探秘一個可以量產“創新能力”的地方

文/程琛　尹興達

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探秘一個可以量產“創新能力”的地方

文/程琛尹興達

2015年11月15日，第五屆中國教育機器人大賽在南京東南大學九龍湖校區開賽，來自南京大學、東南大學、湖南大學等多所國內一流高校的200多支隊伍、600多名選手參賽。來自空軍工程大學理學院機器人俱樂部的15名參賽學員，共獲特等獎1項、一等獎6項、二等獎3項，獲獎等級和數量均居參賽高校前列。兩年來，該院學員在全國全軍大賽中獲得各類大獎近60項。追根溯源，這得益于該院建起的創新實驗中心。

作為空軍院校首批創新實驗中心，如何完成打造一批具備創新能力的高素質軍校學員可謂任重而道遠。“創新實驗中心主要將大一、大二低年級學員規劃進入‘創新素質培養對象’之中，打破舊規，從‘娃娃’抓起，不同于以往注重大三、大四高年級學員‘爆發創新’。”創新實驗中心李宏博主任說。

創意從這里起航

學員顧鵬飛手里拿著一個筆筒在到處“炫耀”，細細打量這個筆筒，一條條螺紋清晰可見，運用3D打印技術完成的“杰作”的確引人注目。前期號稱“書呆子”的顧鵬飛來到軍校后未能及時找到奮斗目標，除了看書之外無事可做。高分入學，軍校大學生真的會不敢搞創新？

對世界各國最新公布的科研成果特別關注的顧鵬飛得知學院引進3D打印機消息后，他連忙找到龔小平教授探討3D技術，龔教授在成圖技術領域研究多年，是名副其實的“行家”。當“書呆子”撞上“高科技”，怎會輕易錯過？當“伯樂”遇到“千里馬”，怎能輕易放手？作為學員中熟練使用3D打印機的“第一人”，每逢課余時間，他總會和打印機打上交道，指導其他學員學習操作方法，用3D打印技術完成的籃球、機翼等一一陳列在筆者面前。青年教員馬靜囡道出自己的看法：“大多數科研成果最初源于興趣，創新實驗中心的實驗儀器能夠充分調動學員們對創新科技的好奇心，增強他們的創新意識。”

“奇怪，為什么小車突然不按照線路前進，難道是發動機不同步，還是電路板的焊接出現故障？”兵器方向的指揮類大二學員湯熺瀟最近可是個忙人，也是個“紅人”，這不他的電子技術實驗課題作業已經進入“全軍物理創新大賽”提審階段，他之所以與創新實驗中心結緣，還要從一次示波器的使用實驗說起。實驗中，小湯使用的示波器屏幕顯示突然呈“點”狀，模糊不清，他不慌不忙地細細研究問題的根源，教員在他的建議下，試著將T形線反置并調節頻率，最終屏幕顯示恢復預先設置。憑借著對線路邏輯的洞察力，小湯獲得了教員的認可，同時拿到創新實驗中心的“入場券”，在中心副主任張建強教員的指導下，他成為電子研究實驗區的“排頭兵”。

針對如何培養學員的創新能力，該院院長張軍說，近年來，該院將創新能力納入人才培養方案，投入專項資金建成了這個空軍院校第一個創新實驗中心，他們通過成立機器人、智能飛行器、智能傳感器、無線測向、成圖、計算機軟件、計算機硬件等俱樂部，鼓勵學員積極參加全國性大賽，不斷加大學員創新能力培養力度。

蛻變在這里發生

走進創新實驗中心，舞蹈機器人、武裝偵察車、3D打印機、智能飛行器……一系列“高大上”的科技元素布滿一間流淌著創新活力的房間。

坐在操作臺前正在調試電機頻率的大二學員侯雪巖如今號稱“電烙鐵大師”，小到電表，大到車控主板均不在話下，然而剛入校上第一節課的侯雪巖是連萬用表都不會用的“門外漢”。“創新實驗區引導學員完成從電子元器件到電子產品宏觀認識，塑造工程化實踐能力。基礎能力實踐區，學員可以對電視機、電腦、電話機、報警器、手機等電子產品進行組裝、維修，拓展功能，鍛煉學員手拿‘金剛鉆’也敢攬‘瓷器活’。”該院電子技術實驗中心副主任魯昀說。

