讓學(xué)生“長(zhǎng)”出課堂學(xué)不到的東西

夏廣慶 大連理工大學(xué)力學(xué)與航空航天學(xué)院黨委書(shū)記

　　太空中有一顆衛(wèi)星——“大連1號(hào)—連理衛(wèi)星”。它17千克重，12U大小，是遼寧省第一顆自主研制的高分辨率對(duì)地遙感衛(wèi)星，也是我國(guó)首顆采用開(kāi)源鴻蒙操作系統(tǒng)的微納衛(wèi)星，在軌拍攝分辨率優(yōu)于1米。

　　我是這顆衛(wèi)星的總設(shè)計(jì)師。對(duì)我而言，設(shè)計(jì)研發(fā)衛(wèi)星最大的收獲，并不是什么技術(shù)突破，而是學(xué)生的成長(zhǎng)。

　　很多同行總問(wèn)我：高校團(tuán)隊(duì)做衛(wèi)星，難度那么大，圖什么？我說(shuō)，就圖一件事——讓學(xué)生在真實(shí)“戰(zhàn)場(chǎng)”上摸爬滾打。課堂上教一百遍團(tuán)隊(duì)協(xié)作，不如讓他們?nèi)f(xié)調(diào)一次接口；講一千遍抗壓能力，不如讓他們親歷一次項(xiàng)目被斃掉。

　　教育這件事，光靠課堂講授是不夠的。學(xué)生需要有“載體”——真實(shí)的、有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目。在這個(gè)“載體”里，不同專業(yè)的學(xué)生一起解決問(wèn)題，一起承擔(dān)責(zé)任，共同面對(duì)失敗，咬牙堅(jiān)持。這個(gè)過(guò)程，才是真正的育人。

　　把學(xué)生“扔”進(jìn)真實(shí)的項(xiàng)目里

　　自2019年啟動(dòng)以來(lái)，連理衛(wèi)星項(xiàng)目吸引了上百名學(xué)生投身其中。有人潛心設(shè)計(jì)，有人負(fù)責(zé)測(cè)試，有人統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，還有人長(zhǎng)途自駕采購(gòu)、運(yùn)送設(shè)備。在這個(gè)多重任務(wù)的復(fù)雜系統(tǒng)里，每個(gè)人都找到了屬于自己的坐標(biāo)，也在實(shí)踐中完成了自我的成長(zhǎng)。

　　做衛(wèi)星的初衷，不是為了追求“首顆”的名頭。啟動(dòng)研制工作時(shí)，國(guó)內(nèi)高校發(fā)射衛(wèi)星已不新鮮。當(dāng)時(shí)我們想，既然不能在時(shí)間上領(lǐng)先，技術(shù)上就要做到最好。目標(biāo)定得很高：采用國(guó)產(chǎn)芯片運(yùn)行開(kāi)源鴻蒙操作系統(tǒng)，用綠色無(wú)毒的推進(jìn)系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的有毒推進(jìn)劑，實(shí)現(xiàn)低成本亞米級(jí)高分辨率對(duì)地觀測(cè)。這些技術(shù)，當(dāng)時(shí)在微納衛(wèi)星領(lǐng)域均處于前沿。

　　但過(guò)程遠(yuǎn)比想象中難。

　　對(duì)接“天舟五號(hào)”，我們所有的測(cè)試流程都順利通過(guò)，卻因?yàn)槿蝿?wù)沖突被拿下。團(tuán)隊(duì)的士氣驟然跌到谷底，學(xué)生們?cè)緷M心期待去海南準(zhǔn)備現(xiàn)場(chǎng)發(fā)射，突然就沒(méi)了下文。更難的是后來(lái)?yè)Q到對(duì)接“天舟六號(hào)”——改進(jìn)型貨運(yùn)飛船首發(fā)船，結(jié)構(gòu)尺寸變了，研發(fā)團(tuán)隊(duì)變了，外掛體積超包絡(luò)了。一次次評(píng)審過(guò)不了，一次次重新優(yōu)化設(shè)計(jì)，一次次協(xié)調(diào)各方，學(xué)生們?nèi)虆⑴c。

　　貨運(yùn)飛船工作人員對(duì)衛(wèi)星嚴(yán)謹(jǐn)?shù)浇蹩量獭幢阒皇鞘褂靡淮蔚踯嚕家敿?xì)規(guī)劃并填寫文件。有學(xué)生說(shuō)，這種“遠(yuǎn)超一般飛行任務(wù)的嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真精神的熏陶”，是最大的收獲。

　　“載體”的意義，不只是讓學(xué)生學(xué)會(huì)制圖、編程，更重要的是讓他們?cè)谡鎸?shí)的困難面前，建立起面對(duì)挫折的勇氣和能力。

　　把技術(shù)“投”入真實(shí)的問(wèn)題中

　　2024年，我指導(dǎo)學(xué)生獲得了中國(guó)國(guó)際大學(xué)生創(chuàng)新大賽金獎(jiǎng)，項(xiàng)目叫“航宇助農(nóng)”——用航天技術(shù)解決冷庫(kù)精準(zhǔn)溫控問(wèn)題。

　　項(xiàng)目的起源很有意思。學(xué)生暑期調(diào)研發(fā)現(xiàn)，智慧冷庫(kù)的閑置率較高，主要原因是溫控不準(zhǔn)。食品保鮮需要正負(fù)0.1攝氏度的精準(zhǔn)溫控，靠傳統(tǒng)壓縮機(jī)很難做到。他們回來(lái)問(wèn)我怎么辦。我說(shuō)，咱們的衛(wèi)星能在太空待機(jī)253天，靠的就是高精度溫控技術(shù)，能不能用上？

