图为李海波(左四)率队参加2020 中国机器人大赛
作为学校典型的学生创新社团,E唯协会的学生在国际国内的各类水下机器人大赛中夺冠,虽然学生不断更新换届,但是他们身上体现着的工程大学人“敢为的自信、必成的劲头、开放的眼界、合作的气度”的不断追求卓越的创新文化却代代传承,从指导教师到团队学生,坚守“三个第一”价值追求,在“三海一核”船海特色文化孕育中不断成长,忠诚、特色、创新在师生中相互融合,仿佛给他们注入一股强大的力量,使其勇攀科研高峰、一路披荆斩棘。近日,“2020中国机器人大赛”在青岛举行,E唯协会一举夺得“水下机器人—水下作业项目”冠军,这不禁使我们想走近这个传奇式的学生社团,去探索其20年创新型人才培养之路。
大年初二,周翰文就回到学校一头扎进了实验室,早上6点到晚上12点,他全部的心思都沉浸在水下机器人参数调整上。这种全天投入实验的状态,他已经持续了三年,在这个眼神清澈的男孩的世界里,你能看到的只有两个字“疯魔”。
E唯协会里有一群像周翰文一样“疯魔”的人,他们的带队老师李海波、刘文智10年的时间里,从未有过连续休息两天的记录,通宵玩科创才是正常的状态。无奈,协会出台强制规定,除特殊比赛备战时期外,所有师生学员晚上12点前必须停止实验,保证休息,为了第二天保持精力,提升效率。
协会自2001年创办以来,近20年里共有会员1万2千余人,培养的顶尖优秀学员近百人,蛟龙号潜航员陈云赛、单片机传奇达人郭天祥、受胡锦涛总书记亲自颁奖“中国青少年科技创新奖”的毕升、“大学生创业之星”王天、于兴龙等诸多传奇学员不胜枚举。自2005年到2011年,7年里蝉联中国机器人大赛无人机项目比赛冠军,成为该比赛无人机领域名副其实的“老大哥”;两次斩获世界水下机器人大赛冠军,力挫北美麻省理工学院、康奈尔大学、加州理工大学等顶尖高校;三次获中国青少年创新奖和“小平科技创新团队”称号。
要做就做世界第一
“要做就做世界第一”,即便E唯协会创建之初,仅有40几平的活动室、几张破旧的桌椅,20多年来,这位传奇式的带队老师李海波对团队成员始终传达的理念。
2001年,E唯协会成立之初,尽管启动经费有限,还是毅然将航模无人机作为主要科创方向。“无人机当时在哈尔滨也就能找出一架,非常新鲜”,协会成立第一年就有100多名学生报名航模小组。淘汰挑选的方法也很简单,手工制作无人机螺旋桨。普通刻刀无法满足使用需求,就把一根钢锯条,从中间一分为二斜着切断,顺着斜茬磨成刻刀,然后对照标准,把一个长200毫米,宽30毫米、厚度1公分的木板削成螺旋桨,因为要调着角度仔细反复的削,很多学生手握自制的钢锯条刻刀,即使带着手套手掌也会被磨出血泡,仅此一项就淘汰掉了大部分学生。李海波说,“扎下心、有毅力的学生才会成为科创上值得托付的伙伴,才能彼此携手做到科创的第一。”中国空中机器人比赛是国内航空航天领域和计算机智能控制领域最高规格、最高水平的科技赛事之一,比赛充满了激烈挑战。即便如此,李海波、刘文智两位老师依旧带领E唯在无人机领域大放异彩,7年蝉联无人机大赛冠军,这与坚信夺得第一的精神和踏实的干劲无法分割,而在E唯成长起来的众多优秀学生身上无不折射着那句话“不惟有超世之才,亦有坚韧不拔之力”。
1月份正是哈尔滨的隆冬时节,凌晨1点,冻得直哆嗦的李海波在几个凳子拼凑的简易床上眯着眼睛还没到10分钟,热情高涨的学生就趴在耳边,喊道,“老师,又该您下水去调整参数了。”入水后,李海波身上刚恢复的那点热量,又在冰冷的水里散去了。2017年,E唯要征战世界水下机器人大赛。征战前的几个月,队员们要在水池内进行大量的实战演练不断调整参数。在游泳馆调试期间,由于要避开正常开放时间,所以只能在午夜至凌晨进行实验。李海波主动承担了下水工作,数次的下水调试,数次的冷热交替,感冒已成家常便饭。E唯的学生均以李海波、刘文智两位老师为榜样,他们看到了老师在科创上的真诚和身体力行,看到的是以第一为目标的“疯魔”老师,所以慢慢的修炼成一支“疯魔”团队。