據了解，該實驗中心由電子類創新實驗區、機械類創新實驗區、科技類創新實驗區和基礎能力實踐區4個部分組成，占地534平方米，儀器設備286臺（套），可同時容納200余名學員開展創新實踐活動。

在操場上，學員徐自燈垂頭喪氣正癡癡望著墜毀的無人機。“載重量和平飛速度怎么就是提不上來！”這是在飛行器俱樂部設計的“智能飛行器”初期，飛機的多項數據均達不到預期指標，成品連最基礎的課目都完成不了。在一次實驗中心的討論交流會上，各部門紛紛提出在實驗研究過程中所遇到的疑難點，面對智能飛行器俱樂部提出的問題，成圖技術俱樂部的仇啟元解釋道：“也許是氣動部件粗糙造成上述原因。”數學建模俱樂部的學員齊賀則提出利用數學方法驗證氣動外形的構想。話不當下，經過公式解算后的最優方案呈送給3D打印機，“嗞嗞”旋翼機氣動部件在噴嘴下逐漸成形，經過反復疊加，一套完整的部件順利安裝在飛機上。學員們屏住呼吸，操縱員輕推油門，飛機載著重物起飛成功……

徐自燈的經歷，幾乎每個創新小組都曾遇到。電子技術實驗中心主任黃河說：“在創新實驗室建成之前，學院也有零星幾個‘第二課堂小組’，但沒有經費、沒有場地、沒有設備、沒有平臺，都是小打小鬧的‘野路子’，如今有了這片各專業方向都能耕耘的沃土，所有人都鉚足了勁兒，有開拓的動力、有合作的氛圍，我院的創新成果才會有今天的井噴之勢！”

夢想從這里高飛

創新實驗中心這個“圖書館”式的創新實踐平臺，以開放的姿態，鼓勵學員大膽創新，最終實現了學員“夢想的高飛”。

在中國機器人大賽的頒獎儀式上，手捧獎杯在臺上的大二學員吳昊卻流淚了。“男兒有淚不輕彈”，這個獎杯的意義、背后艱辛的過程卻是最珍貴的收獲。原來參賽隊伍遠赴長沙，就在賓館中比賽前9個小時，發生了意外——智能武裝偵察車的搖臂和抓手的控制失效。形式迫在眉睫，小組成員卻遲遲檢查不出哪條線路出了問題。“能看到自己制造的機器人在賽場上馳騁那就是我的夢想。”吳昊的夢想也是所有隊員們的夢想，大家二話沒說，紛紛拿出自己的備用線路，分頭協作把機器人的線路全部換了一遍又重新組裝起來。手邊沒有工具，就借助賓館有限的金屬和電線充當替代，忙完這一切已經是凌晨兩點多。

付出總會有回報。最終吳昊憑借自己設計的“智能武裝偵察車”一舉在全國機器人設計大賽上大放異彩，力壓桂林科技大學等傳統強隊榮獲一等獎。“說實話，沒有學院為我們搭建這么好的舞臺和教員們辛勤的付出以及隊員們的幫助，這個成績是很難取得的，謝謝大家讓我的夢想實現了！”吳昊感激地對身邊的隊友說道。

實踐有了舞臺，創新成果“遍地開花”。2014年底，該院參加全國首屆“大聯大智能飛行器設計大賽”，4名學員組隊參賽，經初賽從46所院校的100多個代表隊脫穎而出。他們設計制造的性能優異的六旋翼智能飛行器在比賽中同北京航空航天大學等名校競技，最終獲得全國第9名和優勝獎，成為全軍院校中的唯一獲獎單位。今年即將轉院的大二學員鄧宇航，去年因為素質全面被評為“優秀學員標兵”，榮立三等功。獲獎后，他深有感觸地說：“通過參加活動我受益匪淺，是創新實驗中心為我打開了學習的另一扇門。”

就在前不久，顧鵬飛所在的成圖俱樂部也傳來好消息。他們參加第七屆“高教杯”全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽，獲得大賽團體二等獎，8名參賽學員獲一等獎1項、二等獎7項，獲獎數量和等級均位居軍隊院校前列。★

責任編輯：邢玉婧