新闻网
要闻传真

在科技创新的道路上不断攀登 ———自动化学院学生机器人科技创新团队侧记

发布时间:2017年11月27日 00:00  点击:

   是什么原因,让一群大学生彻夜不眠,争分夺秒投入到科技大赛之中?
  是什么方法,让一支不起眼的队伍,变成“一流”战队,成为“明星”?
  是什么秘诀,让这里的每一名学子都能坚持在科技创新的道路上不断攀登,走向成功……记者带着强烈的好奇心,深入采访了自动化学院的领导、教师、学生,以求取答案。
  所有的疑问,皆源自今年暑假期间,第十六届全国大学生机器人大赛 RoboMaster2017机甲大师赛总决赛,我校自动化学院学生机器人科技创新团队以15连胜的战绩强势晋级决赛荣膺亚军,继2015年进入全国32强、2016年进入全国8强后,取得的又一历史性突破。

备战之路
  全国大学生机器人大赛作为全球规模最大的机器人赛事之一,不乏985、211等知名院校的参赛队伍,我校学生在与众多高手对决时,底气在哪?
  2014年11月,在学校团委的大力支持下,自动化学院成立学生机器人科技创新团队,启动参加全国机器人大赛RoboMaster竞赛项目,经过3年的探索,有效将自动化、机械、计算机等专业的同学集合在一起,协同发力将学生机器人科技创新团队打造成为集中展示学校各专业学生科技创新综合能力的品牌。
  SmartRobot战队是一个数十人的机器人科技创新团队,由控制、机电、计算机、交通等不同专业的在校大学生组成,被分配到电控、机械、算法等不同研发小组,在准备与训练期内,团队通过认真研读规则、头脑风暴、确定方案、拟画图纸、实际制作、理论提升、模拟训练等方式全方位提升参赛水平,完成机器人底盘设计、云台俯仰、电路控制、视觉识别、无人机飞行等技术环节,围绕着科技项目和机器人比赛不断成长。
  自动化学院选拔出工程技术实践经验丰富的老师组成指导教师团队;从科技创新竞赛成绩突出的学生中每届选拔40至50人参与团队组建,根据技术水平、日常管理和工程进度的考核,优胜劣汰,动态建设。3年来,团队人员结构更趋合理、学科交叉有机互补、技术水平稳步提升,正在发生着从参赛团队向创新团队、从经验主导向制度主导的转变。
  不相信,有完成不了的任务。
  不相信,有克服不了的困难。
  不相信,有战胜不了的对手。
  这是自动化学院学生机器人科技创新团队的“信条”。
  时间退回到2016年12月10日。
  SmartRobot战队成员又一次在自动化学院大学生创新基地聚首,同学们来自不同的学院、不同的专业,却为了同一个梦想而来,那就是RoboMaster全国大学生机器人大赛。
  每一届备赛工作总是从以老带新的分组培训中开始,以最快速度吸收上届经验、了解存在问题,明确今年的任务。团队每周五晚召开例会,各组汇报工作进展、讨论问题漏洞、安排下周任务。
  经过多次讨论,团队最终从几种战车设计方案中敲定了英雄机器人、工程机器人、空中机器人、基地机器人和步兵机器人5个兵种的云台设计结构,同时机械专业的同学开始着手加工和制作,电控专业的同学开始硬件控制系统的设计。
  今年4月17日,距离首场比赛不足三个月。大赛组委会的一个通知打破了这份宁静,大致内容为:小弹丸的发射频率被削弱,空中机器人的起飞时间被限制。
  突然改变规则,让同学们陷入了沉默。原本,攻击力强大的英雄机器人要通过空中机器人补给高尔夫球弹丸,而新的规则,空中机器人要在比赛开始后的一分半钟才可补给弹丸。“若想占得先机,只有让英雄机器人自主登岛取弹,”大家不约而同地想到。
  如果重新设计,需把之前辛辛苦苦完成的第一代机器人彻底抛弃,时间短、任务多、责任重,队员们有些犹豫。
  “没有好的机器人,怎么取得好的成绩?”“至少还有更正的时间,面对考验,我们要有信心做好。”……一番讨论后,意见达成一致:放弃之前的设计,重新开始。
  4月24日至5月6日。日夜兼程12天,从机器人底盘改造,到登岛装置设计,再到取弹机构、发射机构改变,一切都在紧张有序地进行。
