engineering education 2011
DESCRIPTION
Engineering Education 2011TRANSCRIPT
Und
ergr
adua
te E
duc
atio
n 20
11
MICHIGAN TECHE N G I N E E R I N G
Beyond the Classroom
DESIGN
INTERNATIONAL
RESEARCH
������
�������1�������������������������� ���������
��� ����� ���!�������������&�������������������2�%������������
�������������������� ��2��� ������� ������������������������
���������� ��� ��!��������1$�3$����� ��������������������'�#����������������
��������������3���������������
����������������������2��� ���������������������� ��������������������������
����������
������������� �������1���������2��%����4�����$������������)����������
��������� ������� ����� ��!�������������������������'���������������.
�������!� ��� ���!����"�����"���������� ��������������������
�!����� ��"!�����������������# �����.�����������������
$ ����%���������������� ���$������������������������������������ 2������
����!����� ������� �������2����������������5���.��� )������
��� ��
"���������&���'!������� ��������+������������-��� ���6������������
(�)��������� ���������*��*������������������&������������
+�� ������������������ ���������������������������.���
,-�---����������!����� �����,�&������������������������������ ���������������������
.��������������������.���������������� ����� ���
#�����/�������!����'����#������������������������������� ���
�����
����������
�������������
��������������������
��� ����
'26"�3!�7"7)
+� ����� ����" �������2���� ���!��������
+� ����� ����" �������89:: ; !
*")$47
+� ����� ����" �������89:: ; "
& ; �����������"����������
����0�!�!�%1�#�� ���/����!������ ������/ �� ��2-,3
������
2�������<#�����������$$�������%��$���� ����������%��
'�������������&���������������� ���������.��&�������������+���������7������=����������� ����������������������������������
*�����������*�������������������������� ��������������������������������� �������� �����'��3����,�������6���������
���� � ������������������������������������������� ������� ���� ��������������� �� ��������� �����>������������������������ /������:=�:?��'���������� 7���������
'��������������������� �������������������������������������������������������'��3������&����)������&�,���������������������������������������� ��������������� �������������������������+)*�����������*������)�������-���������������������������������������"�����������89:@�
������������������ �������'), ������������ ����� ������� ���������'��������"������������� � ���� ��6���2�5��� �������������������������������������������� /�����3����� �# �� ��������������������"����������$��������������������
�������'),��������������� ����� ��������� ���������>����������'��3���������������)������A'��)B ���������������������������������������� �������������������%�����'��)�������������������������� ������������������������ ���������������� �� �����������������������������������������C�����D ��������� ������ � ������������������C�������'),������������� ����������������������������������� ������� >����������������������������� D��������5����C$��������������������������������� ���������������������������'��)������������ ���������� ������������ ���������������������D
'�����E��������������������� �������'),����������������������������������������� ����� ��)'$!�� ,��������������)��������������������������� ����������������������������������������%������������������������ ������������ ���������������������� ��'��)�
�������'),��� ������ �� ���������� ���������'��������"��������� �����������������������������������"���������-�������������������������%���� �������������.�����������������������������
C/������������������������ ����� ����� ���.�������������������������������������������� ������������������������������ �������� D�����������'),���%����������-���0������ ��C$���������������������������.������������������������������� �������������� E1���(��������������������.<����������������������������������'��������"��������� �� ���������������������������������������������������������"�����������������7������ �����������.������%������������������ ������������������ ���������������� ����� ��� �������������������������%���� ��������������������� ����������������������������D
-0
��
F6',
),
'�
)"
G"
,
+� ����� ����" �������89:: ; '
)����������� �����������%���(%�����)���������*���� ��+�,����)��������
���������������������� ���������� �����2�%�)'",������������������� ��� /���:9H:@ 89:9�����,��������$����������
��������� ��7��G��.�������&����� &�������� �����������������)��������
'���������"��������������������C�� ��������� ������ ���������������������������� �������� D��� ����� �����2����0������C����� ���� ������ �� ��������� ���������������� �������������������������� �:9���2������� )������������������������ ���� ����D
$����������� �����������������.������������������ �����������������C3���������������������� ��������������������������������&��� D� �0������C1�������&����� ����������������� �������������������������$������������������%���������������������D
�����������������������%����.�"����������.� �����������&����C2��� �������������������&���������.��������� ������������������������������������������ ����������������������������������������� D�����������C1���.�� ���������������&�������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������$������������������������$����������������������������������������������������&��������������������� ������� ������������������������������������&�����������D
�������������������������������������������������������������������������C����������������������������������������������&����������������������� ������������������������� D� �"��������C1����������������������������1�����������������������#� ��������������� ���� ��������������� �������������� � �������� ���������������� ���������������� ���������������� ���������������������,������������������� �������������������������������������� �� ��������� ��D
���������������������������������� ���������������������������������������������� ������������ �����2�%�����C��������������������������������������������� D�������������� ���2���)�������C����� �������������������������������&������. ��������������������������������������������������������1������� ������������������������������������������������������(����� ������������������� ������� ��������������������� ��������.���.����D
'�����������������������������������������IC7��������������������������2�%����� ���� � ��� D����
"��������C1����������������%������������� ����������� � �������D
- ; �����������"����������
������
���/��%�/���1%�����������4����'����� ���
+� ����� ����" �������89:: ; .
