全国大学生光电设计竞赛
在了解了全国光电设计竞赛之后，大家是否仍然有许多小问号呢？本次学长学姐分享系列，我们请到了一个优秀的国奖团队，那么接下让我们开启与优秀学长的对话吧！
朱思蒙
朱思蒙，2017级，光电信息科学与工程实验班
获奖经历：
第七届全国大学生光电设计竞赛（西南赛区）一等奖；
第七届全国大学生光电设计竞赛（决赛）一等奖银奖；
国家级大学生创新训练计划项目负责人等。
1. 比赛基本情况
“全国光电设计竞赛”相对于教育部四大竞赛来说，其特殊的专业性导致参与人数较少。但其作为国乙级别比赛其比赛难度远远不低于四大竞赛。
第七届全国大学生光电设计竞赛更是全国光电竞赛发展史上的里程碑。原因在于这是第一次针对教育部互联网+大赛举办光电专业特色创意竞赛，我更愿意将其理解为“大挑战杯”与“互联网+”的结合体：既兼具所有电子竞赛所共有的实物性与技术性，在比赛中比作品的自主技术强、性能稳定、功能多样化及精度高等；同时此次竞赛还需要进行路演测评，对参赛者的语言表达、组织能力进行考验。
光电设计大赛作品比赛准备时间很长，参赛作品可以在三月初主办方给出题目后一直到七月份初赛之间都可以对作品进行改进完善。它虽说不如数学建模或者电子设计大赛那样紧张的三天制作时间，但是他最终对你作品的功能完备性与技术要求远远高于普通比赛。所以在题目给出来后的时间里同样要抓紧时间准备完善作品。
但是我相信不管是奇数年的创意赛或是偶数年的命题赛，它的重点都是放在光电设计上，都是在相同比赛条件下，谁的光电作品具有更好的识别度与灵敏度。
光电设计竞赛的竞赛简章大概在每年三月份公布，这时候就需要去深入理解简章内容，特别是竞赛要求！例如团队的学术成果及作品需要达到的目的。团队对于题目及当前热点的把握也都是十分重要的，尽量将作品内容贴合本次竞赛的关键词。例如我们团队就将简章中的环境保护、物联网、生态农业融入进我们的作品。
团队负责人要善于带领团队讨论、合理分配任务、及时与导师沟通问题，这样的负责人才会健康的带领团队获得成果。确定作品大致方向与目标后，开始查阅各类文献，对团队实现此产品想法的合理性进行开会讨论，要尽快得出项目的技术路线，同时进行任务分工，发挥队员每个人的长处。对复杂的部分简化，尽快开展作品研发。
2. 电离室的架构仿真与产品结构的架构
在这次比赛中我主要负责产品电离室的架构仿真与产品结构的架构。其中我想着重讲的是模拟仿真。
数据模拟仿真对于一个完善的产品体系来说是必不可少的垫脚石，市面上任何产品都不可能在未经过计算机模拟后就开始生产销售。
在本次比赛中，我们团队在前期的文献查阅中积累了一定的电离室结构基础，我们在前人的电离室相关研究基础上对于比赛要求及目的进行改良，由于我们产品中电离室部分属于核心部件，其稳定度与电离度直接决定产品的灵敏度与精确度，并且其发出紫外线的灯泡造价高昂寿命短，所以对其进行实物生产前的模拟仿真至关重要。在这个作品前期研发工程中，团队首先进行问题定义并制定目标，对系统进行描述并对所有假设罗列出可能替代方案，然后收集数据和信息，接下来在光学仿真软件中建立计算机模型，而后校验和确认模型，最终运行模型分析输出，若存在问题及时改进模型与数据，对上述过程进行循环直至达到最佳方案。这就是一个数据仿真模拟的完整过程。
数值模拟仿真可以直观地显示目前还不易观测到的、说不清楚的一些现象，容易为人理解和分析。还可以显示任何试验都无法看到的发生在结构内部的一些物理现象。如弹体在不均匀介质侵彻过程中的受力和偏转、气流在不同空间中的传播过程。
数值仿真模拟同样促进了对作品实验方案的科学制定、试验过程中测点的最佳位置、仪表量程等的确定提供更可靠的理论指导。某些试验的费用是极其昂贵的，并且存在一定的危险，因此数值模拟仿真不但有很大的经济效益，而且可以加速理论、试验研究的进程。虽然数值模拟大型软件系统的研制需要花费相当多的经费和人力资源，但和作品试验以及未来产品带来效益相比，数值模拟软件是可以进行重复利用，并可进行适当修改而满足不同情况的需求，长期受益。