  这是一个漫长而又艰辛的过程。为了与时间 “赛跑”,SmartRobot战队队员们几乎天天泡在实验室里,日复一日,没有人说累;通宵达旦,没有人喊苦。困了,就直接睡在地上;饿了,就订一份外卖……在3次机械升级设计,10多次视觉图像算法研究后,5月6日,第二代机器人雏形诞生,这是一个振奋人心的工作成果,是汗水的结晶,是未来的希望。当“战车”在众人面前完成调试后,所有队员情不自禁地欢呼起来。
  北部赛区比赛中,6战5胜战绩的SmartRobot战队以第三的成绩,换来了一张宝贵的全国赛入场券。
  “然而,在北部赛区比赛中,第二代机器人却屡屡显露出缺陷,比如机身电动推杆不稳定,抬升速度慢等问题,虽然不至于影响全局比赛,但也在比赛中吃了亏。”队长郝清翔告诉记者。
  为了能够在全国赛中一展英姿,SmartRobot战队从分区赛场上回来后,并没有沉浸在胜利的喜悦中,而是分秒必争地谋划第三代机器人,也就是全国赛场上飒爽英姿的“将士”。
  三代机器人,前后5个月的时间,有电脑荧屏前静心设计的孤独,有部件制作时倾心摩擦的专注,有战车模拟中用心付出的坚守。
征战之旅
  8月1日,时值盛夏,正是天气最为炎热的时候,SmartRobot战队踏上南下之路,期待已久的RoboMaster机器人大赛全国赛在深圳打响。35度以上的高温,酷热无比。
  没有参观,没有游览,每个人都以比赛为重,珍惜分分秒秒准备一战。一方面设计控制程序和调试车辆,另一方面还要研究比赛策略。期间,还有多名老队员在技术、战术等方面出谋划策。“老队员王书源、魏哲等在比赛期间,一有闲暇时间,便加入小组的讨论中,有些还赶到比赛现场提供技术和战术的指导。”操作手刘越告诉记者。
  场上,有人负责操控机器人战车;场下,有人负责观察机器人赛中状态;还有人负责记录其他队伍的战术,以便研究对应的“作战”策略。
  时间悄然流逝,6天的全国赛,队员们真的是拼了。“记不得有多少个晚上熬到半夜两点,记不得有多少顿午餐、晚餐没有吃过。”“高温下汗流浃背也顾不上擦,比赛结束后累得倒头便睡”。“竞赛不只是专业实力的比拼,更多的是心态的调整和临场的发挥,还有荣誉背后的辛酸与汗水。”采访中,队员们深有感触。
  一路艰辛一路歌。2:0战胜太原工业学院、2:0战胜西安交通大学……斩关夺隘,所向披靡,7战7捷,凯歌高奏。SmartRobot战队成功晋级全国大学生机器人大赛决赛,获得全国亚军。团队的表现赢得了各参赛兄弟高校和主办方的高度认可和赞誉,SmartRobot战队成了师生心中的 “明星”,团队先后接受中央电视台、东南卫视和 《中国青年报》《科技日报》、人民网等媒体的采访报道。
  千里奔袭,成功问鼎,喜讯传来,人们奔走相告,自豪之情在每个人脸上荡漾。
  学生的获奖,让亲临比赛的指导老师高正中、赵猛倍感欣慰。高正中表示,“经历层层选拔,我们冲到了决赛赛场,学生饱满的参赛热情、面对挫折的冷静、较强的团队协作意识、不断提高的创新能力,虽然只有短短几个月时间,但明显感觉到他们的成长。”
胜战之道
  自动化学院院长李玉霞认为,学生能在全国范围的大赛中一举夺魁,与学校对学生科技创新工作的投入和学院的人才培养定位是分不开的。学院党委副书记赵健说:“这绝不是‘捡漏’,是学院学生科技创新工作日积月累的最好反映,老师们用心、用情的工作,学生们踏实、勤奋的学习,再加上强劲‘后援’的支撑,获奖便在‘情理之中’”。李玉霞和赵健无疑在分享他们的心得。
  学生科技创新工作是一项复杂的系统工程,需要学校、学院和职能部门建立有效机制,加强协同,完善政策;需要师生上下同欲,众志成城。可以说,整个过程,学校用心“搭台”,学院精心“布景”,学生倾心“唱戏”。
  学校始终把培养学生的科技创新能力放在突出位置,制定系列政策导向,在学生科技创新能力培养体系建设中,注重优化顶层设计,多个部门协同配合,课内与课外有机结合,通过前端土壤培育和中端载体的建设,不断激发学生科技创新热情,提高创新人才培养水平。
