engineering education 2011

52
Undergraduate Education 2011 MICHIGAN TECH ENGINEERING Beyond the Classroom DESIGN INTERNATIONAL RESEARCH

Upload: michigan-technological-university

Post on 10-Mar-2016

215 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Engineering Education 2011

TRANSCRIPT

Page 1: Engineering Education 2011

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

Page 2: Engineering Education 2011
Page 3: Engineering Education 2011

������

�������1�������������������������� ���������

��� ����� ���!�������������&�������������������2�%������������

�������������������� ��2��� ������� ������������������������

���������� ��� ��!��������1$�3$����� ��������������������'�#����������������

��������������3���������������

����������������������2��� ���������������������� ��������������������������

����������

������������� �������1���������2��%����4�����$������������)����������

��������� ������� ����� ��!�������������������������'���������������.

�������!� ��� ���!����"�����"���������� ��������������������

�!����� ��"!�����������������# �����.�����������������

$ ����%���������������� ���$������������������������������������ 2������

����!����� ������� �������2����������������5���.��� )������

��� ��

"���������&���'!������� ��������+������������-��� ���6������������

(�)��������� ���������*��*������������������&������������

+�� ������������������ ���������������������������.���

,-�---����������!����� �����,�&������������������������������ ���������������������

.��������������������.���������������� ����� ���

#�����/�������!����'����#������������������������������� ���

�����

����������

�������������

��������������������

��� ����

'26"�3!�7"7)

+� ����� ����" �������2���� ���!��������

+� ����� ����" �������89:: ; !

Page 4: Engineering Education 2011
Page 5: Engineering Education 2011

*")$47

+� ����� ����" �������89:: ; "

Page 6: Engineering Education 2011

& ; �����������"����������

����0�!�!�%1�#�� ���/����!������ ������/ �� ��2-,3

������

Page 7: Engineering Education 2011

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:: ; '

Page 8: Engineering Education 2011

)����������� �����������%���(%�����)���������*���� ��+�,����)��������

���������������������� ���������� �����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

- ; �����������"����������

������

Page 9: Engineering Education 2011

���/��%�/���1%�����������4����'����� ���

+� ����� ����" �������89:: ; .

#�������������'���1$�#��������������� � ��

Page 10: Engineering Education 2011

+ *��������* ������� �����!������������������������� ��� ����������������

1 ; �����������"����������

+ �� ��������5���+�!���# ������* �� ��

������

Page 11: Engineering Education 2011

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

Page 12: Engineering Education 2011

$� ������������� ����������#�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 ; �����������"����������

������

Page 13: Engineering Education 2011

+� ����� ����" �������89:: ; !!

$� ���#��� ������6 �����������!� ��� ����$������ �����/

Page 14: Engineering Education 2011

!9 ; �����������"����������

�����������������%����� �������7��!�

������

Page 15: Engineering Education 2011

!������������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:: ; !"

Page 16: Engineering Education 2011

)���������� �������� +��$������� �$)������)�)���� ��%��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������������������������������������������������������� �������������������������#���������������� ��������������������������������������

������������������������ "�������*������������&�������.������������� �������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������

!& ; �����������"����������

������

Page 17: Engineering Education 2011

+� ����� ����" �������89:: ; !'

8������� �������!����%��� ������������ ���������!������������� ����������

Page 18: Engineering Education 2011

!- ; �����������"����������

Page 19: Engineering Education 2011

$7",7'$�7'6

+� ����� ����" �������89:: ; !.

Page 20: Engineering Education 2011

( �����9�������� ��8 *�������� ���"�����!����������������������������

������������$

!1 ; �����������"����������

Page 21: Engineering Education 2011

)������������/����#�������� ��+��,�)�����$)����������������$��� �$��� ��

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

Page 22: Engineering Education 2011

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 ; �����������"����������

Page 23: Engineering Education 2011

.������+����������� ����������� ������+!�� �+!�� �������)��" �/����������

+� ����� ����" �������89:: ; 9!

Page 24: Engineering Education 2011

+ �� ��������4�� ������� �������� ������ ��������� ���������'�������� ��� ��������.!�

������������$

99 ; �����������"����������

Page 25: Engineering Education 2011

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"

Page 26: Engineering Education 2011

)�������-��������� !����,���� ��:����������$�%�$����$�

*����'� �����.���������� ����������������������������������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& ; �����������"����������

Page 27: Engineering Education 2011

.�����1��������:����� ���;� ��������!��� ��������"�����8������

������# ����������������"!��������

+� ����� ����" �������89:: ; 9'

Page 28: Engineering Education 2011

������ ������� ���$����"��'����������������������������������� ���

������������$

9- ; �����������"����������

Page 29: Engineering Education 2011

"������&���������������������)���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.