“要我学”变成“我要学”
本科、在读,仅仅制作51单片机教程,郭天祥第一年出书的出版费就达到17万元。一天最多的时候,51单片机学习板就能卖出100多套,纯收入2000多元,在2009年,这要比大多数教授工资还要多。然而利用51单片机教程赚钱对于E唯的郭天祥来讲却只是个意外。
E唯需要的是实战能力,进入这个协会后,郭天祥才发现自己在实战方面还差了很多,于是就从网上买来学习板学习,在使用中发现学习板有很多不足,并按照自己的想法开始改进。他改进的学习板好理解、易上手,很多同学开始买他的单片机学习板。更多的同学通过网络平台向他询问购买单片机学习板以及单片机编程技巧,为了节省时间,他录制了单片机开发视频教程。渐渐地郭天祥这个单片机高手被越来越多的人熟知,直到出版商找到郭天祥,一本《51单片机C语言教程》就这样诞生了。李海波说,“2020年我在给研究生上课的时候,有2/3的学生还在用郭天祥制作的视频教程,10多年过去了,他的影响力依旧在。”
在E唯协会,要把知识真正转化成为支撑科创力量,是需要实践的无数次熔炼与检验,原本很多在课本上已经理解透彻的知识,都要通过动手重新认识,郭天祥学习单片机是这样,更多的后来者亦是如此,除此他们还需要跨学科学习。“在这儿做科创,知道自己哪块不足,就得赶紧去学,通过科创活动掌握的知识,他们一辈子都忘不了,”李海波说,E唯的状态已经从课堂上的“要我学”完全变成了学生自觉的“我要学”。
在E唯跨学科学习是常态,但带队指导教师却只有李海波和刘文智两人,很多人不禁问“学生遇到不同学科的各类难题,两个人都能解决吗?”两位老师常常微笑着回答,“指导教师重要的是为学生指明方向,帮助其在具体的创活动中不断精炼自己、深化理解认知,从而得到成长。我们两个人的力量虽然有限,但是全校老师的力量是无穷的,E唯协会是集全校之力培养的。”
大赛锤炼 身经百战
坚定的目标,扎实的知识储备、大量的实验训练,具备了这些,距离世界第一还有多远?大赛历练——这个答案是E唯在无数次大赛的实战中得到的。
2013年,E唯第三次参加世界水下机器人大赛,有了上一年世界第四的成绩和不断开阔的眼界,再次回到世界赛场,他们底气很足,保守目标是世界第三,然而结果却大跌眼镜,只拿到了世界第五。
“按照规则,终点是在一左一右的两个声源中随机产生,现场比赛时,已经听出了终点是在左边的声源,并且顺着左边的声源往左走,只因为一开始坐标输入的有点偏差,压着圈,不是满分。回来改程序,改完程序再出发,却发现机器人往右转了,从右边的圈里浮出来了,学生一紧张,方向设置反了,结果导致错失2000分。”就这样稳稳的第三变成第五了,李海波赛后总结到:“经过世界大赛的历练,学生们在实战中才会成长的更快。”
2014年,E唯再次征战世界水下机器人大赛时,又遇到了问题,一条“限速”代码让他们与前三失之交臂。“比赛时,发现机器人速度高的时候,就被强制限速了,可以判断是某条代码出了问题,遗憾的是这条代码并未找到,写代码的同学早已毕业两年,而他记不清具体的代码了。”直到比赛结束回国,另外一名学生王天盯着上万条代码找了一个多月,终于发现有一条限速保护代码。原来,国内水池相比于美国体量小,之前写代码的同学就给写了一个条限速的保护措施,却怎么也没料到这反而造成了国际赛场上的失利。自此以后,李海波便要求学生,代码后必须写注释,“写代码需要一晚上,如果要写上注释可能就要花三晚上的时间,但科研就是需要严谨负责的态度。”
也正是一次次的磨练,E唯找到了提升自身的好方法,征战E唯水下机器人大赛的队员,个个都要经历国内国际各类赛事的洗礼,无人机、水下潜器、陆地平衡车、水面五人艇、四轴飞行器……每个队员都要经过这些大赛的历练,身经百战后才会有资格踏足水下机器人大赛赛事,夺冠也就成了意料之中的事。
这个踏足诸多科创领域的传奇团队走到今天,经历了20年大浪淘沙般的洗礼,在他们那份热爱的科创热土上,始终不忘初心、稳步前行,他们所展现的是以世界第一为目标的行动,收获的却是世界第一般的成长!