制造与装备
生成式设计与活塞结构
比较材料去除前后的筋、孔和连接部位，追踪传力路径。
自主研学与创新探索
工程案例展厅与研学任务
围绕电机与控制、电子技术、传感测量、制造装备和汽车技术，探索结构、信号、控制与能量之间的联系。
65个研学主题，每个主题配有观察任务、对照实验、解释题和创新设想。进入展品后点击“研学任务与记录”开始学习。
汽车电气
汽车空调系统
比较两种空调工作模式，记录制冷剂和能量路径。
传感与测量
滚球鼠标与二维编码
观察滚球带动两根正交轴，比较水平与斜向移动。
机械传动
塔钟传动与报时
追踪重锤、齿轮到指针的路径，比较计时与报时机构。
电机与控制
无刷直流电机与换相
观察换相顺序与转子位置，对照两种运行条件并记录相电流或界面状态。
传感与测量
屈曲弹簧键盘
比较按下前后的弹簧形态和触发位置。
电子技术
磁带录放与传动
比较走带传动路径与磁头的电信号路径。
传感与测量
卡文迪什扭秤
比较悬丝偏转前后的重物位置与力矩方向。
制造与装备
数控车床运动与工序
暂停后逐步观察主轴、进给与刀具运动，再比较两种工序。
电子技术
连续喷墨与液滴偏转
追踪液滴的产生、充电、偏转与回收。
数字系统
磁芯存储与读写
观察交叉导线选择磁芯及读出前后的磁化状态。
测量技术
CRT示波器与扫描
观察同一信号在两种时基和幅度设置下的波形，记录单位与读数。
电机与控制
有刷直流电机
保持磁场条件不变，调整电压或负载，记录转速、转向与电流变化。
数字系统
桌面硬盘与磁记录
观察盘片、磁头臂和执行器，比较寻道与连续转动。
数字系统
差分机与机械运算
比较各阶差分寄存器和进位机构运算前后的状态。
测量技术
微分分析机
比较积分盘输入运动与传动轴的累计输出。
数字系统
早期磁盘存储系统
观察多盘片与磁头定位，和现代硬盘比较。
电子技术
点阵打印与驱动
比较相邻两列打印针动作及纸张进给。
汽车传动
八速自动变速器
比较不同挡位的动力路径和被约束的齿轮。
电机与控制
电磁悬浮与反馈
比较间隙偏离目标前后的电磁力和控制动作。
机械传动
自动扶梯驱动与链传动
追踪减速器、梯级链及扶手带的运动。
制造与装备
EUV光刻与精密定位
沿光源、反射光路、掩模和晶圆追踪成像。
汽车电气
电动汽车制动系统
比较两种制动工况，记录机械制动与再生制动的能量路径。
汽车电气
电动汽车热管理
比较两种热管理模式，记录电池、驱动系统和座舱的热量路径。
传感与测量
传真扫描与图像传输
追踪纸面图像、逐行采样与接收端记录。
机械传动
电影放映与间歇传动
比较遮光、送片及停片阶段的时间关系。
制造与装备
五轴数控加工
分别识别直线轴与回转轴，对照两种姿态的刀具与工件关系。
汽车传动
五挡手动变速器
观察选挡、同步和接合的先后，比较挡位路径。
数字系统
FPGA逻辑与时序
切换全加器相关输入，枚举输入组合，和数字逻辑舱半加器/全加器模板对照。
机械传动
机械航迹显示与坐标变换
比较驱动轴、球面显示与轨迹指示的运动。
汽车传动
汽车前桥、悬架与转向
比较转向和悬架行程中的连杆与车轮姿态。
数字系统
硬盘寻道与伺服
比较盘片连续旋转与音圈执行器快速寻道。
机械传动
直升机传动系统
追踪动力向主旋翼与尾桨的分配。
传感与测量
粒子探测与信号重建
比较不同探测层的轨迹、能量和采集信号。
汽车电气
混合动力系统
比较纯电、混动等实际可选模式，记录动力和能量传递路线。
电机与控制
三相感应电机
保持其余参数不变，对照两种频率或负载，记录转速、滑差及界面实际提供的读数。
电子技术
激光打印与静电成像
追踪充电、曝光、显影、转印与定影的过程。
测量技术
激光干涉与微弱信号
沿分束、反射与合束路径比较两臂光程。
传感与测量
线阵扫描与采样
比较单行采样与连续运动生成的二维图像。
数字系统
弹珠逻辑与二进制运算
追踪弹珠路径与翻转状态，比较输入和输出。
测量技术
质谱仪与粒子运动
比较速度选择、磁偏转及不同轨迹曲率。
数字系统
针轮计算器与进位
比较输入、累加及多位进位的动作。
机械传动
机械钟与擒纵调速
比较持续驱动力与擒纵机构的间歇放行。
机械传动
机械腕表与振荡
观察发条、摆轮、游丝在一周期内的能量交换。
测量技术
迈克耳孙干涉实验
比较两条光路的往返与合束相位关系。
制造与装备
微型结构与尺度效应
比较微小结构的连接、支撑和运动与宏观机构。
测量技术
油滴实验与电荷测量
比较油滴加速和悬停时的受力关系。
数字系统
神经网络识别过程
比较两组输入在隐层与输出层的响应。
传感与测量
云室、气泡室与轨迹
比较可见轨迹的形状、长度和密度。
电子技术
像素、发光与色彩
比较红绿蓝局部像素与整体画面。
数字系统
针轮计算教学模型
比较针齿设置、转轮累加和输出增量。
电子技术
CRT显示与逐行扫描
比较电子束扫描、同步与亮度调制。
数字系统
转子密码机与状态
比较同一按键在转子推进前后的输出。
传感与测量
滚轮与光电编码
观察编码盘和传感器的两路信号先后。
机械传动
蒸汽机与往复运动
比较进汽、膨胀、排汽及曲轴运动。
机械传动
蒸汽机车动力链
追踪汽缸、连杆与车轮之间的运动转换。
电机与控制
步进电机与脉冲控制
单步观察励磁顺序，再改变步进模式或频率，记录步距与旋转方向。
制造与装备
材料分层与制造过程
比较层间生成、连接与整体结构。
机械传动
三轴涡扇发动机
区分不同轴的压气机与涡轮，追踪两条气流。
汽车传动
汽车四驱传动系统
比较动力分配以及直行和转弯的车轮转速。
机械传动
涡轮增压与能量利用
追踪排气侧涡轮到进气侧压气机的传功。
机械传动
机械打字与动作顺序
比较击键、字杆、色带及走纸的先后。
电子技术
真空电子管与跨导
比较控制电压与阳极电流的变化。
电子技术
无线电接收与电子管
沿调谐、检波及放大追踪信号。
数字系统
神经网络结构与训练
比较训练前后的权重、误差和输出。
从观察走向创新
先写出预测，播放或逐步观察，记录两组条件下的结构、动作或读数，解释差异，再提出改进方案。