总而言之做出作品前的仿真模拟是一个关键性的、事关成败的环节，所以我希望同学们在未来竞赛中或者科研中都要养成善于使用各类仿真模拟软件的习惯。
3. 专利与论文
在竞赛和科研成果方面，专利和论文的重要性是毋庸置疑的，特别是在“互联网+”和“大挑战杯”比赛中，评委认定项目是否具有自主产权与创新性的评判标准就在于其团队发表的专利与论文。鉴于相对于专利，论文的发表更复杂且难度较大，所以我着重为大家介绍专利的申请情况。
专利的申请其实没有想象的那么难，很多同学在未进入大学前觉得专利是一个遥远的名词，但如果你有一个创新解决问题的点子或者方案，是独一无二的，并且最终可以通过有形的方式实现作用，都可以申请专利。
专利有发明、实用新型、外观设计三类，主要区别是其技术含量不同，保护的时间长短不同，所要交纳的维护费用不同。
申请专利只要按照专利局规定的文件种类和格式内容，将申请文件和相关费用递交专利局即可。专利局会给你一个申请号，证明你的申请，随后，对你的申请文件进行格式审查，提出格式上的不符，由你进行修正。通过后，由专利局进行公布。实用新型和外观设计公布后即可授予你专利证书。发明专利在3年内经过实质性审查，通过后，方可授予你专利证书。
从以上程序看，申请实用新型和外观设计专利，很容易实现，只要递交申请文件、交费即可。但如果有人向专利局提出你的点子不是独一无二的，或者你的专利是复制应用的，你的专利有可能被撤销，前期的努力和金钱将付之东流。
发明专利在授予前将对内容进行审查，通过审查，才能发证，因此，发明专利申请时间长一些，但更有保障。
专利申请文件的撰写有规定的要求和技巧，建议要把专利法、实施细则、审查指南仔细研读后，再自己写，或直接委托有资质的代理机构。
学校对于喜爱创新的同学有着强大的经济支撑，不管是委托外面代理机构发表或是委托学校发表的专利，学校都会进行报账，所以我想鼓励本科同学们如果有良好的创新想法可以将其高质量、详细地表述在申请书里，然后大胆的去申请，专利不仅对于你的竞赛是强有力的保障，对于持有专利的大学生，既可以完成在校的创新学分，又可以为考研、就业等增添砝码；对想出国留学的人来说，属于有创新成果，可以申请美国、英国、德国、加拿大的名牌大学，等于是为出国留学加分，同等的学习成绩，可以申请到更好的学校。
希望以上介绍，能让您对光电设计竞赛、数据仿真及申请专利有一个概括性的了解，希望大家积极参与学科竞赛，及时发现所学知识的不足，进一步激发自己的求知欲，也希望大家在作品的研发过程中提高了自己的创新能力和实际动手能力，加强分析问题和解决问题的能力。实现理论向实践的转化，团队合作精神、科学研究能力和创新意识对你的未来就业、研究生学习是有益的提前补充。
郑昆朋
郑昆朋，2017级，电磁场与无线技术专业
获奖情况：
第七届全国大学生光电设计竞赛（决赛）一等奖银奖；
全国大学生电子设计竞赛省部级二等奖；
重庆市TI杯大学生电子设计竞赛省部级二等奖；
合泰杯单片机应用设计竞赛省部级二等奖；
全国大学生电子设计竞赛选拔赛一等奖；
校级电子设计竞赛一等奖；
校级单片机应用设计竞赛一等奖等。
光电设计竞赛有两种比赛模式：一种是针对题目进行制作，一种是自由发挥偏向创业类比赛。第七届我们参加的比赛是作品自由发挥，因此也弥补了一些基础上不足的情况。
要参加光电设计竞赛不论是题目类比赛，还是自由发挥都要求有一定的硬件设计基础和软件算法基础。
我在团队中负责硬件以及答辩。
1. 硬件制作
自大一上我就加入了学院B311实验室，因此在平时有一定的硬件积累，作品也几乎是由我们进行进一步改良优化拿去参赛。当然也会有些同学选择直接用老师做好的项目，甚至没有项目直接参赛，这样注定拿不到很好的成绩。因为没有实际的制作和对项目的了解是不能体现出项目竞争力的。总而言之我们要有扎实的基础才能游刃有余。
