充滿興趣的研究項目和無心插柳的參賽過程
我參賽項目的研究目的在于解決一般夜間行車過程中駕駛員遭受對面駛來車輛遠光燈炫目刺激導致駕駛事故頻發的社會問題;相比現有的解決方法,如戴太陽眼鏡,在車窗玻璃上貼上減透膜、太陽膜,以及一些更新穎的方案,我的解決方案的核心思路,是通過檢測遠光燈相對于駕駛者的照射方位,利用安裝在駕駛者前方的點陣式液晶玻璃的部分遮光的特性,在駕駛者能清楚看見前方路況的同時,替駕駛者減輕遠光燈帶來的危險。
在我新高二的暑假伊始,我們學校辦過針對科技創新班的夏令營活動,當時我提出了這個想法,但是想法非常不成熟,只有一個抽象的概念,通過檢測光線的方位用點陣式液晶玻璃來替人眼遮光,然而,具體的實施手段、用什么材料,甚至于用在什么場合,都非常模糊。我之所以會有這個想法,是因為一直都對人眼在直視強光過后眼前會暫時留下一塊黑斑這樣一個現象非常感興趣,而我從小又對液晶顯示器非常感興趣,一方面想了解它的構造,另一方面覺得液晶玻璃能拿來做很多有趣的事。開學以后,我找到了我們學校的勞技課祖權老師和物理課湯晨毅老師(之前他們就指導過我做別的項目)詳細討論我的項目,湯老師肯定了我的想法,祖老師告訴我可以拿單片機嘗試實現這個功能,并借給了我一塊PIC單片機開發板來入門,用的是可視化編程語言。我記得當時欣喜若狂,之前只是學習物理競賽的時候了解過關于電路的純粹理論知識,然而這是我第一次看到一塊布滿了頭發絲般的走線和方方正正的元件的玻纖板,我覺得有機會去深入了解電子世界了。
后來我開始了單片機領域的學習。在玩轉了那塊PIC開發板后,我抱著試一試的心理,去學校的圖書館查閱書籍,居然找到了2本51單片機的教材,于是開始了自學的過程。同時我還上網找到了很多單片機入門的網站,看網上的教程學習。從底層的硬件架構學起,直到編寫基本的匯編程序和C程序我都詳細地學了一遍,除此之外,我還學了最基本的液晶顯示理論。之后我開始上手實踐,我上淘寶網自己買51單片機和系統板、液晶模塊,各種電子元件、線材、面包板、洞洞板,還有一些工具、膠水等。爸爸、媽媽和祖權老師對于我一直都十分支持,因此在買東西花錢方面我一直都有著很好的保障。就這樣自己一路摸索一路前進,我拆過液晶模塊,也干過拿繼電器搭步進電機橋式電路的傻事,但最后總算第一臺IASLG(智能防炫目液晶玻璃系統)大功告成了,其實就是一個光敏伺服系統和一塊液晶玻璃,但是因為買不到材料,我拼湊出來的這套東西只能演示演示思路罷了。
后來我參加上海市青少年科技創新大賽只拿了二等獎,心里比較失落,另一方面學業也落下了很多,所以沒有去繼續深入,只是在看一本《PIC單片機原理》,上課下課有空就看。5月份的時候,我聽說有“明天小小科學家”比賽的報名,一開始并沒有在意,直到有一天在學校樓道里遇到教生物的婁維義老師,他鼓勵我去報名嘗試一下。抱著一半交差、一半對自己重拾自信的心理,我報了名,但并沒有抱太大的希望。
暑假之前,班主任老師找到我進行了一次較長的談話,希望我在暑假期間能好好專心學習,不要參加課外活動了,迎戰高考。我認同了老師的觀點(我已經把報名過“明天小小科學家”的事情差不多忘光了),高三開學的時候,我全身心都放在學業上,后來突然得知“明天小小科學家”一個禮拜之內要交復審材料,主要是研究報告能做一些改進。祖權老師為了我能夠安心準備材料,把他的寢室讓給了我,于是我便沒日沒夜白天上課晚上通宵熬夜寫材料,研究報告完善了許多,終于及時交了材料。差不多一兩個禮拜后,終評結果出來了,我居然進入了終評環節,當時是在祖權老師的辦公室,不然準興奮地大喊。
得知進入終評環節是9月底,終評比賽是在11月中旬,整個過程中間都忙得喘不過氣來。10月的上旬,我主要是在繼續自學一些單片機知識、圖像傳感器的知識、液晶玻璃的理論知識以及加工工藝。主要是在構思之后要做的一套更為先進的IASLG裝置的詳細方案。我當時實驗室離教室比較近,于是我每節下課都跑過去在電腦上查閱各種資料(很多都是全英文的),上課再跑回來,邊聽課,便自學《PIC單片機原理》等材料。10月下旬我開始著手新的IASLG的制作,但做著做著就發現時間實在是太短,完全做不了,于是我退而求其次,用了新的液晶玻璃,利用之前使用的51單片機C語言編程平臺,做了一套手動遮光、演示液晶玻璃遮光思路的裝置,后來,又用這套裝置做了一個比較嚴謹的試驗,完善了不少研究。
