让创新之梦成真
2015-03-16郭海玉
郭海玉
在北京中国科学技术馆举行的“探知未来2014年全国青年科普创新实验暨作品大赛”全国总决赛中,由南阳师范学院物理与电子工程学院高振海老师指导,杨阳、李阳、刘秋歌3位学生设计完成的创意作品——全智能节能灯系统获得创意作品单元大学组的全国总冠军。捷报传来,举校振奋。南阳师范学院党委书记黄荣杰欣慰地说:“这是学校坚持实施质量立校工程,构建实践教学平台,全方位培养应用创新人才的结果。”
力克群雄 一举夺魁
回忆起参加“2014年全国青年科普创新实验暨作品大赛”全国总决赛的经历,性格活泼的杨阳仍显得激动不已:“决赛竞争太激烈了,我至今记忆犹新。”哈尔滨工业大学、大连理工大学、四川大学、同济大学等58所知名高校的队伍共赴大赛,同场角逐。中国科学院、世界自然基金会、中国水力发电工程学会、中央电视台等单位的知名院士、专家和新闻媒体人担任评委,从作品的科学性、创意性、普及性等角度对作品进行重重把关。南阳师范学院朝阳队的作品展示被安排在最后一个,看着其他选手出色的参赛作品和堪称完美的表现,杨阳、李阳和刘秋歌三个人内心都忐忑不安。但杨阳一直鼓励自己:“一定要将自己优秀的团队和更出色的作品展现给观众!”克服心中的胆怯后,杨阳的讲解和演示几近完美,评委老师们赞不绝口。其中一个评委一改之前的严肃面孔,笑了笑说:“你们的作品是给懒人准备的嘛!”全场顿时爆发出热烈的掌声和欢呼声。最终,朝阳队从全国720所高校的5576支参赛队伍中脱颖而出,一举夺得全国总冠军。三人将于2015年年初前往美国拉斯维加斯进行科技交流,并应大赛赞助商三星(中国)投资有限公司之邀,参加2015年美国CES国际消费性电子展览会。
提起这套全智能节能灯系统的优点和功能,凯旋的刘秋歌会心地一笑:“这么说吧,当你步入装有全智能节能灯系统的教室,选一个座位,天花板的灯会自动识别打开,而无人区域的灯则会自动关闭。这套系统能精确计算室内出入的人数,自动感应室内光线的强度,根据人数需要自动调整灯的亮度和百叶窗伸展的角度……”简单地说,这是一套座位感应节能系统,推而广之,可以用于会场、礼堂、车站候车室、大型办公场所等。
李阳谈及参赛感受时,对复赛过程中的一件小插曲念念不忘。2014年10月9日-11日,朝阳队提前到达广州参加复赛。因为他们的作品对于现场的光线有着极高的要求,所以在比赛的前一天,他们就来到比赛现场调试灯光,可谁知偏偏这时候程序崩溃,系统瘫痪,导致作品无法展示。三个人顿时绝望了,可他们不甘心:辛辛苦苦做了几个月的作品好不容易挺进复赛,难道就这样白白放弃吗?大家不约而同地停止了抱怨,从早上7点到晚上10点,认真检查是哪一个部分出现了问题。终于,他们发现,原来在酒店测试时的光线和比赛时的光线有所不同,这使得程序编写时几个数字的修改出现错误,从而导致作品在现场展示时出现问题。当及时修正后,三个人长长地出了一口气。在经过充分准备、全面调试、现场实验展示和答辩等环节后,朝阳队不负众望,成功晋级全国总决赛。有评委老师直接给出了这样的评价:“论现场表现,你们就是冠军!”
