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全民赢三张:环院抗疫进行时:科研不停歇,交大师生“花式”打造“无处不在”的实验室

https://news.sjtu.edu.cn/jdyw/20220329/169385.html 2022-03-30 114870

    不去实验室就不能做实验了吗?对于部分可以进行远程或能在宿舍实验的交大学子来说,这不是问题:自创VR虚拟现实设备,把实验用电路板“急送”到“家”、远程预约学校分析测试中心24小时工作站……上海交大学子“花式”打造“无处不在”的实验室,为自己的科研树立“小目标”。而交大老师也通过各种各样的方式,鼓励学生“思考‘不停歇’”,为学生探索和研究创造条件。

    VR“任我行”:自创虚拟现实设备线上实验不耽误

    没有办法到实验室,怎样才能找到实验室操作的感觉呢?物理与天文学院的博士生严增泉想到,可以借助VR虚拟现实设备和“元宇宙”概念,在虚拟世界中映射实验设备,并通过体感手势交互实现对虚拟实验器件的调控,达到线上实验的目标。

    想法有了,说干就干。首先,他想到实验器件的调节往往需要复杂的手部动作,通过引入基于手势识别的高自由度交互方案,设定与实验器件匹配的抓握、移动、旋转,以及旋钮精细调节等,实现了接近真实实验的感受。然后,他通过加入实时的光学仿真模拟,呈现了更为精致的光学实验现象。这些全部做完后,再把计算所得的画面无线传输到头戴显示器,实现完全沉浸式的线上实验交互体验。“这期间我反复尝试了很多次,不断修复其中出现的问题。”终于功夫不负有心人,一套VR虚拟实验装置被严增泉发明出来了。

    VR线上虚拟实验需要的装备非常简单,只有一个头戴显示器和一台笔记本电脑,不光是物理光学实验,也可以扩展到化学、电子线路和工程类实验。严增泉说,他对这套虚拟装置很有信息,未来如果利用低成本的深度相机结合“数字孪生”技术,对各实验室进行大尺度的超清三维实景重构,将数字孪生的实验室对象整合至线上平台,还有可能实现对校内实验室的线上沉浸式交互与导览,实验人员也许远程就可以对实验室内的器件进行实体操作。

    24小时“宅急送”:63个实验用电路板送到“家”

    “求助!实践与科技创新课,目前进入实践阶段,需要实验板,可是同学们都在宿舍,可否想办法递送?”3月19日,电子信息与电气工程学院电子工程系党总支书记吴林晟接到了任课老师方向忠和陈颖琪发来的求助短信。第二天要上课,24小时内要给30间宿舍递送63份课程上要用到的实验器材EGO1电路板,任务看着简单,执行却不容易。谁去送,怎么配送?各个环节怎么协调?校内志愿者教师本身配合学校统一调度工作量已经饱和,再加上自身的教学任务,要完成这次额外的配送任务肯定要牺牲个人休息时间。

图说:准备好实验用电路板后,诸勤敏、吴林晟根据名单填写学生宿舍信息便签,并在每份器材上贴上标签

图说:经过严格消杀后,实验用电路板被送到了同学手中

    吴林晟首先把自己列入了配送人员名单,学院诸勤敏老师、大零号湾专项办公室罗金才老师主动支援配送,再综合考虑各个环节所需人手、配送工具等因素,吴林晟邀请了肖汉、焦文斌两位思政老师和宿管阿姨加入——临时“宅急送”配送队组队完成。经过器材检查、贴上标签、打包装箱、物资交接、严格消杀,63份实验器材顺利到达了同学们手中。3月22日下午,陈颖琪的线上课程“计算机组成课程实验”顺利进行。“感谢老师们的努力和每一‘棒’顺利的交接!”同学们拿到了电路板,向老师们表达了最真诚的谢意。

    思考“不停歇”:一步步实现科研小目标

    “对于研究生,实验室才是你们的主战场。作为导师,我特别理解你们焦急的心情,但一个好的研究者应该学会高效利用时间。在这样一个特殊的时期,对前期工作进行深入总结和反思,在后续的实验中会得到事半功倍的效果。” 近日,全民赢三张博士生导师张波写给学生一封信,鼓励交大学子在疫情特殊时期沉心思考,有计划地推进自己的科研工作。

    为自己设定一个短期的小目标,一步一步地实现它,很多交大学子也是这么做的。船舶海洋与建筑工程学院土木工程专业博士生李粒珲通过线上预约学校分析测试中心的24小时工作站,利用向日葵软件远程操作,进行能谱数据的分析处理。同样是土木工程专业的博士生庞博则利用平时所收集照片信息或网络开源图片资料,基于数字图像摄影测量生成3D空间点云数据,在宿舍里完成了快速建模至数值计算技术链条的打通,让自己不依赖于硬件设备进行现场测量,足不出户就能实现物理模型的数字化和历史遗产数字化档案的建立,其他同学也可以通过数字化虚拟空间的群体协作和内容创造,线上完成数据与模型共享。思考“不停歇”,交大人正在一步步实现自己的科研“小目标”。

    

    转载自:交大要闻 https://news.sjtu.edu.cn/jdyw/20220329/169385.html

    本文同步发布于《新民晚报》,标题为“没条件就创造!自创VR实验 急送电路板 上海交大学子“花式”打造身边的实验室” https://wap.xinmin.cn/content/32137395.html

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