参赛单位:济南大学

参赛队伍:SF

参赛作品:《基于实物交互的虚实融合智能实验的设计与应用》

作者姓名:董頔 袁杰 郎需婕

获奖等级:第十五届研电赛技术类竞赛全国一等奖  

 

我与师哥们的研电赛

引言

人总是在跌爬滚打中渐渐长大,经历越是痛苦的事,就越是难忘,越是得到成长,越是感谢这段时光。而对于我们,研电赛的经历便是这所谓“痛苦的事”。

 

首先,我要很自豪地介绍一下我们团队,我们是来自济南大学的SF团队,获得第十五届全国研究生电子设计竞赛全国一等奖。

 

虽然参加研电赛的经历距今已经有半年多了,但每每想到坚持了这么久的事情已经告一段落,并且拿到了全国一等奖的时候,还是会长舒一口气,心里总是有万般感慨,有一大肚子的话想要倾诉出来,但是又不知道该从何说起——纷杂的经历,繁杂的思路,复杂的心情?在比赛结束后的半年,研电赛的征文活动提醒了我要记录下我人生中重要经历和感受,这是我的青春,是我的回忆,是后人的前车之鉴,在时隔很久之后,再一次在浮躁中静下心来,写下这篇文章。

 

初识——我就是个打杂的

什么时候做的决定我已经不记得了,什么时候开始正视这件事也不记得了,只记得那年我研一刚入学,什么也不懂,就被导师分配到了有两个师哥的项目组,项目的名称是“基于实物交互的虚实融合智能实验的设计与应用”,这名字听上去就让我一阵恍惚,我也就稀里糊涂地加入了师哥们的项目组。我刚进组的时候就听师哥在说我们的项目要为研电赛作准备,刚入学的我并不是很懂这些比赛,但从心底里有一种莫名的优越感,觉得比赛这种事情,随便比比就好了,只要我按部就班地听师哥的话就可以了。这就是我对于我的项目和研电赛比赛的最初想法,经历过后才发现我最初的想法似乎有些过于离谱了。

 

正视——师哥们带我入坑

自从我加入师哥们的团队一周左右,基本上两天一次开会,讨论思路,刚开始的时候,我属于完全小白的状态,看师哥们讨论就像是“神仙吵架”,什么传感器,什么unity3D,我从来都没接触过,每当师哥们问我的想法时,我总是支支吾吾说不出话来,开过两次这种讨论会后师哥们就对我格外“照顾”,给我补习了一些很基础的知识,然后给我一些相关的论文去看,对于那时的我来说,那一个月是真的痛苦,但对于现在的我来说,我要感谢那时没有放弃的自己,和两个师哥对我的培养。很庆幸我们实验室一直有“老带新”的传统,就是师哥师姐对新来的师弟师妹都是毫无保留地把自己的经验分享出来,很耐心很细心地帮助师弟师妹解决问题的,日子长了就把我们领上正轨了。我也是在那时候被领上正轨的,我开始正视我在团队里的责任,也开始跟上师哥们的步伐。大概就在那一个月里,我们在无数次激烈的辩论和争吵下,确定了我们项目的方案。

 

在国家重点研发计划项目的资助下,我们立足于中学生化学实验课堂,因为中学里部分化学实验存在着危险性、实验现象不明显甚至无法观察的问题,学生在操作时往往会出现操作不规范、实验步骤不正确的问题,为此,我们的想法是研究一款具有一定感知能力的智能烧杯,这种烧杯要有普通化学实验烧杯的共性需求,然后采用虚实融合的方式进行实验操作,重点解决虚实融合实验中的手眼一致性、虚实一致性、心理模型和交互模型一致性等关键科学问题和核心技术问题。

 

