面前的一本平常書籍，不需要任何肢體動作，只需通過簡單的腦電波傳感器就可以實現(xiàn)翻書機翻書的動作。這套神奇的“人體意念控制書本自動翻頁系統(tǒng)”，將給殘疾人士提供更加智能化、人性化的服務。這是日前學?！靶码姼袘彪娮涌萍颊沟木W(wǎng)紅作品。
讓人想不到的是，這套系統(tǒng)的研發(fā)者是電子信息工程學院“理工之星”科技創(chuàng)新團隊成員祁煥強和實驗室的4名同學，在10多天的時間內(nèi)共同完成的。“理工之星”緣何有如此超強的創(chuàng)新力量？讓我們一探究竟。
老生幫帶新生，知識與教訓同傳
長春理工大學“理工之星”科技創(chuàng)新團隊成立于2007年，是在大學生電子學會基礎上組建起來的。
“工科學生如果不動手去做東西，是根本學不好的?！彪娮有畔⒐こ虒W院教師詹偉達反復強調(diào)。在接管“理工之星”科技創(chuàng)新團隊后，工科專業(yè)背景的他一門心思給學生提供創(chuàng)造空間和創(chuàng)新平臺，讓他們有自己動手實踐的機會。
“經(jīng)過這幾年的探索，我們從‘理工之星’團隊的建設中總結出兩條行之有效的工科人才課外培養(yǎng)模式：一是新老生之間的傳幫帶，二是以參賽為目標，以賽促學、以賽促練。”電子信息工程學院院長劉云清深有感觸地說。
“理工之星”團隊采取小組管理的模式進行，即“大一跟學跟練，大二上手操作，大三管理指導”。大一新生經(jīng)過嚴格考核后進入團隊，在大二大三的指導下快速學習，到了大二則作為動手操作的主力參與到各個項目和比賽中，大三則負責申報科研項目、參加比賽，指導大一大二的學習和操作。這種“滾動式”培養(yǎng)，就是劉云清所說的“傳幫帶培養(yǎng)模式”。
在電子類相關專業(yè)的課程計劃里，51單片機是大三才學的內(nèi)容。然而，陳旭偉在學長的指導下，大一就已經(jīng)在實驗室里系統(tǒng)學習了它的使用和程序語言設計。到了大三，老師在課堂上講授單片機的組成原理和執(zhí)行過程時，他的理解比其他同學深刻很多。
在今年舉辦的第十三屆全國大學生智能汽車競賽上，陳旭偉所在團隊以東北賽區(qū)一等獎的成績?nèi)雵珖倹Q賽，并最終獲得二等獎。而這一切，負責團隊指導的學長楊非凡功不可沒。
在上一屆智能車競賽中，因為技術上不成熟，楊非凡所在團隊制作的智能車止步于校賽。這一年時間里，楊非凡想盡一切辦法與國內(nèi)的強隊交流，查找不足，使他對智能車的設計制作有了“脫胎換骨”般的認識。在指導學弟備賽的過程中，楊非凡大膽革新：在程序算法上，放棄沿用多年的互動濾波算法，改用更為智能的卡爾曼濾波算法；在控制系統(tǒng)設計時，放棄傳統(tǒng)的PID控制，嘗試更為先進的串級PID控制。如此一來，楊非凡把自己的所思所想全部教給了下一屆團隊成員。
以賽促學，以賽促練，學用相長
“理工之星”團隊的第二個課外培養(yǎng)模式為：以準備參賽為階段性目標，通過準備比賽倒逼學生加深對理論知識的理解，同時快速提升動手實踐能力。
談及比賽對學習的促進作用，自動化專業(yè)大三學生曾浩感觸頗深。去年他在準備智能車比賽的時候，剛開始設計的多塊電路板都在使用的時候燒壞了，反復檢查也沒有找到原因。他想起了老師曾經(jīng)講過PCB板上的銅導線電流較大，但是究竟有多大并沒有提及。情急之下，他決定自己測定這個值。經(jīng)過反復試驗，他將導線寬度定在了3mm，此后做出的電路板再也沒有燒壞過，一直用到了全國總決賽的賽場上。
“參加一次大型比賽，我?guī)缀醢汛髮W階段所有的專業(yè)知識復習鞏固了一遍?！痹普f，“特別是在備賽中遇到需要解決的問題時，我們翻書找、上網(wǎng)查、找老師請教，直到把問題徹底解決?！?/p>
