《北京工大报》第706期四版:一次平凡的实验经历

简短说明
对于大学工科新生而言,做实验是一件非常重要、又充满神秘色彩的新鲜体验。教学离不开实验,科研更需要实验成果支撑,所以,一次平凡的实验,其实能在同学们心中掀起不小的波澜。也许从此接下与某门课程的缘分,也许从此立下了一生的科研志向……本文从一名普通工科新生的视角出发,文笔活泼、语言幽默、用词准确,将实验过程中波澜起伏的内心活动表现得淋漓尽致,让人忍俊不住的同时还获得一些感想和启迪。

一次平凡的实验经历

  课程设计是对学生学习能力的综合检验。完成课程设计,你所需要的不仅仅是扎实的理论基础,还要有发现问题和解决问题的能力。但是,这些也还停留在理论层面。只有亲身经历过你才知道,恒心、毅力,甚至一点点运气,有时都是不可或缺的。我就刚刚经历过这样一次课程设计。

“千里之堤,毁于蚁穴”

  我所在小组的课题是设计并制作自行车速度表。这个实验需要用到的元器件不多,关键在于弄清楚每个芯片的功能及连接方法。刚开始,我们都没把这个实验放在心上,感觉实在太简单了:不就是仔细看看引脚的功能,然后连个线,“啪嗒”一下接通电源就OK了。

  可是,当我们有一搭没一搭地完成连线工作,颇为期待地打开电源开关时,竟然遭遇了“不测”——数码管没有亮。要知道,点亮数码管是试验成功的前提之一。直到这时,我们才发现之前太“轻敌”了,这个实验并不像我们认为的那样简单。看来,很多书本上有的、前人已经重复过很多遍的工作,并非一点难度都没有。稍稍平复一下心情,我们开始复盘、查找问题。拿着学兄学姐们用过无数遍的电路设计图,我们一点一点检查,发现并无差别。于是,我们把检查重点放在了接点触角上。然而,用万用表反复通断测量之后,我们确定整个线路并无断路之处,因此也无法把问题归咎到接点触角上。大家都有些一筹莫展,实验一度陷入了停滞不前的困境。

“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”

  曙光总是出现在最黑暗的时刻。这句话,我们之前只是觉得酷,但慢慢才发现,原来这就是真理,起码对于描述我们当下的处境再贴切不过。当所有思绪都陷入停顿之后,慢慢的,我们开始追溯问题的本源。既然与设计图并无差别,而且元器件也都被反复证明工作正常。那么,会不会是那张我们奉为“至宝”的电路设计图本身有问题?反正问题不解决实验就无法继续,我们开始“坐而论道”,琢磨起那张电路设计图来。

  通过查找资料、复习功课,一点一点回想老师上课所讲授的要点,我们开始另起炉灶,重新绘制线路图。一边绘制一边与手里现有的线路图进行对比,我们找到了“亮点”:有两根线的接法有问题,我们的自制图与参考图正好相反。

难道是参考图有问题?我们觉得有点出乎意料。顾不得那么多了,困顿已久的我们来不及细想,先到实验室里试试再说。

果不其然。按照我们自己的连接方法,把两根导线调整之后,数码管真的亮了!原来如此,所谓“学长已经用过很多遍”云云,不过是障眼法。这个实验不仅是对动手能力的检验,还是对我们否真正掌握知识的考验。

“宜将剩勇追穷寇,不可沽名学霸王”

  攻克了第一道难关,前方的路仿佛一下子平坦了起来。可是很快,大意轻敌的我们再次尝到了苦头——清零。

  确定线路没有问题后,我们就要在细节上下功夫了。一开始,我们的速度表因为输入信号接触不良,导致电路不能正常工作。于是,我们将输入信号换为信号发生器输入。这样,电路正常计数,且可以实现重新计数功能。看似很顺利,实际很鸡肋。因为我们要做的不是里程表, 而是速度表。虽然遇到了挫折,但由于攻克难关的新鲜劲儿还没有过去,所以我们认为,虽然实验还没有成功,但也就是“一步之遥”了吧。

  冰冷的现实很快击碎了美梦。时间一天天过去,实验又陷入停滞状态。我们明白,清零端与锁存端之间需要延时功能,这是目前的电路所缺少的。于是,我们动手设计了延时支路。可实验结果不尽如人意,我们的改动好像没有起到任何作用。并且,由于存在干扰,电路显示总是奇奇怪怪。这样的状况一直持续了三周之久。每天晚上九点之后,当我们在实验室里折腾半天而又一无所获时,绝望与疲惫的情绪就充盈整个实验室,让人感到压抑。那段时间,我们说的最多的,就是“按理来说……”“应该是……”。

  终于,我们撑不下去了,准备举起双手退出战斗。一位实验“过关”的同学看到我们这么费劲却要无功而返,就帮我们仔细检查了一下。原来,只需要添加一个电容就可以了。对此,我们都有些出乎意料。抱着将信将疑的态度我们试了试,结果成了。

  现在,我们的“面包板”已经作为成功的范例,接受同学们的观摩了。很多同学都夸赞布线工整。其实,我们知道,布线工整几乎是我们的全部优点了。因为,在这个并不算艰巨的实验过程中,我们碰到过一次次困难,面临着一次次束手无策,甚至还想过放弃。但是,不得不说,经历就是财富。虽然有一些运气的成分,虽然离不开同学的帮助,但我们毕竟坚持到最后,完成了实验。在今后的学习中,我一定会坚持这些好的做法,并让这些经验和我一起,不停成长。