我的老師有絕活丨以興趣為燃料 看他如何帶領(lǐng)學(xué)生逐夢“空天”

田間地頭上，無人機(jī)播種施肥撒藥助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；城市夜空中，無人機(jī)編隊(duì)組成絢麗的文字圖案讓人大飽眼?！陙?，無人機(jī)在快遞物流、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、搜索救援、城市交通等領(lǐng)域大顯身手，在世界范圍內(nèi)漸趨流行。

在河南，鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院是較早開設(shè)無人機(jī)相關(guān)專業(yè)的高校之一?！澳壳斑@個專業(yè)還沒有畢業(yè)生，到明年會有第一屆畢業(yè)生?！编嵵莺皆汉娇沼詈綄W(xué)院飛行器控制系教師張超告訴大河網(wǎng)記者。

前不久，第五屆河南省本科高校教師課堂教學(xué)創(chuàng)新大賽決賽落幕，在這場全省61所本科高校近萬名教師參加的比賽中，張超憑借對“無人機(jī)系統(tǒng)概論”這一課程的講授，獲得了新工科組一等獎。

他有什么“絕活”？帶著這個問題，記者來到鄭州航院，走進(jìn)張超所在的航空宇航學(xué)院飛行器控制系教室和實(shí)驗(yàn)室，探尋他的故事。

課堂教學(xué)創(chuàng)新：不斷維持學(xué)生的興趣

“長周期模態(tài)表現(xiàn)為‘沉浮’運(yùn)動，速度、俯仰角及高度變化長周期振蕩,本質(zhì)是飛機(jī)勢能與動能的反復(fù)轉(zhuǎn)化……”當(dāng)記者走進(jìn)教室時(shí)，張超正給學(xué)生講授“飛行器動力學(xué)”。

1984年出生的張超來到鄭州航院已經(jīng)5年多了，他所在的飛行器控制系培養(yǎng)的專業(yè)是“無人駕駛航空器系統(tǒng)工程”，簡稱“無人機(jī)”專業(yè)。

“無人機(jī)飛行控制，是無人機(jī)系統(tǒng)工程中很重要的內(nèi)容?！睆埑f，因此在教學(xué)過程中突出無人機(jī)控制技術(shù)的特點(diǎn)，希望學(xué)生在這方面有自己的專長。

在教室里，記者觀察到，張超上課并不是單純地講述基礎(chǔ)知識，而是把重點(diǎn)放在激發(fā)學(xué)生興趣上。只見他拿起飛機(jī)模型，一邊模擬飛機(jī)飛行軌跡，一邊講述“飛行器縱向穩(wěn)定性與操縱性”的要點(diǎn)，學(xué)生們聽得津津有味。

這只是張超課堂教學(xué)創(chuàng)新的一個縮影。在他看來，只有在課堂教育中讓學(xué)生的興趣點(diǎn)能夠持續(xù)地保持，才能鑄造學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)持續(xù)創(chuàng)新的動力。

“知識的更新是日新月異的，學(xué)生緊跟知識的發(fā)展，最主要的是要有學(xué)科前沿的項(xiàng)目?！睆埑嬖V記者，學(xué)院實(shí)行項(xiàng)目制教學(xué)模式，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有機(jī)會去實(shí)踐、創(chuàng)新，這樣能夠極大提高教學(xué)效果，從而不斷維持學(xué)生的興趣。

實(shí)驗(yàn)室：與課程教學(xué)密切配合的實(shí)踐空間

如果說課堂是學(xué)習(xí)理論知識的地方，那么實(shí)驗(yàn)室就是學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合的場所。在飛行器創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室里，張超和學(xué)生們一起動手設(shè)計(jì)形態(tài)各異的無人飛行器。

“我們在課程中加入了很多實(shí)踐環(huán)節(jié)。平時(shí)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目并不單單為了讓學(xué)生去拿獎，更主要的是跟課程教學(xué)內(nèi)容密切配合?！睆埑嬖V記者。

飛行器創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室面向全校各專業(yè)學(xué)生開放。在張超看來，這是一個思維碰撞的空間，多學(xué)科融合交叉的空間，是學(xué)生互幫互助的空間，也是老師們共同交流的空間。