#�������������'���1$�#��������������� � ��
+ *��������* ������� �����!������������������������� ��� ����������������
1 ; �����������"����������
+ �� ��������5���+�!���# ������* �� ��
������
2��� )���������������+��$�����%������/�� �����0���0��)������$�
��2��� )���������������A2)B�������������������������������������������������899J ��������������'����������������� �������
������������������� ����� ������������������ ���7������������� ������ ���'� ���2���.� ������������������������%�� ��������� ����� ���� ���������� �� ���'������������������ ���������� ������������ ����������������"������������� ������������ ���������������������� �� ���������������������&�����
C��&����������� �������� ����������>�� D��� ����� C��������������.����������������� ���������������������� ��D
2)�� ����������������������F1�.���� )������ �� ).�������"������������������������������ ��������������������������������� ��������� �� ��� �����������1�.���������������������������������� ������K���)�������������������������K�� ���).���������.��� ����� ����������� �� �������������������.������� �
�����������������������%����.������.���������������������������������C$�� ���������� �����2) ������������� � �������������$���.� �������� �0���� �������-��.��� ��������������� ������ �� �������������A����� ����� ���B�������,����� ��������������.����� �� $������.� �$����� � ������������������������� ������� ������� ���D
�����.����������%�������� �����.�������������������������������C'������������������ $���� ��������������� �������������������� ��� ������������������ D����������C2��������������� ���������������������.�����%��������� ������ ���� ��&����������.�L�������� ������������D
���������������.� ��� � �����������������������0�����-��.����� ������ ���.�����)������ ���������� ���������������������� ��C$����� ��)����������������������������������������������������������� ������� ���������%���(����� ������������ ����� �������������������������������� ).������ D����������
C������������ ������).���������� ��������������������������������������������������������2)������������������ ����� �������'�������� ���� ��������D).������������������ ����������������2)����.��������� ��� ����������������������.����.�������� �������������������C)��������� ��������� ��������������������� ����.��������(�� ����������������.������� ���� ��� �D
C����������� ����� ���������������������������������������������� ����������������������������������������� �����������.����� ��.������������ ��������������� &��������� ��������������.�����.������� �� ������ ������������ ���������������� �������2������������������ �����������.��� �������� ����������.�������������������%��� �������� �������� ������������������$���� ��������������� (�� $�����������������������������������2)����������������������D
+� ����� ����" �������89:: ; 2
$� ������������� ����������#�34�3%������������������5���)��*���$6 ��)��7�����������
7������� ��������������������� ������ �����������.���'�#���������������������������������� ����������������������������� ������
������� ������������'����� ������������������� ������� �����1�������!�������������
"���������A1!"B����������������������.�������������������������������� �
*��7�.���)������ ��� �����������������������,�������$��������A�,$B�������� ���� ���� ����������������������� L���������������������� �����1��3���������������������������� ��������������� �����0������������ �������1!"���� ���������������� ������������������������
C-�������������������� ����������������������������������4-)������������������ D�������������������������������%��,�����M��)���� 1!"���%�����������
1!"���� ��������������������� ������ ������������ ����������������������������������������������������� ����� �����������������������������.����������������������������� �����
�������� ������������������������������� ����� ������.������������������ ����������������������� � �� ������� ��������������������� ������������������������������������ ������������������$��������������������������������&� ���������� ������������������ � ��������� �������������������������
!��������������������%��"����,��������������.���������������������������������������� ������C1�����������'� �������� �������������������������������.���������������������� ����������������������� D������������C1������������������� ��������� �������'� �������� ��� �����������������1�>������ ���������1��3�������.�����������������������������-@����� ������������ �� ����������������� ���������������������)*����� ��� �������)*��� �� ������������� &����D
���������������.���������������C�������� ���������������������������������A���� ����������������������� �����1�>������ B�� ����������� ������������� &�������� D,�������������$�� ����� ����������������4��������+���$��������A4+$B������������ �������� �����������C'�����������������������������������4+$�� ��� ��������� ���������������������D
�������������������������������������� �����.����������������C���&����������������� ��������.�������� ��������.������������ ��������������������������������������� D�����,�����
C4���������� ����������.��������� ��� D���� ��C"����������������� ������������� ��������������D
6��.������� M��)����� � C����������������������������������������� ������� ��� ���������������������������������� ��������� ������������ � ����������������������&� ������������ ������������������ �����D
!8 ; �����������"����������
������
+� ����� ����" �������89:: ; !!
$� ���#��� ������6 �����������!� ��� ����$������ �����/
!9 ; �����������"����������
�����������������%����� �������7��!�
������
!������������4$����������� ������
"���������������������!�������!������� ���������899������������������������� ��������� ������� ���� �
�����������������������.������������������������6������������'�������)��������!����"��������7�����!������
,�������!�������!����������� ���������������������.&������������������������������� �������������� �������� ������ �� ����&����� ����� ���������������������������
$����������� ������������ ������������C1������ &���������������� ����������� ������������� ������� ������ ��������� �������� ��� ������ D��� ����������/��N��� �
������������������������������������������������������������ ������������������������������ �������������������������
N��� ��� ��� ����������������������������'����� ������������ �����: J99���������������������������������������������������������� �������������
1��.����������������������������������������������������1���')!"����� ���������������������� �� �#� ���� ����� ��������� ���������������������������������� �'����������.���������� ������������������������ ������������������������������ ������������ ����� ���������������������&����'������������������������������������.������������� ���������899�������� ������������
����������������.F��������� �������������� ��� �����>�������������������� G������C'�������� ��������� �� ������������������� D��� N��� �
��89������������@:�������� ��� ����������������������������������� :=9���� ��CG������������������������������������������� D��������
'����������������������������������������������������������������������� �0�� ����� ����� ����� ����������������������������:O=���� ������������� �����������.���� ����������I
C������� ���������J@���� �������������A������������=:���� �������������B DN��� ���������3����������� ������� ������� ���������������C������������������J9������������������������������ ������� :99��������D
���������������������������� ���������������������������������� ����������� ����������� ����������%����
C��������������������$���������� A������������B������������������������������ D�����N��� �CG��������������������� �� ������ ����������������������$���������������� ��������������������������������� �������� �������������������������������D
+� ����� ����" �������89:: ; !"