  学校对SmartRobot战队参加机器人大赛给予多方面支持。在自动化学院设立了全校性的学生科技创新实践基地;为本次大赛投入了专项经费;备赛期间,学校领导亲临制作和训练场地考察指导,勉励参赛队员;比赛期间,学校领导多次问询比赛的相关情况,鼓励参赛师生,提升师生士气;职能部门和学院更是大开绿灯,提供各方面的支持,以赛促练,以赛促学,培养学生,锻炼队伍。在资金支持方面,2013年以来,学校和自动化学院共投入180余万元对大学生实践创新基地进行强化建设,添置相关专用工具和仪器,为机器人大赛就投入了专项竞赛经费140余万元,为SmartRobot战队提供强大“后援”。
  在校团委的支持下,诸多关系得以理顺,学生科技创新之路愈发顺畅。山科大机器人创新联盟团支部成立,团支部建到了大学生创新实验室。团支部成员中先后有中共党员23人、入党积极分子31人,有27人在班级、学生会担任学生干部,本科生全部在各项科技创新学科竞赛中获得过省级一等奖以上奖项。2016年被团中央授予“活力团支部”称号。
  学院以控制科学与工程山东省一流学科、自动化山东省高水平应用型立项建设专业群建设为契机,强调以学生为中心,为大学生提供科技创新和实践平台,通过科技竞赛、学术科技社团活动等各类科技创新实践,打造学生科技创新品牌,培植学生学术科技创新活动的肥沃土壤。
  一是理念先行。在自动化学院成立之初,学院领导班子通过深入调研、讨论,结合学院专业特点,提出了“大学生创新能力必须在创新性实践中培养,创新性实践教育必须依托高水平教学科研平台、必须产学研协同育人、必须以项目为牵引”的人才培养理念,确立“课堂教学为基础、实践环节为支撑、科技训练为依托、竞赛活动为引导、第二课堂为拓展”的人才培养方案。学院重视做好科技创新宣传和教育工作,定期聘请科技专家给学生作科技报告,包括院士、知名专家学者讲座;及时通报国内外最新科技动态;不定期组织学生开展科技参观、学习等。
  二是制度保障。学院制定《学生科技工作管理办法》《大学生学科竞赛组织与奖励办法》等,明确学生科技工作的组织机构及职责、科技活动的形式、科技活动工作机制、奖惩办法,推动科研优势转化为教学资源,实现优质科研资源与教学资源的紧密结合。学院将大学生科技创新竞赛作为创新育人的重要载体,着力构建创新人才培养的长效激励和保障机制,为学生学术科技创新活动提供有力支撑。成立“自动化学院大学生科技创新竞赛指导委员会”,推出学院大学生科技竞赛分级管理制度,将参与或承办的国内外科技竞赛划分等级,根据不同等级确定资助和奖励方案。每年定期召集相关专家、教授、学者,召开大学生科技创新竞赛分类资助评审会。开设科技类的必修课和选修课,设置创新学分,激发学生的科技创新活力;表彰大学生科技标兵。
  三是平台支撑。学院整合力量,构建创新教育与专业教学科研合力育人平台,积极探索发挥大学生科技创新实践活动在提升人才培养质量上的成效,以及对教学、科研工作的促进作用,努力将学院的科研优势转化为人才培养优势,更好地发挥科研反哺教学、高水平科研带动拔尖创新人才培养的作用。学院结合电类专业特点、依托8个国家级教学质量工程平台,山东省“泰山学者”优势特色学科和“领军人才团队”和青岛市顶尖人才团队“铝离子动力和储能电池创新团队”,构建了“全过程、三层次、七模块”实践教学体系,积极探索“研究性、自主性、开放性”三位一体的创新性实验教学模式和“创新思想培养———创新项目实施———创新能力提升”等相互融合、层层递进的培养环节,吸引学生参与到创新性实验、科技立项、专利申报、学科竞赛、参与教师科研中来。建设了大学生科技创新与实践基地,设置专职教师负责建设与管理工作,充分利用好各教学实验室、科研研究室的场地、设备等公共资源,以弥补开展大学生科技创新活动的场地、仪器设备不足的现状,为学生科技活动创造了优良的科研和实验环境。