曾有學(xué)生想嘗試開發(fā)基于無人機(jī)的智慧交通平臺，以便實(shí)時(shí)反饋和處理道路交通問題。得知學(xué)生想法后，張超立刻發(fā)起成立項(xiàng)目組，邀請不同專業(yè)的學(xué)生參與其中。

“實(shí)驗(yàn)室有相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)備，如果有些不滿足條件，我們就利用老師或者學(xué)院支撐的經(jīng)費(fèi)，給學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充?！睆埑貞浾f，因?yàn)轫?xiàng)目中涉及人工智能技術(shù)，如果有知識或方法是學(xué)生沒掌握的，也要及時(shí)地依托實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生補(bǔ)課。

遇到超出個人知識和能力范圍的情況，張超還會集合實(shí)驗(yàn)室或教研室的其他老師，共同參與?！斑@里面既有我個人的努力，也離不開同事們的齊心協(xié)力?！彼f。

此外，鄭州航院航空宇航學(xué)院還有無人機(jī)實(shí)訓(xùn)和飛控實(shí)驗(yàn)室，以及多智能體協(xié)同控制實(shí)驗(yàn)室。從上手實(shí)操，到理論實(shí)驗(yàn)，再到高階內(nèi)容的實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)室之間關(guān)系密切，逐步進(jìn)階。

“通過三個環(huán)節(jié)的貫穿，對學(xué)生學(xué)習(xí)效果，創(chuàng)新的能力，實(shí)際問題的解決能力的提升，都是很有幫助的?！睆埑f。

校園飛機(jī)講解：激發(fā)學(xué)生空天報(bào)國精神

在鄭州航院校園內(nèi)，停放著由相關(guān)單位捐贈的五架飛機(jī)，都是真正的飛機(jī)，在拆除了主要部件后供師生們參觀。從2021年開始，這里就成了新生入學(xué)后的“第一堂課”。

“當(dāng)時(shí)，我們帶大家到現(xiàn)場，用專業(yè)知識給學(xué)生介紹這些飛機(jī)背后的歷史、故事、人物、研制的歷程，從而激發(fā)學(xué)生‘空天報(bào)國’的精神。”張超告訴記者。

一開始，講解僅限航空宇航學(xué)院，后來逐步擴(kuò)展到全校范圍。最初的講解工作由張超一人完成。因?yàn)槿雽W(xué)新生很多，他利用周六周日的時(shí)間，把這些代表中國航空發(fā)展歷程的典型裝備給同學(xué)們詳細(xì)地介紹。

此后，很多老師也加入到講解的隊(duì)伍中來。再后來，尋找優(yōu)秀的學(xué)生代表，讓他們擔(dān)任同學(xué)朋輩之間的講解員。

“我印象最深的，而且每次都要著重講的，就是西門停放的第三架飛機(jī)——?dú)?E飛機(jī)。”張超告訴記者，每次講到這架飛機(jī)時(shí)，都要提到兩個人物，一位是航空界的元老——顧誦芬院士，他是殲8系列飛機(jī)的總設(shè)計(jì)師。

另一位是殲8飛機(jī)上的英雄飛行員——王偉烈士。2001年，他的殲-8Ⅱ戰(zhàn)斗機(jī)和美國EP-3電子情報(bào)偵察機(jī)，在距離海南104公里的上空發(fā)生碰撞，壯烈犧牲。

“這架飛機(jī)和背后的人物故事，在學(xué)生心中引起強(qiáng)烈的共鳴。這對傳遞愛國精神起到了很好的作用?！睆埑f，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)航空知識的興趣，因?yàn)檫@背后很多信息，可以從航空專業(yè)的角度進(jìn)行解讀。

張超告訴記者，自己未來努力的方向，首先是要站在科研和學(xué)術(shù)的前沿，不斷更新自己的知識體系；其次是不斷提高自己教書育人的本領(lǐng)；第三是盡可能把科研工作反哺教學(xué)，實(shí)現(xiàn)科研跟教學(xué)的“雙向奔赴”、相互促進(jìn)。