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“魔法导师”王新怀

来源:宣调部

作者:宣调部

时间:2020-9-4

瓶盖大小的毫米波雷达、会跳舞的皮影、灵活自如的水下蛇形机器人、自动作业的液体3D打印机、“黑飞克星”无人机侦测与反制系统……

这不是哈利·波特的魔法学校,而是西安电子科技大学国家电工电子实验教学示范中心的学生实验室。这间看似普通的教室,摆满了形形色色各种电子仪器设备。学生时而认真观察,时而冥思苦想,时而埋头计算,似乎沉浸在一个欢乐的魔法世界里。

王新怀是这里的“魔法导师”。在他的带领下,从这间实验室走出了双创明星蒜泥科技、慕声科技,走出了研发出反无人机系统的“天蚁”团队……

7月28日,记者在西安电子科技大学国家电工电子实验教学示范中心采访了这位带着学生用电路实现各种奇思妙想的“魔法导师”。

“这是我们研发的MIMO雷达,这是77G毫米波雷达,它们小巧紧凑、灵敏度高,可以精准感知距离、方位、高度等信息,在汽车辅助驾驶、医疗健康、遥测遥感等领域用途广泛。”王新怀介绍。

眼前的雷达,完全颠覆了记者此前对雷达的印象。它们看起来更像是迷你电路板,大约3厘米长、3厘米宽、2毫米厚,上面排满了一条条像梳齿一样的线路。王新怀介绍,这些线路就是毫米波天线,比起传统的雷达,这种梳状天线雷达更紧凑、更小巧、敏感度更高。

这些小雷达可以干很多有趣的事情。王新怀给记者展示了一件学生做的手势识别产品——装着手势感应小雷达的液晶显示屏幕,在面前变成了一面智能屏幕。手在空中分别向左右划动,它自动随之划动;手在空中分别向上下划动,它亦自动随之划动。

能带着学生做出这些“科技范儿”十足的“潮物”,源于王新怀扎实的科研基础。

作为天线与微波国家重点实验室重要成员,王新怀长期从事智能天线与毫米波系统方面的研究工作,主持参与国家自然科学基金、重大专项、省自然科学基金及横向课题30余项,发表学术论文80多篇,获得专利28项。他先后研发了GPS、GLONASS、北斗等三代抗干扰智能天线系统,在总装某打擂活动中获得第一名的成绩,其成果在2019年中国创新挑战赛(西安)中经激烈比拼以第一名获得优胜奖,为技术需求方提供了先进的解决方案。

“我希望能激发学生对科技创新的兴趣,在动手实践中不断提升创造力!”为了更好激发学生对前沿科学的兴趣,提高动手实践的能力,王新怀不断创新自己的教学方法。

“电路可以实现哪些应用?”这是王新怀在基础课模拟电子课堂上给学生发布的题目。

为了解答这个题目,他并没有照本宣科,而是结合自己多年的科研经历,从探析电路理论入手,介绍它们的实际应用,再带着学生一起设计、安装、调试电路,让学生们在动手操作中对所学知识有了更深刻的理解。这门原本被学生称为“魔鬼电路”的课程,晦涩而难懂,在王新怀生动比喻与循循善诱下,似乎有了魔力,同学们学习兴趣空前高涨。

正是强调动手能力,王新怀带领学生们像变魔法一样,制作出一件件新颖独特的“潮物”,拿下了一个个重量级的竞赛大奖。

在实验室,王新怀给记者展示了2012年获INEMO校园设计大赛冠军的水下蛇形机器人。这款长约2米的蛇形机器人,总共由十几个关节组装拼接而成。“为了解决密封性、水下通信、水下灵活运动等问题,大家夜以继日地讨论、实验、测试,这些零件都是我们自己动手设计、加工、制作的!”王新怀说,为了更好实现目标,他甚至自费购买了一台3D打印机。“这些对我和学生来说,都是十分宝贵和难忘的经历,不仅丰富了我的教学科研实践,也为学生们走上科研道路打下了基础。”他表示。

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“小魔法”不仅有趣好玩,还注重解决实际需求。“无人机从小众走向流行,在快递、个人摄影等方面均有广泛应用。但无人机黑飞、滥飞也造成很多负面影响。一开始跟研究生们讨论反无人机项目时,大家更多的是兴趣和好奇。随着对项目日渐了解,大家发现市场上对无人机反制功能有着迫切的需要,就坚定了做下去的决心。”王新怀介绍,团队设计的“黑飞克星”无人机侦测与反制系统,凭借着良好的展示效果和紧扣实际的应用价值,获得了第十二届中国研究生电子设计竞赛全国一等奖的好成绩。“随着项目不断改进,‘黑飞克星’已经不仅仅是源于兴趣的作品,而是旨在完成成果转化的科研项目。”

“小魔法”在脱贫攻坚中也发挥了作用。面向宁强县蘑菇养殖农户实际需求,王新怀带领由研究生和本科生组成的团队,设计开发了基于Wifi的“互联网+农业生产”智能辅助系统,实现了温室大棚各类环境参数的实时监测和相关生产流程的智能控制。2018年初,针对学校扶贫对接单位蒲城县洛滨镇食用菌大棚需求,王新怀带领学生建设了蒲城县洛滨镇西电食用菌产学研一体化示范基地,自主研发了基于NBIoT的新型智慧农业物联网平台系统,并批量生产了数百套,进行现场应用,实现了大幅增产增效。学生团队也以此为参赛项目,荣获多项创新创业大赛奖励。

从实验室里的设计组装,到指导学生参加学科竞赛,再到在实际场景中的应用,王新怀有着自己的独特见解:“我从学生时代走过来,知道他们需要什么。我希望科技创新的魅力能吸引更多学生,也希望更多学生在动手操作中增长智慧才干!”

陕西日报记者 张梅

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