  四是打造团队。学院启动“学生科技创新团队”建设项目,以3年为建设期,计划建设3-5个“学生科技创新团队”,基本实现对学院各主要学科方向的覆盖。“学生科技创新团队”面向相关专业教师开展创建申报,要求在现有场地、师资、设备、技术保障等基础上,固定指导高水平学生科技类社团开展工作,或以若干项国内外高水平科技创新竞赛的项目团队作为指导对象。选拔出一批工作积极性高、科研能力强的中青年教师,建立专业化的学生科技创新指导教师团队。指导教师根据自身学科方向优势,合理制定培训方案,系统指导学生的实训过程。
  五是精心组织。学院成立了专项工作领导小组为团队的发展提供全方位保障,从场地选用到师生选拔,从日常管理到团队建设,从技术培训到技术攻关,从思想交流到后勤保障,从赛程跟进到赛后总结,每一步都经过了科学规划、细致安排、不断改进、扎实推动。学院组织有关教师,组成教师指导组,对参赛学生进行全面指导。“尽心组织的过程其实就是师生全面提升的过程,就是推动学院发展的过程。”副院长黄鹤松一语中的。“参赛学生可以把课堂学习的理论知识和社会实践结合起来,教师在指导学生比赛的过程中也提高了自身的教学技能。竞赛有利于培养学生创新意识、团队精神及综合运用知识的能力,有利于进一步推动学院教学改革的深入发展。”
  六是真情付出。自动化学院党委书记王永君介绍说:学生科技创新活动指导是一项琐碎的工作,需要指导教师极大的耐心和恒心。学院学生科技创新活动走过了一个个春秋冬夏,许多指导老师几乎没休过一个完整的寒、暑假。成绩的背后凝聚着以高正中、高宏岩、吕常智、隋涛、王传江、王海霞、宋保业、赵猛、马进等为代表的指导教师的倾情付出、真诚奉献。
  七是注入活力。学院发扬“传、帮、带”的好传统,注重以老带新,加强后备梯队的培养和建设,在学院智能汽车俱乐部、机器人俱乐部、电子电路实践社的科技类社团、科技创新工作室、创新兴趣小组,推行“研究生———高年级本科生———低年级本科生”三层次学生梯队模式;通过举办“青工汇”青年工程师论坛,邀请包括珠海英搏尔电气设备有限公司董事长姜桂宾、2016RoboMaster全国机器人大赛总冠军队电子科学技术大学队长陈俊儒在内的国内外优秀青年工程师代表与学生交流心得,传递经验,使工匠形象和精神深入人心。如今,参加科技创新比赛成了同学们的“日常”,仿佛抛开了比赛,大学就不完整似的。“在自动化学院,创新实验室内灯亮的时间最久。”该院一名学生说,“我们晚上离开大楼时都有数灯的习惯。在实验室打地铺,也是我们的常态。”氛围浓厚了,活力延续了,成绩自然就有了保障。
  近年来,自动化学院学生创新成果捷报频传。据不完全统计,2014年以来,学院先后有4000余人次的本科学生参加了各类科技创新实践活动,学生在校期间科技创新活动参与率达到70%以上。在全国大学生电子设计大赛、挑战杯课外科技作品大赛、工业自动化挑战赛、智能汽车大赛等国家级竞赛中获奖84项,省级大学生科技竞赛中获奖360项;授权国家专利80余项,通过参与教师的科研课题,发表学术论文403篇,其中SCI收录8篇,核心期刊138篇;有868名学生获得学生科技创新拔尖人才荣誉称号;学院被评为“山东科技大学集体突出贡献奖”“山东科技大学学生科技创新先进集体”“山东科技大学学生集体特别贡献奖”,涌现出“山东科技大学十大优秀学生”汪新浩、赵曜等先进典型。
  成绩无疑是可喜的,但李玉霞认为:比所取得的成绩更重要的是,激励学生去思考和动手实践,培养学生的创新精神和实践能力,而这,正是参加全国大学生机器人大赛的内在动力。
  沿着自动化学院学生机器人科技创新团队参加全国大学生机器人大赛的足迹,我们看到的是一幅幅用青春、热情、知识和理想精心描绘的宏伟画卷,是一个个坚持在科技创新的道路上不断攀登的身影……这画卷、这身影,是如此美丽,美丽的背后,是众人拾柴堆积释放的火焰,是培养学生成才的探索与实践……(作者:徐展 赵健 高正中 许琳)
 
 

相关新闻
 

网络新闻投稿邮箱: netnews@sdust.edu.cn
山东科技大学新闻中心 版权所有