大三學生羅杰對此深有同感，他所在團隊設計的智能車在長時間運行后總是缺乏穩(wěn)定性。經(jīng)過反復調(diào)試，發(fā)現(xiàn)原因是運行時車身加速度對重力加速度的測量影響，導致車的運行姿態(tài)角解算不準。當時，距離正式比賽只剩下10天時間。那天夜里，從調(diào)試賽道重新回到實驗室，他和隊友坐到電腦前開始重新建立數(shù)學模型，重新做出一個解算方法。羅杰表示，這種“問題倒逼求知”的學習過程，完全顛覆了以往的灌輸式教學，印象特別深刻，很難忘記。
另一位團隊負責人張世政談及參加電子設計競賽時的情景刻骨銘心：當時制作的是控制題“板球系統(tǒng)”，比賽時間為4天。在順利完成設計方案、硬件結構和程序框架后，調(diào)試系統(tǒng)卻怎么都無法達到理想效果。經(jīng)過2天不眠不休的研究，終于找到問題所在———步進電機響應速度太慢，無法適應靈敏的系統(tǒng)，此時距離他們交作品只剩下幾個小時。張世政果斷做出決定，將步進電機換成舵機，最終取得了一個非常好的成績。
這種在準備比賽過程中培養(yǎng)的解決問題的能力，常常給學生發(fā)展帶來深遠影響。已經(jīng)在電子科技大學讀研究生的“理工之星”團隊成員唐鴻體會，“本科有過那樣一段學習經(jīng)歷后，到了研究生階段能夠很快進入科研狀態(tài)，而且在實踐方面輕車熟路?！?/p>
以點帶面，引領全校大學生科技創(chuàng)新
“今年8月，‘理工之星’團隊在人民大會堂代表全國50支代表隊上臺領取‘小平科技創(chuàng)新團隊’獎牌，這個榮譽實至名歸?！毙F委副書記梁雪說，“作為一個老牌學生科技團隊，‘理工之星’不僅團隊自身取得豐碩的成果，更重要的是帶活了全校的大學生科技創(chuàng)新氛圍。”
電子信息知識在理工科領域應用十分廣泛，所以校內(nèi)舉辦的所有涉及自動化、操控方面的競賽，都會有“理工之星”團隊的成員參加。一碗水激活一池水，“理工之星”團隊在全校大學生科技創(chuàng)新中的“鯰魚效應”逐漸顯現(xiàn)出來。
“在‘四處打擂’參賽的同時，‘理工之星’團隊也經(jīng)常作為東道主搭建各種擂臺，邀請各個專業(yè)同學前來同臺競技?！眻F隊實驗室的指導老師郝子強介紹說。團隊主辦的無線電發(fā)射大賽、焊接比賽、模擬電子大賽等賽事已經(jīng)成為每年必辦的常規(guī)性賽事，參與者多達上千人?！袄砉ぶ恰眻F隊的實驗室設在電子信息工程學院，成員卻來自學校各個理工科專業(yè)，甚至還發(fā)生了“文轉工”的故事。
雷宏發(fā)是電子信息工程學院大三學生，因為高考分數(shù)沒有達到所選專業(yè)的錄取線，他被調(diào)劑錄取到了朝鮮語專業(yè)。從小就對電子設計充滿興趣的他很不甘心，來校報到后得知“理工之星”團隊是電子技術創(chuàng)新方面的社團，便毫不猶豫地加入其中?！皠倓傔M入團隊的時候，大家都很吃驚?！崩缀臧l(fā)說，“文科專業(yè)的學生來學做電子技術確實聽起來有點不靠譜，團隊建立了這么多年還從來沒有過這種情況?！?/p>
在實驗室指導老師和各位學長的幫助下，雷宏發(fā)自學掌握了電子信息方面的基礎知識，并在學校統(tǒng)一組織的轉專業(yè)考試中取得了高等數(shù)學92分、大學物理87分的好成績，創(chuàng)造了從朝鮮語專業(yè)轉到自動化專業(yè)的傳奇。
“真心感謝‘理工之星’團隊，給了我追逐和實現(xiàn)夢想的機會。”雷宏發(fā)難掩心中的激動說。經(jīng)過不懈努力，雷宏發(fā)斬獲全國智能車大賽東北賽區(qū)一等獎。
近五年，“理工之星”團隊成員共獲得各類國際競賽獎2項、國家級競賽獎43項，獲批國家級創(chuàng)新實驗計劃項目12項，參加科研課題13項，發(fā)表學術論文25篇，11人獲得國家獎學金、國家勵志獎學金。初冬的長春氣溫已經(jīng)降至零下，“理工之星”實驗室里焊接電路板、設計打印配件、調(diào)試電子設備，創(chuàng)新熱情依舊。