)���������� �������� +��$������� �$)������)�)���� ��%��57����/����������0��)�� ����)
$����������������������� ������������.�� �� ���� � ���������� �0����� ��.����������� ���������.�1������������
����(����������������������.�� ������������������%���(����������� �
7�������������������������������� ���������������������� ������ ������ ����������������������������������� ������������������������� ����������� ����������� ��������� ������������������������������� ����������.���� �>������������������� �3��������� ���������� ������ ����� ����������������������K����.��� �������������������������K�� �����������������>�� ����������������&��������������������
��������������:=������������������899���������� ������������������� ����������������������������� ������������� ������������)��3�������������"�������������������������������������������������������������������� �����7�������!���������$���������� $���������'�������A7!$$'B�� ����������� ������#����
������������� ����� ������� ��� ������� ���� ���������� �����������������"������ 2���������A"2�B�������$�����������.������������������������� ��������� ����������������������������������� �� ���������>�� ����������� �������������������������������������� �������������� �����������������������������$��������������� ���� ������������������������������ ��������������
C)��� �� ���������� ������ ��� ����� ����������������� D��������1����2��� ������������������������������� ������������������ �����������������C��������� ������ �������������������������������������� �������������������������������������������������������������������D
������������������� � �����4����/�������� ������������������������������������������������������� �������� �������� ���� ��� ��������� ��&��������������������������������������������������������������� ������������ �� ���������7����������������!����������)��� �� ����'�������"��������A7�!)'"B������������������������������������������������������� �������������������������#���������������� ��������������������������������������
������������������������ "�������*������������&�������.������������� �������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������
!& ; �����������"����������
������
+� ����� ����" �������89:: ; !'
8������� �������!����%��� ������������ ���������!������������� ����������
!- ; �����������"����������
$7",7'$�7'6
+� ����� ����" �������89:: ; !.
( �����9�������� ��8 *�������� ���"�����!����������������������������
������������$
!1 ; �����������"����������
)������������/����#�������� ��+��,�)�����$)����������������$��� �$��� ��
6������� 7�����M��2����������� � ���2��%����'�4�����$������������)���������������� ������ �'�������������������
��%�� M��2��������������&���4�����)"�A)������ ��������� "������������ �����������B-����)���������������������
4�����)����������������� � ��!������� �������� �����2�������" ����������� !�������'�����������+)*�����������)���� �� � ��������� �����$����������$������������" ��������
M��2���� ��� � ��������P@ 999���� ����� ����������������/����!����������������+�����������A/!�+B��0�.��� /�����1��/����IC$%���.�������$����� ������/�����$����� ����.�������������������.��������������������������� �� ������.�������������������D
M��2���������/�������%������������������� ������������������������� ��������������)�������� ����.��������������/���������������������2�������������������������������������� ���������������M��2������������ ����.�/����������������������/!�+ ���������/����������������������������������)����+����������
C"������ $���������������� ������ ���������� ���$��������������������$��������� ��������������������������� D���� ��C��/������������ �$����������� ��������� ������������������� ������������� ���������������$��������������������������������$����������������������������������1���������.������ �����D
6����������������������������������M��2���������������&�������������/��������������� ���������C������������$���� �������� ����������$���� ���������������� �������������D
$���� ��&�����������������������������������������C1���$����� ���������������� ���������� � ������������.�� �$���� �������� �����.������ ������������������ ������������������������������� �������������������� �������� ���Q9�� �������������������������������������.��0������ ����$����.���.������������� ������������������������������$���������������D
������������� /����������������������� �������C�������������������������/������������������������ ��� $�� ��:R9.� ���� ����.���������� 6�.�2��� ����������������������.���/���� �����/!�+�������� �1�������7������� ����������������������������������������� ����� ������/��������$�� �����.�������� � �� ����������� ������ �� �������������������������K�������������������������������������$�����������������������D
)�����������������M��2����������� ����������.���������� ��������������/�����C3�����������.����������� ��������� ����������������� ����$������������-����������� �� �� $�����������������������D
+� ����� ����" �������89:: ; !2
4����������&�� ��������� �$$��������������)�$�������� �������$�������%��:
'�����������.���������������������������"������������� ��������������������� �����������������-������������������� �
4���������'��������-��������'��.���)�������������������������������������� ������ ���-�����������C-��������������� ���-�������������.���������������������������������������"��������������� D)���������������C!��������#������������������� ����������� �������������� ��� ����������������������������&�� ���������D$����� ������������ ������������������������������������������������� �������������������� �� ���"��������������&�� ����������������������� ��������������� �������� �������C2�������������������&�� ��������� ��������� ���������������������� ������ �������������� ����������������������� �������������������� D� �)�������
*����� ����� �������������%�� ��������.�������)������ ��������&�������������������� ��.����������� ����� �������������
*���������������������� ������� )��������������� �����'���������������.��������������������� ������������������������������� 8�?��@�J������������� -�������������.����������� ������������� Q99��������������-������!����������������1������'���������
C1� ������%����������&�� ���.������� ������� ����� D��������������C�� ������������������������� ������������.������� �� ����������������������� ����������1���������������������������A���� ���.��� ���.��� �������� ����B ����������������������� �����������������������������1��������������������������� ���������������������������&�� ������ ���������������������������� �����������������������������������������������������
C��������.�������������� ����� ���������K���������������������#�� ����'��������������������� ����� ���������������������� ������������������������������ ��������������� ��������� ������$ ��������.�����������������������'������������ ������������������������.��� �� ��������� �������������S����.����� ����������������� ��������������D
�������.�������� ��������� ����������������������������������� ����������������������0������������ ��������������'�������4����������+����A'4+B��������
����� ���������� ���������������� �����������C$����������.������������������������������������� ����� ������������ �� $��������������������������������������� ���������D
������������$
98 ; �����������"����������
.������+����������� ����������� ������+!�� �+!�� �������)��" �/����������
+� ����� ����" �������89:: ; 9!