团队协作——师哥们等等我

说是确定了项目方案,我负责的那一块是硬件方面的,师哥们负责做动画和程序的,虽然分配好了工作,但是实施起来还是困难重重,如果每个人都单独负责自己的那个小模块,做出来的东西肯定是四分五裂无法集成。我们不得不每天都汇报自己模块的进展,然后确定了的方案不知道又改了多少次。那时候寒假快要到了,我感觉要被这个项目折磨地喘不过气来了,加上假期快要到来,整个人变得浮躁,每天来到实验室无精打采,我们的组会也变成了一周一次。等一周过后,开会的时候,师哥已经把算法框图写好了,我这时候才感觉我好像一周都没怎么学习了。等师哥们汇报完了自己的工作,问我的进展的时候,我又支支吾吾说不出话来。

 

“师哥,我还没做,你们等等我,我尽快。”我那时确实感觉我拖着整个项目的进度。然后接下来的一个周,我每天都披星戴月,硬件部分的3D打印过程是非常慢的,一般一个烧杯和一个试验台要打印两天左右,如果等着打印完了再进行其他硬件和芯片的调试,那我肯定跟不上师哥们的进度了,那项目进度也会变慢,所以,必须要并行工作。那阵子我会主动要求开组会,了解师哥们算法和程序中所需要的接口,我们对着中学实验大纲要求认真研读,我在深入细致了解了到底需要做什么之后,就真正开始了我自己的工作。传感器的焊接问题和数据的传输问题是比较繁琐的,我做了两天焊接工作之后,师哥们也主动为我提供帮助,他们去其他同学那里借来了焊接工具,我十分感谢他们,内心又是感动又是愧疚。

 

“没事,别着急,我们等等你。”他们安慰我。

 

攻坚克难——“云”协作

寒假如何而至,一场疫情打乱了我们原有的计划,我们没能如期返校,我们仨居住在三个不同的城市,碰面在当时是不可能的,庆幸的是我把之前在学校里制作的硬件带回了家,我依旧可以在家做我的工作。已经四月份了,学校还是没有开学的通知,反而是校领导一直在安抚我们不要着急返校。我们的进度已经严重滞后了,再不开学可能真的完不成了。在这么等下去也不是办法,必须想办法把项目集成起来了,我们的组会改成了网上会议,师哥们把程序传给我,教给我怎么操作,然后我把硬件设备的接口连接到他们的程序中,初步集成,bug无数,我们的“云”协作从此开始,我们各自在家,打着视频电话,边集成边改进,仅仅是改bug,就改了一个月左右,幸运的是,我们集成起来的三个小模块终于跑通了。

 

冲刺——“你们要冲国家一等奖”

六月,终于等来了开学的通知,我们也终于见面了。导师对我们的项目十分重视,开学第一天就要求我们演示集成好的项目,我们也是很骄傲地把我们做的东西展示给导师看,本以为会获得导师的表扬,但是万万没想到的是导师说了句“这样的项目不允许参加比赛。”我们也是当头一棒,不明白导师到底什么意思。当晚导师就给我们发微信,告诉我们到底哪里不足。我们虽然是跑通了整个实验,但是完全没有考虑到中学生的性格因素,他们那个年纪应该都是充满好奇心的,那我们的实验也就必须要加入很多探究性的操作,比如化学实验过程中拿错了药品或者器材,做错了实验步骤怎么办?我们白天很不服气导师对我们的否定,但看到导师这些话之后,也觉得十分有道理。之后的时日,我们的每次组会导师都会来,听我们的想法,提出他的意见。在导师的帮助下,最后一个月我们的项目有了质的飞跃,真正做到了针对中学生行为认知特点和满足中学实验大纲要求,完成了一套具有一定认知能力的虚实融合的实验系统。

 

“你们要冲国家一等奖。”这是我们导师最常给我们说的话。

 

后记

我们确实拿了国家一等奖,但这个奖属实不易。现在回忆起来,依旧觉得这个过程是十分艰辛的,我现在才知道,原来我是能通过自己的努力拿到国家重要赛事的一等奖。这是我人生路上很珍贵的一次体验,也是我最骄傲的一次任务。感谢我的导师,我的师哥,还有我自己。如今我已经研二了,我也有了师弟师妹,我也像我的师哥们一样,带着我的师弟师妹步入正轨,我也希望他们参加研电赛,拿到一等奖。我很想把我的经历告诉他们,那就借这个机会吧。