11月上旬,上海科技會堂組織參加“小小”比賽的10位同學與學科專家再一次進行了項目指導交流,參加計算機項目指導的江建慧教授替我指出了完善研究的方向,于是我又完善了我的解決方案的數學模型以及程序等。此外,我開始制作展示材料,如展板、宣傳材料等,練習了項目的答辯。
最有挑戰、最深印象和最有趣的終評活動
終評活動中,我覺得最有挑戰的是項目答辯環節,因為有很多展示的技巧以及專業功底的展現;然而,我覺得印象最深的綜合素質測評環節(面試環節),更值得一說。在參加終評之前,新高三暑假之前,我參加過復旦大學舉辦的“步青計劃”面試,也是眾多教授“多對一”面試的形式,雖然我經過了精心準備,但是卻依舊落選了。盡管可以說是一次面試經驗,但是更多的是對面試的陰影。所以,在終評的面試環節之前,我一直都非常的緊張,擔心面試成為終評的“敗筆”,然而,這次面試教授的態度截然不同,感覺十分親切,特別是遇到了一位同樣從事電子工程領域的專家,在我闡述具體研究方法的時候一直在點頭表示認同,我覺得遇到了知音,之前研究中遇到的困難全都成了我的信心與動力,隨著面試的進行,氣氛越來越熱烈。面試過程中我最記憶深刻的問題是“你覺得要成為一位科學家最重要的素質是什么”,我回答:“是面對困難不屈不撓,敢于挑戰難題,就像是前方擺著一座山峰,應該想著如何去攀登而非想著如何繞過去。”
讓我覺得最有趣的活動是在北京八中與師生進行的項目交流互動。交流的時候我格外高興,我認為這是我在整個終評環節過程中做得最好的一次項目介紹與答辯。一直以來,我在同學們面前做演講都十分不自然,經常伴隨著忘詞、停頓的尷尬,而這次的介紹卻異常流暢與自然。也許是前一天剛進行完專家答辯,與之形成對比,聽眾是同齡人,而且交流活動也與獎項、競爭完全無關,所以我十分放松。實際上我是一個相當幽默詼諧的人,然而在許多場合我都會刻意抑制自己的幽默神經,雖然多數是出于尊重,但是也帶來了疏遠。在八中的交流我放開了幽默神經,侃侃而談,不但讓一教室的人通過簡明的敘述理解了復雜的算法,而且笑聲不斷。盡管最后由于我演講的時間太長直接導致了后來幾位參賽選手演講的時間嚴重不足,自己也講得口干舌燥,但是我相信大家都經歷了愉快的下午時光。
對未來的展望
大的計劃是打算在清華大學進行4年的本科學習之后,出國進行研究生學習。自己打算再深入研究自己的項目,最后做成一個合格的產品。此外,對我而言,做項目的本身就是一個學習完善的過程,我希望我的研究是“永字八法”,經過這樣一個研究我能學到很多很多,豐富自己的經驗閱歷。
大學里我的目前打算是選擇車輛工程專業。在大學學習期間,如果我覺得電子信息工程類專業更適合我的話,我會考慮轉專業。
開展這個項目研究改變了我高中的發展方向軌跡。之前,我一度在專心從事物理競賽學習,后來,因為身在科技創新班而接觸到了科學研究。如果沒有進行這個研究項目的話,我可能不會入門電子領域,而參加“明天小小科學家”活動又像是一場及時雨,在我準備丟下這個項目的時候給了我及時的動力補充,以后我可能就一直從事電子領域了。
就目前而言,我希望以后能從事電子領域的職業,最好是軟件編寫層面與硬件電路設計層面之間,好比機器人或者是電腦主板設計這樣的層次,也參與產品的理念設計。我也希望能夠在軍事、國防領域進行研究,因為我對兵器也有著濃厚興趣。
在我比賽的過程中,一次用餐的時候,曾有一位主持人隨機采訪了一位評委:“你最希望選手們表現出來怎樣的面貌?”答案很簡單:“做自己。”相信這是很多評委老師的共識。“明天小小科學家”獎勵活動真的是一個很好的創新人才展示平臺,從這些評委們希望看到真實的我們這一點上就可以看出。所以,展現最真實的自己吧,對自己之前艱辛的工作是一個交代,對自己的心靈也是一個交代:這是最真實的我的成績。做自己,還會有遺憾嗎?