+ �� ��������4�� ������� �������� ������ ��������� ���������'�������� ��� ��������.!�
������������$
99 ; �����������"����������
3�� ���������������-��������%$����������������$����/����������
��!������7�T���2���U ����������������������-����� ������������ ������������������������������������������� ����������
3������������� ���������������������������&������������������������������������������� ���������
"�������������������������� ����/������2��� '���0����� 7������0���� )����������� �� 2���)��������������������.���)����*��� -����� ���.�������$������������)�����*��������%������������� �����"������������"����������'��������-��������*��� 1��.����
C�������������������������������������� �������� ���������'������������������������ ������� �� ����������������.��������������������1�������-������� �������������������� ������������� �� ������ ��������� D��������2����
1������)����*��� �������������������������������������������������� ������%����� ���������������� ��'������2�%����� ��������������������������������!�������'���������������������������������#��� �������������������������������
C1�����.�� ��� � ���������������������������������� ���������������������1� ������ �������������� ������������������� ��������������������������� ������������������������������� D2���� ��
C1� ����� �����������������������������-����� �� ��� � ������������������������������������������ ������������������ �������������������D��� ��������� ���������������������������������'�������� ������� ����������������������������������&������������������������� �������'������� ��������������������������������� �� ���������������������.�������������� ������� �� ����������������������������� ��� ���������������������������� ���������
������������ �������������%��� ����� ������������������ ������� �� ����������������FP8Q:�2��������������������������� ��������������������������
C����������������������.������� �����������.�������������������-����!���������������������������������������� ������������������'�����2�%������������� ������������ �������� ������������������������������������������!�����������������������%����������� ���� ������������� ��������������������������������$������������������� D� �2����
C�������� ������������������������������������������������$���� �� ����� ��� ����������������.��������������������� ������ ��)������������.����������������)����*����� ��������������������������� ���������$����� $���.�������� �������������������D
+� ����� ����" �������89:: ; 9"
)�������-��������� !����,���� ��:����������$�%�$����$�
*����'� �����.���������� ����������������������������������0����.� ���������)�����������.�������������� ���.���������������
�����)�� �'���� ��&�� ��� � ��!����,����C$������������������������������������������-��������������������������������� ����������D
'� ������������ �����&������.���������)��������������������������+������� � 7������� �!����,����C$�������$���.�)������(�����$�������� ������ D�������C1���$&��������� $���� ��� ���� ������ ���������� ��������������� ���� ��������� ����)���������������������������� ��������������
C���������������������������������:O���� ����0��.� ������������ ���������� ������������������.���2��������$����!����,��� $�����������%�������������������������(�� ������.�%�.����)�������D
'� ����������� �������� �����0������� ������������ ���������� �������������������0�������� ���������� ����� A�� ������ B������ �� �� ���������� ��C$�������������$��������$��������� ��������D
����������������������������� ������������.��-�������������/��V ����� ������������C$����������!����,��������������� D'� �������������C1���������.����0�������������� ������� �����������$���������.���)�������'���������� �������� ��������� ������� ����������������������������������!����,����� ������������������������������������������������������������$������������ ���������������)�����������������������������������������$������ �����������)������$�� ������������ �� ������������������������������������������������<D
'� ����� �������� �������������������� ��� ���������������������� �������������� � ��� ��� �� ���� �����������!����,����C'������� ������� $���� ��.������.��6����'���������������������������������������D�������������� � ���������������������� ������������������������� ����"��������1������2�� �����������������
C$�� ������� ������������������������������������������������������ $���������������������������.�����������������!����,��� D��� ��C$��������� ���.����� �������.�����������������������.����� %�����.�$���.� ����������������������������!����,����
C$������������ ���& ���������������������������$���� ������������������������������������)�����������.�������������������������������!����,��� D��������
C������������������������� ��������.���������������$�����#��������������������������������� ���������������������������������������������$�����������������������������!����,���������.������������������ D�������C$������� �������D
������������$
9& ; �����������"����������
.�����1��������:����� ���;� ��������!��� ��������"�����8������
������# ����������������"!��������
+� ����� ����" �������89:: ; 9'
������ ������� ���$����"��'����������������������������������� ���
������������$
9- ; �����������"����������
"������&���������������������)���0����� ��������������5���)�����������;�+�$�0��
����3���������� �����"��������1������2�� ���A"12B���&������.��������������C$������������������ �� ���������
��������������.����� ��� $&���� $���� ������������ D����������/����������������� 3�����������������%���������������
�����������"12!������������)���������$����������-��%������������ 2������������"12������� ���%��������������������������������������#����� "���-��%�������&������������&�����������%����
3�������� ������������"122���������������������RJ���������������������������������������������������������F-����%� -������ �� "�,� ���������&����� ���������������������� ��������%��� ������������������������������� �������������� ������ ��������������������������. �� �������������������������������������������*������0�����������������%�������� � ���PO8 =99���������,�����$������������ ����� ���������� ���������������������������������� ���2����������������
C/�������� �������������.�>������������ ���� ������������������������������ D�����3�������C������������������.������� �����������������������������������1������������������������ ����������������������������������������� ��������������������������������������������%�������E��������������(��������� ������������������������������������F������������������������������ ������ ���.�������� D��� ��
C$������������������������������������������� �����&������� ������ ������������������������� �� ��������������������2������������� ����������������� ���������������������K������� ����������� W4��������&���� ���������������� �� �����������&���� �����������������������W�������������������� "12�D
�����������������������IC'��������������%������� ��.������������ ������������������%�������������������������%������������� �� ����� ���������� ������ �� ��������������������� ��� ������������1��������>�������� ���.���������� � D�������
C$��������K"12���������������������� ���������������������.��������2����������� � ���������������������������� �����������.� ��������������������������������������� ����������������������������������� ������� �� ����� ���������&����������������������O�94-'�D
0��� ��������� ��������.��������"12FC4��������� ��������"�������� ��������.����������������� �����������������.����������������� ���.�� ���������D
+� ����� ����" �������89:: ; 9.
