王教授以自动化流体式测量技术、光学CCD 显微检测技术和加工检测一体化技术为例给同学们做了相关的技术介绍。自动化流体式测量技术是一种利用现代计算机技术和传感器技术，以测量流体的流量或压力来间接测量微小几何量的一种工艺检测技术。这种检测方法不仅仅是单纯的流体特性测量，流体特性测量是为工艺检测服务的。流体式工艺检测所利用的测量介质可以根据需要选用气体或者液体，相应的可区分为气动测量和液动测量两种类型。
航天精密零件加工中有些场合需要非接触式高精度的多参数综合测量，如阀口工作边微观形貌，喷嘴环带几何形状误差在位测量等。这需要光学CCD 显微检测技术的介入。
直接由设备自动完成“边加工边检测”的全自动加工过程，才是真正意义上的“加工检测一体化技术”。
王教授的讲座风趣幽默，将先进工艺检测技术的相关研究成果大致介绍给了同学们，让我们对该技术有了大致的了解。
王教授也在讲座中穿插介绍了自己的一些科研经历与体会，告诫我们作为科研工作者应有的品质与素养。最后，他鼓励我们要以“规格严格，功夫到家”的校训严格要求自己，做一个积极奋斗的青年！
讲座三
电动微流控芯片与芯片实验室
本次讲座由加拿大滑铁卢大学教授李冬青主讲。李冬青教授是首席微纳流控专家，教育部长江学者，千人计划特聘专家，他的研究集中于微纳尺度上的电动现象，颗粒与界面科学。本次讲座的主题为：电动微流控芯片与芯片实验室。
李教授从微流控芯片的概念开始为我们讲解。微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。包括：白金电阻芯片, 压力传感芯片，电化学传感芯片，微/纳米反应器芯片，微流体燃料电池芯片，微/纳米流体过滤芯片等。
之后，李教授为我们讲解了微流体中的很多不同于宏观流体的现象，包括涡场流、双面颗粒、三角转动等。这些现象在宏观物体中很难发现，引起了同学们很大的兴趣。
微流控芯片分析以芯片为操作平台, 同时以分析化学为基础，以微机电加工技术为依托，以微管道网络为结构特征,以生命科学为目前主要应用对象，是当前微全分析系统领域发展的重点。它的目标是把整个化验室的功能，包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上，且可以多次使用。
之后，李教授通过工程应用向大家说明了全自动电动微流控实验室芯片必须实现的功能，包括：泵送液体、混合不同的样品和试剂、输送分子和细胞、流动切换、按时间次序输送不同的样品和试剂、样品的注射和提取、分子和细胞的分离、生化反应的温控、电和光信号的检测等。
李教授以PCR技术为例给我们做了介绍。PCR(聚合酶链式反应）是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5\'-3\')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。
之后介绍了免疫检验实验室芯片技术，利用抗体-抗原反应去检验测定细菌，病毒和癌症。此外，还介绍了一些相关的产品，包括：手持式病毒检测仪、食品病菌检测仪、流式细胞仪、手持式电动微流控流式细胞仪等。
通过李冬青教授的精彩讲座，我对电动微流控芯片与芯片实验室的相关知识有了一定的了解，丰富了自己的学识。
讲座四
表面计量、微型计量以及犯罪学形貌计量
本次讲座由美国国家标准和技术研究院宋俊峰研究院主讲。本次讲座的主题为表面计量、微型计量以及犯罪学形貌计量。
宋老师长期在美国国家标准和技术研究院工作，参与设计了多种相关领域的国家标准。表面微观形貌测量在工业生产、自动检测、电子工业、机器人视觉等领域有着极大的作用，表面微观形貌测量技术是现代精密测试计量技术的一个重要组成部分。
测量微观表面形貌的方法有机械触针法、各种光学方法、SEM(扫描电子显微镜)、STM(扫描隧道显微镜)等。机械触针轮廓仪是开发较早、研究较为充分的一种表面轮廓测量仪器。它利用具有微小圆弧半径的金刚石触针与被测表面接触。当触针沿被测面移动时，被测表面的微观不平使触针做上下移动，其移动量由与触针结合在一起的传感器测量，所测数据经适当的处理就得到了被测表面的轮廓。光学探针轮廓仪在原理上类似于机械探针轮廓仪，只不过探针是聚焦光束。光学探针利用像面共轭特性来检测表面形貌。根据采用的光学原理不同，有共焦显微镜和离焦检测两种方法。光学方法的原理是以光学成像的方式测量物体表面形貌，其大多为从物体表面轮廓信息载体中提取物面轮廓资料。SEM 利用聚焦的非常细的电子束作为电子探针，当探针扫描被测表面时，二次电子从被测表面激发出来。利用探测器接收二次电子，经放大和处理后就可得到一幅扫描电子图像。由于二次电子的强度和分布与被测表面形貌有关，因此，扫描电子图像反映了被测表面的几何形貌。
在各种表面微观形貌测量方法当中，光学测量方法不仅能实现高精度的快速非接触测量，而且系统结构简单，成本较低，因此受到了极大的关注，并得到了迅速发展。表面微观形貌成像及测量技术己成为信息光学的前沿技术。现阶段的研究热点是复杂形状物体的高空间分辨率表面形貌的测量。从三维轮廓测量的发展现状来看，可成像的物体从简单形状逐步向复杂形状发展，其成像分辨率在小视场、高光洁度物体情况下可达1μm数量级。但各种方法的应用都有一定的局限性，目前尚没有一种通用和可靠的测试方法，该领域还有许多难题有待进一步研究。因此，着重于提高测量速度和精度、实现测量自动化，是该技术今后努力的方向。
之后，宋老师以枪支鉴定展开了犯罪学形貌计量的介绍。通过对伤员受伤伤口的检查可以大致了解子弹的种类，进而确定枪支的种类，在这个过程中计量知识得到了充分的应用。当然，相关标准的出台同样重要。
宋老师的讲座细致入微，以质朴的语言将计量学的知识传播给我们，让我们收获颇多。