制作硬件部分要注意模块化，以便调试，并且关于信号完整性和电源完整性，我们没有必要追求极致，因为产品也是要注意成本的。
2. 答辩细节
我们的PPT做的其实不算好，但是简洁明了，这样可以大大降低你对时间的把控难度，当然PPT和报告美观更好。我们的答辩稿一定要反反复复修改、反反复复排练，在最后答辩前，比赛组委会告知我们答辩时间缩短为三分钟，之前我们都是5分钟要求，这也是对我们的一个能力考验。当时我侥幸多准备了一份时间更短的答辩稿，因此这方面应对的比较游刃有余。更重要的一点是我们要抓住评委老师们的胃口，技术原理和市场前景，或者我们的创新点要权衡，有很多老师并不懂得其中原理，更在乎其创新和市场，这也是和其他创业类比赛相似的地方。
对于答辩人来说，要找到其中的关键点加以强调，合理分配时间。专心于技术，同时也要提升自己的口才，二者同样重要。
希望学弟学妹敢于参加，勇于参加，也祝愿大家取得好的成绩！
颜渤汶
颜渤汶，2017级，电磁场与无线技术专业
获奖情况：
2018年重庆市TI杯大学生电子设计大赛省级二等奖 ；
2019年全国大学生电子设计竞赛省级二等奖；
2019年第七届全国大学生光电设计竞赛（决赛）一等奖银奖；
2019年合泰杯单片机应用设计大赛省级二等奖等。
很荣幸能收到此次采访，我的名字叫颜渤汶，今年是一名光电学院大三学生，我和我的队友们在去年参加了在青岛举行的全国光电设计竞赛，而我在团队中主要负责软件算法部分的工作。
随着数字系统、计算机技术的发展，现今的绝大多数的电子产品都有其单独的控制与运算内核，而我们的参赛作品也不例外。
如果说电离室，硬件电路是作品的五脏六腑，那么单片机与软件算法就是作品的大脑与灵魂。在各式电子竞赛中，单片机软件工作相对于硬件来说开发周期短，工作强度低，但软件与算法仍是竞赛中重要的一环，一个优秀的算法，能省去庞大复杂的硬件电路，一个稳定的程序框架，能节省开发时间并提高系统稳定性。
要做好电子设计类竞赛，需要相当多的专业的知识。对于有意单片机软件方向的同学来说“数字电路”、“信号与系统”是非常重要的，当然硬件模拟电路方面的知识也需要有所涉猎，如“电路分析”、“模电”、“通信电子电路”。在程序上单纯的逻辑控制无法满足设计需求时，往往需要在算法上下功夫，Matlab的熟练使用也十分有价值。
单片机的入门，我推荐51系列单片机，结构简单，上手容易，其在各种低性能场合任然适用。当你对单片机有一定基础后，可以尝试主流的各式单片机，如STM32系列，MSP430系列，Tiva系列。也可以玩一些FPGA，DPS之类可编程芯片。光电学院有一个TI赞助实验室，加入实验室，你可以免费使用TI公司的MSP430，Tiva系列单片机，这对资金不充裕的同学来说会有很大帮助。
电子类竞赛周期长，耗费时间多，注定是一条艰辛的道路，选择这条路一定要有觉悟与决心。以我的大学经验，摒弃浮躁，踏踏实实学好知识做好技术的精神是我们大学生最缺乏的。对于刚从高三进入大学的学弟学妹来说，自学的侧重是大学与高中最大的不同，上面我说的单片机与专业知识的学习，基本上需要你们自学，没有老师学长的指导，学长最多帮你解决你无法解决的问题。
尽快适应大学的学习模式，提前学习其他人没有学过的知识是你变优秀的基础。
学长的分享到此就结束了，看完学长的经验之谈，大家是不是有一种醍醐灌顶的感觉呢？那么接下来就行动起来，大胆去尝试吧！
稿件来源/科技综合部
重庆邮电大学光电工程学院/重庆国际半导体学院新媒体运营中心
编辑/张晓玲
指导老师/刘瑆
主审/罗玉华
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