编者按

作为国家级实验教学示范中心

国家级众创空间

国家级创新创业学院建设参与单位

太阳成集团tyc33455cc,太阳集团电子游戏廿余载

深耕实践实训、创新创业领域

培养了大批创新人才

KAPIV一体化实践育人项目

作为教学改革的核心项目

通过引入“新形态课程”等新工科教改理念

将知识、能力、实践、创新、品行有机融合

实现了育人模式的深度革新

学生们置身其中

不断学习知识、锤炼能力、提升素养

项目相关成果连续斩获

国家级教学成果一、二等奖

接下来让我们跟随

“工创之星”系列报道

一同走进山大KAPIV实践育人项目

探寻学在山大、快乐成长的奥秘！

团队成员及分工：

受访项目团队由机械工程学院智能制造23班的6位同学组成。由赵廷桢（组长）统筹小组成员开展工作，设计制造、装配方案，三维模型的创建以及终期答辩、大部分实体加工；邵立伟，主要负责柴火炉CAE仿真数值模拟，部分三维零件的建模、实体加工以及视频的录制；呼晓刚，主要负责部分三维零件设计、实体加工以及装配图的绘制、报告撰写；李一鸣，主要负责部分报告撰写，部分实体加工以及视频制作与剪辑；龙焯榆，主要负责部分实体加工，答辩PPT整体框架制作以及部分三维零件的设计；陈吟虹，主要负责部分三维零件的设计，答辩PPT的修改以及终期报告的准备与完善。

团队成员说：KAPIV这段实战经历，点燃了我们内心实践创新的“火把”，照亮了我们前行的方向。

“双碳”契机下，便携柴火炉点子应运而生

近年来，随着人们对户外活动热情的持续高涨，便携式柴火炉市场需求不断攀升。传统柴火炉，往往难以兼顾良好的使用体验与便捷性，在燃烧效能、携带便利等方面存在一定局限，使户外露营的乐趣大打折扣。恰逢国家“双碳”战略稳步推进，为绿色创新产品的发展带来了新的契机。作为工科生的我们就想：能否打造一款在效率、清洁度以及轻便性上表现更为出色的柴火炉？有了这样的想法，再加上KAPIV项目提供的宝贵实践平台，我们得以将创意逐步转化为现实。我们的目标十分明确：聚焦户外休闲与应急场景，着力解决传统炉具的关键“痛点”。

把知识“烧”热，让创意落地

在项目开展的前十周学习阶段，我们主要是在工训中心相关车间学习各种加工工艺。每接触一种工艺，我们都会思考：这个工艺可以应用于我们炉子的那个具体部件？有什么样的优缺点？随着项目的推进，我们逐步深入学习并将所学理论知识应用于实际设计中。例如，我们运用热力学原理优化燃烧室结构，引入二次进风系统实现燃料充分燃烧；借助流体力学知识设计空气动力学结构，提升燃烧效率与减少烟气；同时，我们在设计制作过程中也兼顾了炉具的极致轻量化与长期使用可靠性。刘新功老师和田勇老师在项目中给予了我们全方位的指导，从整体方案设计、加工工序制定，到每一台设备的使用方法、每一件零件的装夹技巧，两位老师都为我们提供了坚实的理论基础和技术支撑。

项目攻坚：柴火炉研发的破局之路

在项目实施过程中，我们遭遇了重重困难。在设计环节，起初我们的设计思路比较局限，把柴火炉设计得像个简单的桶子，主要考虑的是容纳功能。经过老师的及时引导，我们意识到还需综合考虑传热学、流体等多方面问题，随后，老师带着我们围在样机旁仔细观察每一处结构设计，耐心讲解其用意，我们一边听，一边在脑海中构思优化方案，之后结合自身理解，对设计进行了反复修改。为了实现二次进风系统良好的气体流动效果，我们开启了“双线作战”模式，我们一边大量查阅文献资料，一边运用专业软件进行热力学和流体力学仿真分析，看着屏幕上复杂的模拟数据和图形，一次次调整参数，验证设计的可行性与有效性。

在性能优化方面，需要让柴火炉在不同环境条件下都能实现稳定燃烧，这是摆在我们面前的新挑战。为了攻克这一难关，我们将目光聚焦于柴火炉外壳及内胆的结构设计，合理的内胆形状曲线可以确保内部气流有益于燃烧，外壳增加的鼓风机为稳定燃烧提供充足的氧气，内胆下部的小孔设计使燃烧时的供风稳定，不受外界条件的干扰。此外，如何平衡轻量化与结构强度也是一大难题——既要保证炉具轻便易携，又要具备足够的燃料容纳能力和应对复杂户外环境的强度与稳定性。我们在外壳上设置了菱形孔阵列，既可以提高轻量化程度，也可以在不影响其他条件的情况下增强散热，减少烫伤的风险，提高炉子的实用性。

对于材料的选择，老师指导我们进行了实验设计。加工车间里，各种不同材料整齐排列，有轻质但强度稍欠的铝合金，有坚固却较为沉重的各类钢板，还有性能独特的新型复合材料。老师引导我们查阅资料，反复推敲每一种材料的性能，在软件中精心搭建不同的模型，同时我们紧盯着仿真数据，不放过任何一个细微的变化，只为打造出一款满足我们预期的柴火炉。

在加工方面，因为我们的作品部分工件尺寸较大，超过了我们激光切割机的加工尺寸，无法按照原计划一次性完成成型，为此，我们与老师深入沟通，共同探讨解决办法，最终老师指导我们重新调整加工方案，通过增加工序，在不同设备上先后完成加工。虽然这样一来我们的工作量远超预期，但看到心中的最优方案逐步落地，一切付出都值了。

能力成长：在打磨中长成“多面手”

通过项目的实践，我们收获颇丰。我们不仅熟练掌握了激光切割、激光焊接、折弯、滚圆等多种制造工艺，并提升了三维建模与仿真分析等工程设计软件的应用能力。与此同时，我们团队的协作能力也得到了极大提升，成员们分工明确、密切配合，共同攻克项目难题；面对项目推进中的困难与挫折，我们的抗挫能力得到了有效锻炼，在老师的指导和引导下，我们始终保持积极乐观的态度，不断寻找解决问题的方法；多任务处理能力也在项目时间紧、任务重的情况下得到培养，能够合理安排时间，确保各项工作有序推进。

未来展望：火还在烧，路还很长

KAPIV这段项目实战经历，点燃了我们内心实践创新的“火把”，照亮了我们前行的方向，让我们真切感受到技术创新如何改变一个行业，哪怕是小小的户外装备，也激发了我们对材料、加工领域的浓厚兴趣。后续我们仍将继续完善设计，力求将具备功能性的原型作品，打造成真正具备市场竞争力的成熟产品。

我们也想对未来参与KAPIV项目的同学说，KAPIV这样的实践平台，是我们把知识“盘活”、把想法“落地”的绝佳试炼场。在这个项目中，去经历挫折，去解决问题，去和团队并肩作战。这些实战中磨炼出的能力，终将成为我们未来乘风破浪最坚实的船帆！