能参加全国性的比赛并获得名次,对大学生来说无疑是最为宝贵的人生经历。南阳师院的7组参赛团队全部挺进了复赛,由王翀、张宇老师指导的其他6件参赛作品分别获得风能利用组和承重组赛事的优秀奖。刘秋歌说:“大赛不仅给我们提供了一个交流学习的平台,更使我们收获了友谊,收获了团队精神,还开启了我们的创新意识,这比得奖更为珍贵。”
执着追求 实现梦想
说起作品的创意来源,李阳聊起了校园生活:“每天除了吃饭睡觉,大部分时间都是在教室或自习室中度过的。而室内的灯几乎都是长明灯,有时自习室只剩一两个人,完全没必要灯全开着,而开关灯全靠学生的自觉。我们学校一直提倡大学生节能环保,我就琢磨着怎样人性化地减少浪费。”有了这个创想后,李阳与杨阳、刘秋歌一商量,拿出了通过红外感应控制和系统集成技术来实施节能的创新方案,并在物理与电子工程学院高振海老师的指导下开始动手设计。
研制作品的过程分为作品模型、作品电路和作品程序三部分。三个人分工明确,杨阳与刘秋歌主修电子信息科学与技术专业,分别负责模型设计与硬件组装;李阳主修物理学专业,主要负责程序编程。作品的模型模块需要承载整个作品的所有电路,而且还要保证外观简单大方。为此,他们做了很多个不同的模型屡次实验,最终选择了一种简洁、直观和便于展示的模型,而他们遇到的最大难题是电路设计。为了保证作品的性能稳定,他们不停地在各种环境下进行模拟实验。作品的电路模块设计比较复杂而且工程量大,主控电路板不仅要规划得精细,而且在焊接过程中每个焊盘都要焊得严实,绝对不能有虚焊或是漏焊,更不能出现电路的连焊。为保证万无一失,他们将每套电路都做了多块备份。作品的程序模块是整套创意作品的灵魂。在硬件完整良好的前提下,他们编写主控系统的控制程序经历了不断编写、修改、否定、再编写、再修改的过程,最终达到了他们心目中的预期效果。
比赛于2014年6月启动,除了前期的创意设计,三个人研制作品大概花了一个多月时间。在这一个多月里,刘秋歌和杨阳每天吃住都在实验室,最常吃的就是泡面,熬夜到凌晨两三点也是常有的事。遇到的困难也接踵而至,电路设计好了却行不通,在一个地方试验成功换到另一个地方却不行……问及有没有那么一瞬间想要放弃,杨阳告诉记者:“从来没有!我相信渡过难关,破茧成蝶,我们都将成长。”经历无数次的挫折后,他们终于在初赛截止前,成功地将全智能节能灯系统研制了出来。调试成功的一瞬间,他们非常兴奋:再累再苦都是值得的!
大爱无痕 育人有方
当记者问载誉归来的三位同学最想感谢的人是谁时,李阳说:“我特别感谢指导老师高振海,他悉心指导我们,并陪伴我们从初赛一路走到决赛。我也感谢实验室里的同学们在研制作品时给我们提供的无私帮助。我更感谢学校对我们的大力支持。比赛需要的设备和原材料,以及参赛的食宿费用,全部都由学校承担。这解决了我们的后顾之忧,让我们把所有精力都放在比赛上。”
南阳师院院长王利亚说:“学科竞赛是培养学生创新意识和实践能力的有效载体,是培养创新人才、促进高校教育教学改革的有效途径。南阳师院把培育应用创新型人才作为办学的根本任务,在紧密结合课堂教学的基础上,积极采取措施搭建多元学科竞赛平台,并引导学生进行创新创业训练,有效提升了学校的素质教育水平。”
近年,南阳师院投入扶持和奖励资金180余万元,积极实施科技创新工程,坚持以科技竞赛为依托,以创新教育为主线,以科技项目为载体,以指导教师为主导,以参研学生为主体,使科研项目、指导教师、参研学生、竞赛活动四要素相互作用,催生高质量的科技成果,培养高素质的创新人才,努力打造出了“筑巢科技竞赛、哺育创新人才”的创新实践工作品牌。多年砺剑,成绩斐然。学生参加“挑战杯”大学生创业计划竞赛、全国大学生数学建模竞赛、全国青年科普创新实验作品大赛、全国“飞思卡尔”智能小汽车大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、全国大学生计算机设计大赛、中国大学生动漫游戏创意设计大赛、河南省青年创新软件设计大赛等各级各类竞赛活动150余项,获得国家级奖励65项、省部级奖励848项。一大批竞赛成绩突出、社会认同度高的优秀创新人才,正层出不穷地涌现出来。
走进南阳师院的学生实验室,数据传输、安全保护、风能利用、智能导航……小创意释放大能量。一项项集科学性、创意性、普及性为一体的发明创造正在学生的手中插上圆梦的翅膀。结合自身的专业技能,置身日常的环保思考,“创意”达人、“专利”达人已成为南阳师院学子追捧的时尚“潮”文化。院长王利亚说:“当代大学生,应该珍惜韶华、奋发有为,自觉肩负起科技传承创新的使命,勇做走在时代前面的奋进者、开拓者、奉献者,努力使自己成为祖国建设的有用之才、栋梁之材,为实现中国梦奉献智慧和力量。”
责编:晓 成