!�����������������4����+��������$����������<���:���������5���
$����-�����$�����������4�����������������6�� ������������������� ��� ����%������������������� ���������������������������� ���������
����� ���&�����.���������������.���� ����������2������������ ���� ���������������.������� � ������������ ���������#�
������������������������������������������������������%���� �������� �������������� �� �������������
1��������������������� ������������������������������������ -�������� �������.�� ��������� ��������������&�������������������������������$����� ���������������� ����.����������������������� ��.����������� ��������������������� ���.���������������������������� �� ���������������
"����������������������%��,���������������� �������������4���� 5���.��� )������ �������������������-�������� �������� ��� � �������������� ������������������������ �������������%������������������������������������
C$�'����� ������������� ������������������� ���������������������������������������������� ������������ D���������������C2�89:8 ������������������������ ����� �������������������������������+������������ ��������������������������������.���� ����������� ��������������������������������%������������������������������������������������������������D
$������������� ����������%������ ������������������ ��������������� ������������ ����� ����� ����� � �� ����������������������������������������������������4�����"�������������������������������� ������ �� �>��� �����C1�������������� ������������������������������������������������������������������ D������������"��������� �������R99�����A��������������� �B�� �� ����������� ���������������6!*�������
������������ ����������������������4������ ���� ������� ������������ ���������������������������� ����1��������� �� � �����.����������������������������.����� �������������������������������������+�������������������������������� ������������ ������� �����������������:�J������������ ������������� ������� �� ������������ ��������.���������������������C�������� ������������������������������� ��������&�� �� ����������������������������� ������������������������ ��������������� �� ������������D
����� �������������������5���.� ����������� ��� � ���������������"������������������������������������������������������������C"���
�������� ���������������������������������������� ����������������. D����������C$� � �����.�����������������������������������������D������������� ��������������������������� �� ������������������������������ ������ ��������
0���������������������������������������������������C�����������������������.���������������������������������������� ������� ������������������D
������������$
91 ; �����������"����������
#�����+�� ������� ������������ ���!����
+� ����� ����" �������89:: ; 92
"8 | Michigan Tech Engineering
RESEARCH
Undergraduate Education 2011 | "!
-���������S��%������������������0�$����� �����$�������� ���)5����5
������������������������������������ ��������� ������������������������������������� ������������� ������-��� ���������������� ��
���������������� %������������������ ���������� ���������� ��������������������������������-��� ���6���� �� ������������� �����
������ ��������A��������(�������������������������B��������������������,������-�� ,�� �
����������� �&�����������.� ����/�����2�� �-�*��� � ������ ���������������������������2����������������������������������������� ���.����.���� ��������������������������� ������������������� ������
2��������#� ���������������������-��� ���6����������� ���.��������� ����� ������� ����*���)����� ��.�����������+�������������� ������������)-$" �������������������� ����� �������� ����������� ����������
��&�������������� ������������������������������ ������������ ������������ ���������������� ����������������������'������������������� �� ��������������� ������ ������������� ���������������������� ������������
)���� ���)-$"��� ��������� �� ������)����������������������������������������������������������������� ��������������������� �������������������������' ������0������������������������ ����.�� ������4����������
7��� ������������� � ����������������� ������������ ���������������������������� ��-��� ��� ������������������������)��������� ������������-��� ���6����������� ���� ��������������
��� ���������� ������������������ �����)-$"������ �������������������+)�OJ������ ����������������������������������������#����������������������� �������� ���-��� ���6�����2��� �������� ��������� ������������������� ������������������������ ������������������� ����������+)�OJ�0��������������������������������������������������������� ���������������>���� � ��������������������������������������������� �� ���-��� ���6����������������������������������������� ��������� ����������������������������������������� ��������������+)�OJ�
2������������������������ ����������� ����������������������������� I'� ��� �������������������������� I
C$����.���������������������������������������������������������������� D����2������������� ������������ �������������������F������������������������ ��%��������������� ����������������#���
*����.������-��� ���6����������������.���������������������� ������0������ ������%������������� ����� �����)����� ������������������������� �������������������������� ���������������������� �������������&� �����-��� ���������� � ������������������������������������7����������������������������������� ���������� �������� ������������������������������������ ���������� �����
������
"9 ; �����������"����������"9 ; �����������"����������
" ��!���<��1�����%������ ��������!����/ �������� ��������������!����!��� �������������������������!��������=��� �� �������������������������������������� ���!�/!����������������� �������������������� ������� ������!���=�6����� ����� �������� ������������������������>! �*����� � ������� ������ �������� ���� ��? �*�� ���������� ��=���� ��������������������!���������������� �*������� ���=
+� ����� ����" �������89:: ; ""
������
"& | Michigan Tech Engineering
Next generation pacemaker
Up to this point, heart pacemakers have been one-half the size of a cell phone,
of the heart. Two drawbacks: infections and the dislodgement of the leads.n ow comes new technology: a pacemaker that is a little bigger than a jumping
bean and a little smaller than a kidney bean, inserted through a catheter into the ventricle of the heart, with a miniscule seven-year battery and no leads.