　　于是，我們把航天技術(shù)“降維”用到冷庫(kù)中，通過(guò)精準(zhǔn)氣流計(jì)算減少傳感器數(shù)量，通過(guò)儲(chǔ)箱蓄冷降低能耗。最后做出來(lái)的產(chǎn)品，既解決了農(nóng)戶的問(wèn)題，也讓一批學(xué)生得到了鍛煉。

　　類似的故事還有很多。

　　我們有個(gè)項(xiàng)目叫“暖墊助老”——用航天溫控技術(shù)解決臥床護(hù)理難題。項(xiàng)目起源于一次敬老院志愿服務(wù)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，護(hù)理員最繁重的工作是每?jī)尚r(shí)為癱瘓老人翻身——防止生褥瘡，但頻繁搬動(dòng)也讓老人備受折騰。老人隨口問(wèn)了一句：“能不能讓床自己透透氣？”

　　學(xué)生回來(lái)跟我探討。我建議，嘗試把CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）計(jì)算“降維”用到床墊設(shè)計(jì)中。學(xué)生們運(yùn)用CAE軟件對(duì)床墊結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析與氣流仿真，反復(fù)優(yōu)化內(nèi)部通風(fēng)路徑——既要保證承托安全舒適，又要實(shí)現(xiàn)最大程度的透氣性。最終通過(guò)3D打印技術(shù)，制作出能夠?qū)崿F(xiàn)溫度分區(qū)調(diào)控的床墊樣品。這個(gè)項(xiàng)目不僅讓一批學(xué)生在解決真實(shí)問(wèn)題中實(shí)現(xiàn)了成長(zhǎng)，也讓護(hù)理工作有了新的可能。

　　我常說(shuō)，工科學(xué)生要會(huì)問(wèn)“往哪兒用”。看到技術(shù)，要想到它能用在什么場(chǎng)景。這種思維，只有在真實(shí)項(xiàng)目中才能得到培養(yǎng)。

　　讓每個(gè)人都找到自己的賽道

　　連理衛(wèi)星研發(fā)過(guò)程中，我們的學(xué)生參加了由中國(guó)宇航學(xué)會(huì)和國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)共同發(fā)起的世界大學(xué)生立方星挑戰(zhàn)賽。從衛(wèi)星研發(fā)中吸取的經(jīng)驗(yàn)助他們一舉獲得國(guó)際特等獎(jiǎng)。作為獎(jiǎng)勵(lì)，中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院提供了一次免費(fèi)發(fā)射機(jī)會(huì)。

　　這就是“載體”的延伸。學(xué)生在里面找到自己的位置，“長(zhǎng)”出不同的能力。

　　有人擅長(zhǎng)技術(shù)攻關(guān)，有人擅長(zhǎng)組織協(xié)調(diào)，都很好。比如，有個(gè)學(xué)生大一就主動(dòng)來(lái)找我，想?yún)⑴c項(xiàng)目。后來(lái)，他一直跟著我做衛(wèi)星項(xiàng)目，負(fù)責(zé)外聯(lián)協(xié)調(diào)、組織團(tuán)隊(duì)。在這個(gè)過(guò)程中，他從只知道自己喜歡做什么，慢慢變成知道團(tuán)隊(duì)需要什么。

　　有的學(xué)生有音樂(lè)特長(zhǎng)，我鼓勵(lì)他們創(chuàng)作航天主題歌曲；有的學(xué)生不善溝通，我就專門安排他們跟企業(yè)打交道鍛煉。

　　最近，我們正在打造一個(gè)全新的教學(xué)“載體”——天地一體化智能應(yīng)用驗(yàn)證平臺(tái)。它將衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)、無(wú)人車、無(wú)人船等互聯(lián)互通，構(gòu)建起萬(wàn)物互聯(lián)的立體教學(xué)場(chǎng)景。在這個(gè)平臺(tái)上，學(xué)機(jī)械的學(xué)生設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，學(xué)力學(xué)的學(xué)生分析強(qiáng)度，學(xué)控制的學(xué)生編寫算法，學(xué)信息的學(xué)生處理數(shù)據(jù)，學(xué)軟件的學(xué)生打磨交互界面……不同專業(yè)的學(xué)生共同面對(duì)真實(shí)任務(wù)、承受失敗、分享成功——這正是我們想要的跨學(xué)科育人生態(tài)。

　　連理衛(wèi)星總指揮于曉洲教授有句話說(shuō)得非常好——“讓學(xué)生們自己動(dòng)手做，如果能借此培養(yǎng)出一批我國(guó)衛(wèi)星研發(fā)領(lǐng)域的棟梁之才，比發(fā)射幾顆衛(wèi)星更重要”。

　　讓更多學(xué)生受益，是我們搭建平臺(tái)的根本動(dòng)力。我們不追求所有人都達(dá)到同一個(gè)高度，而是希望每個(gè)人都能從自己的起點(diǎn)向前走一步，“長(zhǎng)”出課堂上學(xué)不到的東西。這，就是成長(zhǎng)。

　　（本報(bào)記者 張瀅 采訪整理）

《中國(guó)教育報(bào)》2026年03月18日 第05版

作者：本報(bào)記者 張瀅