Page 30: Engineering Education 2011

!�����������������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 ; �����������"����������

Page 31: Engineering Education 2011

#�����+�� ������� ������������ ���!����

+� ����� ����" �������89:: ; 92

Page 32: Engineering Education 2011

"8 | Michigan Tech Engineering

Page 33: Engineering Education 2011

RESEARCH

Undergraduate Education 2011 | "!

Page 34: Engineering 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 ; �����������"����������

Page 35: Engineering Education 2011

" ��!���<��1�����%������ ��������!����/ �������� ��������������!����!��� �������������������������!��������=��� �� �������������������������������������� ���!�/!����������������� �������������������� ������� ������!���=�6����� ����� �������� ������������������������>! �*����� � ������� ������ �������� ���� ��? �*�� ���������� ��=���� ��������������������!���������������� �*������� ���=

+� ����� ����" �������89:: ; ""

Page 36: Engineering Education 2011

������

"& | Michigan Tech Engineering

Page 37: Engineering Education 2011

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 | "'

Page 38: Engineering 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

������

"- ; �����������"����������

Page 39: Engineering Education 2011

�����+����� ����������� ��!��+����� ���@�/�������

+� ����� ����" �������89:: ; ".

Page 40: Engineering Education 2011

"��� �*�����������*�������� �������������� ��������

���������������1�����A 5������ ��B����������������� ������� ��� ������������5�������������� ����� �������� >!�

������

"1 ; �����������"����������

Page 41: Engineering Education 2011

: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

Page 42: Engineering Education 2011

,�������������������$56����� ����������$���*������ ���$�%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 ; �����������"����������

Page 43: Engineering Education 2011

�� )�1����:�;�������� ��.�� ��:�;� ������� ���������� ����/

+� ����� ����" �������89:: ; &!

Page 44: Engineering Education 2011

+��*��C ��#�������#������!���� ��������������9�����@!��

���������������

������

&9 ; �����������"����������

Page 45: Engineering Education 2011

*�������� ����������:����� ���$���0�������$/������$

$������������������������� �����������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:: ; &"

Page 46: Engineering Education 2011

1��������� ��������������� ������� �������������� ��������������� �����/��+ �� ��������4��6 �����������!� ��� ����$������ ���:6�$;�����=

Page 47: Engineering Education 2011

-,�4,'�)

+� ����� ����" �������89:: ; &'

Page 48: Engineering Education 2011

��������������0����������$/��:������������

�������������������

$��������4��$�������

=������������

���)���0�� �)�����������������

+$�66����+�,�

+$������%$���������5

+������������� ��$����������������

��>������ �))�������������������

$�������/)�%�$�����)

����)���������������*��������

��� ��

�*(�����5�� ���� ����������������� �����������

4������5�������0����)����$���������������)���

4��)�$����

������ �)��������������

���:5���)����0�$��)���

���?5���

�����������������5���)������������

������������$�+��������@�������

������� �����0�������@�$�0������

�%������5���)������������

�����)�$������5���)������������

�������������������������

�)������@� ��$���5���)������������

#���$���� �))��������������������

������)

&- ; �����������"����������

��������'������������ ������������������.��� ���������������������������������������%�������� ��������������������������#��������.�2���� !������� 3�� 7')' ���7�������)������3��� ����� �� ������ ������������������ ���'������������ ���� ��

$������������������������������"���������-������ ��� ��������������������������������������������������������� �������������������������������������� ���������������������%���� �������������.�����������������������������+������������� ����������������� ������&������ ����� �������� ����%�����������������3��������������������������� ��������$� �������������� ������ ��� ��'������������� ������������������.���� ����(����������.�������������� �� ������������� ��������

�������������������� �

&- ; �����������"����������

Page 49: Engineering Education 2011

������)

������������

���)�����*����������������������� ������ �� ��������������������������%���������������������� � ��������������)�� �������.�������������������� �� ��.�������%���������������������������������������������'�������� ��������������������� �������������������������������� �������� ����������� ������������� �����)�� �������������������������������� ������� ������������������ �������� � ����� ��������������������� ���� �� �������� ����

)�����*��������������������.��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:: ; &.

Page 50: Engineering Education 2011

���

������

�����������

������������� �

+� ����� ����������������� ������� ���������������������������������������������������� ����� �������������������������������������������������� ������� �������������.��������������������������������������������������������������������������������)�� ���������������.�����������������������������������%������������������������������

,������������������������� ����������'���������������� �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 ; �����������"����������

Page 51: Engineering Education 2011

�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

Page 52: Engineering Education 2011

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.