Medtronic, a nationwide leader in medical equipment, has one method: four
a Michigan Tech senior design team to come up with additional, “out of the box” designs that might be more effective and minimize damage to the heart tissue. Medtronic was pleased with the students’ effort and is seeking patents on three of their designs.
As a double major, the project draws upon Beatrice Burgess’s interests in both biomedical and mechanical engineering. “Biologically we have to be concerned about how our design will affect the heart tissue, what immune response it will cause when it is implanted into the heart. At the same time we have to ensure that the attachment meets certain mechanical requirements so that dislodgment will not occur.”
The students tested two of their ideas by using different materials (stainless steel and nitinol) and varying the diameter, shape and number of wires, which they
call “a helix”—an arc of wire like part of a circle—with a corkscrew on one end to embed in the heart.
to 250 beats a minute). They also inserted the device in porcine heart tissue and measured the maximum force needed to dislodge the wires.
They found a promising method, including a specially tempered stainless steel, two tines rather than four (they observed less damage to the heart during pull-out testing), and a recommended diameter of the wire (the thinner the better).
-ing graduate who says he landed a job at BASF in part because of this project, which he deems a success.
The team relished the challenge and the work. “That’s the nice thing about Michigan Tech—practical experiments where you get your hands dirty,” says Amberlee Lifer, who has a double major in materials science engineering and biomedical engineering and will now pursue a doctorate here.
All of these students are grateful for their faculty advisors: Assistant Professor Rupak Rajachar and Professor Stephen Hackney. “They stepped back and allowed the project to be ours,” Lifer says. “But they were there when we needed them.”
Undergraduate Education 2011 | "'
�����������������������$����� ��)�� �������*�� �� �)���:���
�����������������������%��/�������������.������� ������ ������������ �����������������.����%������������(�� ���
���������� ��������������.� ����'��������-������������0���*����������
�� ����� ��������������� ��������)�����������������6�����������������������*�������� ����������.���������� ������ �������������� �����������������.����%�������������1������������ ������ ��� ����������� ���������������������������� ��������� ���������������������������������� ��������������������������� ���������&����%����������������
������������������������������ ��������������������������������������������������������������������� �����������������������C1�����������.���%������� � �������� �������������� �������������� ������������ �%������������������������&����������� ����������������������������������������.������������������������� D�����������C$������%��� $���.����������������������A������ �����������&��������������B����������������������� ����� ������������� ���������� ��� �������������� �����������&���������������D������������ ������������� ��������������������������������
C1���������� ��� ������������������ ����������������������������������.���(������������������������������������ �������������������������������������� �������������D
6��������� ��������&�������������2���������)������!���������������')�")�����2�������������!����������C$������������������������$����������������$�� ��������������������������������� ������� ������ ��� ����� ������������������������������������������� ��� D��� ��
C����������������������������������������������������� ��������%����'������������������ ����������.��������%�������������������$������������� �� ����������������������� ���������������� ��� ������������� �������������������������&�� �������������������� �����$��.����������D
����������� �������������.������ �� ������������������C'��������� ����� �������������������������������������%��� �������������������$����������������������� ���.(����������� �� �� $�����������������.�������������D
�������������������.��������������������������������� ������� ��� ������������������)������ �����������������"�����������C����&����� $����������������������������� ������� �����������.������������������������������������.����������������1�������$ � $.���$����������������� ����������������(��������������������������D
������
"- ; �����������"����������
�����+����� ����������� ��!��+����� ���@�/�������
+� ����� ����" �������89:: ; ".
