讓學生“長”出課堂學不到的東西

　　太空中有一顆衛星——“大連1號—連理衛星”。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地遙感衛星，也是我國首顆采用開源鴻蒙操作系統的微納衛星，在軌拍攝分辨率優于1米。

　　我是這顆衛星的總設計師。對我而言，設計研發衛星最大的收獲，并不是什么技術突破，而是學生的成長。

　　很多同行總問我：高校團隊做衛星，難度那么大，圖什么？我說，就圖一件事——讓學生在真實“戰場”上摸爬滾打。課堂上教一百遍團隊協作，不如讓他們去協調一次接口；講一千遍抗壓能力，不如讓他們親歷一次項目被斃掉。

　　教育這件事，光靠課堂講授是不夠的。學生需要有“載體”——真實的、有挑戰性的項目。在這個“載體”里，不同專業的學生一起解決問題，一起承擔責任，共同面對失敗，咬牙堅持。這個過程，才是真正的育人。

　　把學生“扔”進真實的項目里

　　自2019年啟動以來，連理衛星項目吸引了上百名學生投身其中。有人潛心設計，有人負責測試，有人統籌協調，還有人長途自駕采購、運送設備。在這個多重任務的復雜系統里，每個人都找到了屬于自己的坐標，也在實踐中完成了自我的成長。

　　做衛星的初衷，不是為了追求“首顆”的名頭。啟動研制工作時，國內高校發射衛星已不新鮮。當時我們想，既然不能在時間上領先，技術上就要做到最好。目標定得很高：采用國產芯片運行開源鴻蒙操作系統，用綠色無毒的推進系統替代傳統的有毒推進劑，實現低成本亞米級高分辨率對地觀測。這些技術，當時在微納衛星領域均處于前沿。

　　但過程遠比想象中難。

　　對接“天舟五號”，我們所有的測試流程都順利通過，卻因為任務沖突被拿下。團隊的士氣驟然跌到谷底，學生們原本滿心期待去海南準備現場發射，突然就沒了下文。更難的是后來換到對接“天舟六號”——改進型貨運飛船首發船，結構尺寸變了，研發團隊變了，外掛體積超包絡了。一次次評審過不了，一次次重新優化設計，一次次協調各方，學生們全程參與。

　　貨運飛船工作人員對衛星嚴謹到近乎苛刻——即便只是使用一次吊車，都要詳細規劃并填寫文件。有學生說，這種“遠超一般飛行任務的嚴謹、認真精神的熏陶”，是最大的收獲。

　　“載體”的意義，不只是讓學生學會制圖、編程，更重要的是讓他們在真實的困難面前，建立起面對挫折的勇氣和能力。

　　把技術“投”入真實的問題中

　　2024年，我指導學生獲得了中國國際大學生創新大賽金獎，項目叫“航宇助農”——用航天技術解決冷庫精準溫控問題。

　　項目的起源很有意思。學生暑期調研發現，智慧冷庫的閑置率較高，主要原因是溫控不準。食品保鮮需要正負0.1攝氏度的精準溫控，靠傳統壓縮機很難做到。他們回來問我怎么辦。我說，咱們的衛星能在太空待機253天，靠的就是高精度溫控技術，能不能用上？

　　于是，我們把航天技術“降維”用到冷庫中，通過精準氣流計算減少傳感器數量，通過儲箱蓄冷降低能耗。最后做出來的產品，既解決了農戶的問題，也讓一批學生得到了鍛煉。

　　類似的故事還有很多。

　　我們有個項目叫“暖墊助老”——用航天溫控技術解決臥床護理難題。項目起源于一次敬老院志愿服務。學生發現，護理員最繁重的工作是每兩小時為癱瘓老人翻身——防止生褥瘡，但頻繁搬動也讓老人備受折騰。老人隨口問了一句：“能不能讓床自己透透氣？”

　　學生回來跟我探討。我建議，嘗試把CAE（計算機輔助工程）計算“降維”用到床墊設計中。學生們運用CAE軟件對床墊結構進行力學分析與氣流仿真，反復優化內部通風路徑——既要保證承托安全舒適，又要實現最大程度的透氣性。最終通過3D打印技術，制作出能夠實現溫度分區調控的床墊樣品。這個項目不僅讓一批學生在解決真實問題中實現了成長，也讓護理工作有了新的可能。

　　我常說，工科學生要會問“往哪兒用”�？吹郊夹g，要想到它能用在什么場景。這種思維，只有在真實項目中才能得到培養。

　　讓每個人都找到自己的賽道

　　連理衛星研發過程中，我們的學生參加了由中國宇航學會和國際宇航聯合會共同發起的世界大學生立方星挑戰賽。從衛星研發中吸取的經驗助他們一舉獲得國際特等獎。作為獎勵，中國運載火箭技術研究院提供了一次免費發射機會。

　　這就是“載體”的延伸。學生在里面找到自己的位置，“長”出不同的能力。

　　有人擅長技術攻關，有人擅長組織協調，都很好。比如，有個學生大一就主動來找我，想參與項目。后來，他一直跟著我做衛星項目，負責外聯協調、組織團隊。在這個過程中，他從只知道自己喜歡做什么，慢慢變成知道團隊需要什么。

　　有的學生有音樂特長，我鼓勵他們創作航天主題歌曲；有的學生不善溝通，我就專門安排他們跟企業打交道鍛煉。

　　最近，我們正在打造一個全新的教學“載體”——天地一體化智能應用驗證平臺。它將衛星、無人機、無人車、無人船等互聯互通，構建起萬物互聯的立體教學場景。在這個平臺上，學機械的學生設計結構，學力學的學生分析強度，學控制的學生編寫算法，學信息的學生處理數據，學軟件的學生打磨交互界面……不同專業的學生共同面對真實任務、承受失敗、分享成功——這正是我們想要的跨學科育人生態。

　　連理衛星總指揮于曉洲教授有句話說得非常好——“讓學生們自己動手做，如果能借此培養出一批我國衛星研發領域的棟梁之才，比發射幾顆衛星更重要”。

　　讓更多學生受益，是我們搭建平臺的根本動力。我們不追求所有人都達到同一個高度，而是希望每個人都能從自己的起點向前走一步，“長”出課堂上學不到的東西。這，就是成長。

　�。ū緢笥浾� 張瀅 采訪整理）