"��� �*�����������*�������� �������������� ��������
���������������1�����A 5������ ��B����������������� ������� ��� ������������5�������������� ����� �������� >!�
������
"1 ; �����������"����������
:9 999��������������������(���������)����������/���� ��=����*��������������)�������*�����
3���������������� �������������� �����������.����������������� ����������������������������������������� ���������������������
����������-�����.2���� ���������%������������������������� ����������� ��
��&���������� �� ����������������������������� ��� ��������������� ��� ������������������ ���������������������������
!���� ���� ���������� ����� ����������������������� ������� ������������������+����������������������� ���+�����������" ��������$���.��� ��������������������� ���������� ��������� ����������������������������
C$��������� D����2�����3���� �������������:9J ������!�������������������� ������������������������������������� �
��� ���������������� �����������������=99 ������!X���������������� � ����� ������������� �����������A����������� ������� ��������������� ��������B ����������������� �����������
C1������ ����� ��������������������������.���������������������&�� D����2�����
������������������������ ����������������������������������.� �������������������������������������� �����������-��������������������������������������������������������������� ����� �������������������� ����������������������������������������
C�� �������������������������������������� ������������������������� D����2�����
+�������� ���������� ��� �������:RJO��:RRR��������������������� ����+���������������� � ��������)������� ����������������������������������� ������������ 2�������� ����������� ���������������� ���������������������� ��������&������ ��������C����D�
0����� ������� ����������������� ����������������������������� ����������������������� ������������������������������������F3���� �������������������������������������������� ����� ���������������������������������������������
2�����������������.� ������ �������������������������� �&������ �����0��� ���>����������������� ������������������ �.����������������7�������������������������������� �������� ������������� ����� �������� ���������������������������������������������������������� �������������
����������������������������.�����������������C������������� ������������������������������������ ����� ���������%������ �����:9 999������������������� D��� )��������
+� ����� ����" �������89:: ; "2
,�������������������$56����� ����������$���*������ ���$�%5�������
/����*���� ���������%�������������������������� ������������������������������������#��������� �������� ������
������������������������������(�����. �������������� ������"��������� ��������������������������� ��������������� �����(��������� ��������������������������� ����� �������������������
*�������.����-��������*��� )������ ������������)����������3������$��������A)3$B�)3$���������������� ����� ������� ���� ��� ������� ���� ������������ ��������������������� ���������������������� � ����������%�����)3$�������(��������:99��������(� ������������� �������� �� ������������������ ������������������������"������������ ����������
�������������������1��.���2���66! ������������������������������� ��"���6������ ���������1��.���2��������������������������������� ������ ������������������ ������������ ��� �� ���������������� ������������������������������������������������������������������ +���������!�������"�����"����������������������������&������������������ ������
C$���������� �������������������.����������������� ������������������������������ ����. D����*�����������F���������������� ����������� ��������������������� ���������� ������������� �������� ������������������� �������������������������������� �������
*���������.�������-�*��� ���3����' ���� '��� ������ ���������������������������� ����� �������#����������� ����������������������������%������&��������������� ��������������������������������������� �������������*�����������������.����&�������������8O������C����%������������� � ������� &���������������� �����#������������������������ �������� � D�����������
C2����� ������������ ��������� �%������������������ D��� ��C1� ���������������������� � ��������������������#�� ������������-�������������������������������������1� ����������������������������������������������������� %����� ��������������������������������� �������D
'�������&������� ��������������������1��.���2���������������&� ������ �������� �������C1�������� ����� ��������(����@9����� ���� D�����*�����
C$����������.��������� ����� ���������� D��� ��C������ �����>�������� �������������.����� ������������ ���$������� ���� ����������������������� ���� ������������ ����2��������������������������� �����������������D
������
&8 ; �����������"����������
�� )�1����:�;�������� ��.�� ��:�;� ������� ���������� ����/
+� ����� ����" �������89:: ; &!
+��*��C ��#�������#������!���� ��������������9�����@!��
���������������
������
&9 ; �����������"����������
*�������� ����������:����� ���$���0�������$/������$
$������������������������� �����������6�'�� �������!�����XJ �������.�������������������� �����
�������������� ������������� ����������������������������� ������������������������������ ����������� �
$���.��:8��:J����������������������� ����� ���������������������������������������� ������������������� �������� ��������������������.�� ������������������������� �������&������.��������������� ��� ������� ����
)������������&� ����)������������ ���� �� ��������������������������������������������������������������������������������� ����������������.�(�� ��������� �����������������������������������
�����������������������,��������������������� ����������������������������������������������������� ������������������������� ����� ��������$����������������������������� ���������������������������������� ������+������������ ���� �������� ������.F�����.:=�������������������������������� ������������������������ ��� �������������������������P@ 999��� ����� �����
2������������ :=������������������������������������ ��������������������������� ����� ����������,�������)�������-���������!��������"���������������������������� ��������.��������������� ������������� �����������1����������������������� �����������.� ������������ �������� ���������������������������������������&������������������������������ �������������������.��������� ���.��#��,����� ��0������ $������� �� �������� )����M�� ��6��� ��5�����#�� ������������������%���
C,���� � ��������������� �� ������������������ D��� ,������1������������� ��������������.���������������������� ����������������������������������,������� M�� ��6������.����� � ������������6�� �� �����������/��� ���������������������������������������C������������������%��������� ��� D�������������C1������ ����.�:=������������.��::����� ��D'������ ����� �� ,������� M�� ��6����� ������ ������������.�����������������������QR��������
2������ �����������������������0�����$�������� �� ,������������+�����������,�������)���������������
+� ����� ����" �������89:: ; &"
1��������� ��������������� ������� �������������� ��������������� �����/��+ �� ��������4��6 �����������!� ��� ����$������ ���:6�$;�����=
-,�4,'�)
+� ����� ����" �������89:: ; &'
��������������0����������$/��:������������
�������������������
$��������4��$�������
=������������
���)���0�� �)�����������������
+$�66����+�,�
+$������%$���������5
+������������� ��$����������������
��>������ �))�������������������
$�������/)�%�$�����)
����)���������������*��������
��� ��
�*(�����5�� ���� ����������������� �����������
4������5�������0����)����$���������������)���
4��)�$����
������ �)��������������
���:5���)����0�$��)���
���?5���
�����������������5���)������������
������������$�+��������@�������
������� �����0�������@�$�0������
�%������5���)������������
�����)�$������5���)������������
�������������������������
�)������@� ��$���5���)������������
#���$���� �))��������������������
������)
�
&- ; �����������"����������
��������'������������ ������������������.��� ���������������������������������������%�������� ��������������������������#��������.�2���� !������� 3�� 7')' ���7�������)������3��� ����� �� ������ ������������������ ���'������������ ���� ��
$������������������������������"���������-������ ��� ��������������������������������������������������������� �������������������������������������� ���������������������%���� �������������.�����������������������������+������������� ����������������� ������&������ ����� �������� ����%�����������������3��������������������������� ��������$� �������������� ������ ��� ��'������������� ������������������.���� ����(����������.�������������� �� ������������� ��������
�������������������� �
&- ; �����������"����������
������)
�
������������
���)�����*����������������������� ������ �� ��������������������������%���������������������� � ��������������)�� �������.�������������������� �� ��.�������%���������������������������������������������'�������� ��������������������� �������������������������������� �������� ����������� ������������� �����)�� �������������������������������� ������� ������������������ �������� � ����� ��������������������� ���� �� �������� ����
)�����*��������������������.��C&���%��D�����C����������D$��������� �������.�� ���������� ����������������������������������������� ��� ������������������
'������������������%��������� �F
A� ��������B�������)������)�����5���);��*�����
A� �%������������������;�*���C� �������
A� 4�?�������5���)�*�����$���$��������)�:��;��*������������
A� ��/��3����������������*��5��5���);��*���+���5���)�
A� �����������������*����)��:��5���)���0�$��)���;�*���"�
A� �$��%�$��5�����������0���;�*������������������$
A� $� ��/�� ������������:�����;�*���# ��$���$
A� ����������)�����*������3������� ��� ������*������������$;�*������
A� �����5���� %��������)������������5������)�����;�*�����
A���������������$����$5�����������$�)���)�$�� ��)��$$�5;�*���$���
A� +���%���%�%$��)���$���������������������)�$������������;�*���+�������������(�
+� ����� ����" �������89:: ; &.
��������������������� �L������ �����
+� ����� ����" �������89:: ; &.
���
������
�����������
������������� �
+� ����� ����������������� ������� ���������������������������������������������������� ����� �������������������������������������������������� ������� �������������.��������������������������������������������������������������������������������)�� ���������������.�����������������������������������%������������������������������
,������������������������� ����������'���������������� �F
A����3���������%�����0� ��$�
A���������))����������
A�����)����������5��*��������(���$� ����
A�?�����������������*���������$��������,��5
A���$*3��/�����)�������$������)������$�
A��� ��$��������������� ��=���
A� ������������� ��$��5
A����������������� �������0������������ �����
A���������:���/������������
A����)��������������� ����#������������$��
A�������/�������0���������������� ��+�������$�����;�$��:�
A�+��*��$��$�*�3�5�$�����$5���
A��0�����������$������5���)��*���� 5%�����$�������0� ��$��
������)
�
&1 ; �����������"����������
��������������������� �L���
&1 ; �����������"����������
�44� ���4�������� �$$�����*�������������������������� ����� ������������������� ��������� ��������������� �������������������� �������!�"�##$�%��#&� �'����(#�)%�*�%���&+�,(#�)%�*�%��*��-�� (�����������.-��/������/�����������/-��/���
�-����0/1��� 2���� ����3��4������������
5�� 6/7�������7������������4��8����������9�������1������
6������0/���-���7������������4��7����-��744����
��378��:1+��)�����$������������1���0/;��<'�����<!5����$�#������ ��������� � �������������� ����� �'����(#�)%�*�%�����-�� (=��-��.-��/������/=��-��/-��/���
�)���$������������1/;�-��;������!5������$5��-��� 1�������� �������������� ����� �'����(#�)%�*�%$�$��-�� (�->��������.-��/������/���-/-��/���
�0�$�D���0����)����$������������?� ��-�/�� ���!5����*))����������-���� 1������� ��������������� ����� �'����(#�)%�*�%�&���-�� (���.-��/������/���/-��/���
�$�������$�D� �)���������������������� 8/+���-���!5�������� ������� ������ 8��������5������ �'����(#�)%�*�%�&&������4�.-��/������/���/-��/���
������������4����)����$�0���%5� ������ 2���;�-'�!5��������� -�� � � �'����(#�)%�*�%$�&��-�� (���4��.-��/������/������/-��/���
���$�����$�D��������������������D���������?�����/3���������!5����)$�����������-���� 1������� ��������������� ����� �'����(#�)%�*�%�&$��-�� (���.-��/������/���/-��/���
�������$����������D���������������<8/3 �����!5����)�#������ ��������� � �������������� ����� �'����(#�)%�*�%�)$��-�� (-�' ���.-��/������/-��/-��/���
��� �����$������������3���������������� �����?� ��-?/3����=��!5����*�&8/6/1-������ ����� �'����(#�)%�*�%�&&��-�� (-��-.-��/������/-�/-��/���
��
�������
�������������������������� B &2
College of Engineering
Michigan Technological University
712 Minerals & Materials Engineering Building
1400 Townsend Drive
Houghton, MI 49931-1295
PRESORTEDFIRST-CLASS MAILU.S.POSTAGE PAID
SEATTLE, WAPERMIT nO. 1445
Undergraduate Education 2011 www.engineering.mtu.edu
Michigan Technological University is a leading public research university,
conducting research, developing new technologies, and preparing students
to create the future for a prosperous and sustainable world. Michigan
Tech offers more than 120 undergraduate and graduate degree programs
in engineering, forestry and environmental sciences, computer sciences,
technology, business and economics, natural and physical sciences, arts,
humanities and social sciences.
Michigan Tech is an equal opportunity educational institution/equal opportunity employer.