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科研研理 教育育人———访“宝钢优秀教师特等奖”获得者宋爱国教授

发布者:李震发布时间:2017-12-26浏览次数:3218

宋爱国教授,1996年毕业于东南大学仪器科学与工程系,现为东南大学仪器科学与工程学院院长,江苏省远程测控技术重点实验室主任,机器人传感与控制技术研究所所长。2017年11月,宋爱国老师荣获了2017年度“宝钢优秀教师特等奖”。
  收到获奖消息时,宋爱国教授正在去往北京的火车上。“听到这个消息还是觉得很高兴的。”宋教授笑着说,又随即解释,高兴是因为他知道宝钢奖看重的是在教书育人方面的能力和成绩。教书育人,在宋教授看来,是高校教师的本职工作。“这是对我教学工作的认可和鼓励。”
  十数载来,宋爱国教授在教学工作上倾注心力。在此之前,他主要忙于科研领域,而也是由于在科研方面的突出成果,他在2000年4月被破格评为教授。2000年5月,宋教授担任分管教学的副系主任(副院长),从此,他开始认识到教学工作的重要性,并结合自己在科研领域的丰富经验,逐步构想、探索和实施了相关的教学改革,并取得了一系列丰硕成果。

一定要将教学和科研有机地结合起来”
  分管教学工作之初,宋教授与很多教师一样,“觉得教学管理都是些日常的、事务性的工作”。而且,当时教学工作并没有受到现在那样的普遍重视,很多教授也不给本科生上课。“重科研轻教学的风气非常严重”。宋教授就是在这样的情况下开始了自己对于本科教学和教师科研关系的思考。
  经过一段时间的调研后,宋爱国教授对本科教学的重要性有了深刻的认识,他意识到:教学工作的重要性是不可忽视的,人才培养是教师的本职工作。如果我们的教授在本科教学中不积极发挥作用,我们的科学研究不能支撑本科教学工作,那么不是脱离了高校人才培养的本意吗?
  就此,宋教授提出了教学改革的想法与思路。“一定要将教师的教学和科研有机地结合起来。”他首先想到的是在课程方面进行结合,通过开设课程,促进教授和本科生的交流。而为了鼓励教授向本科生授课,他以身作则,率先为本科生主讲“误差理论与数据处理”、“传感器技术”、“测控技术与仪器概论”等核心课程。

“让学术带头人给本科生授课,”宋教授说,“让他们更早了解学术研究领域,对自己要学习的学科有一个深入的了解。”同时,宋教授带领科研团队共同建设传感技术课程,该课程于2009年入选国家精品课程,2013年入选国家资源共享课。宋教授现在还教授着三门本科生的课程,他不无自豪地道:“作为非基础教学学院的院长,我给本科生上课是最多的。”
  可是逐渐,宋教授发现“教授为本科生上课并不能彻底解决科研与教学难以结合的问题”。那么,要怎么从根本上实现教师的科研与教学的有机结合、科研活动支撑教学活动呢?
  经过一段时间的思考,一些更加深入的想法逐渐地在宋教授脑海中清晰起来:将科研资源转化为丰富的教学资源,实现高水平的教材建设、课程建设、实验基地建设……“应该要鼓励学术带头人和学科带头人带领科研骨干,建设高水平的教学团队,因为他们拥有充分的科研资源和一个可以参与教学建设的团队。”他这么说道,“应该制定政策引导学术带头人和教授们从事教学改革和教学团队的建设,不断将科研资源转化为教学资源。”
  宋教授对此十分肯定:“如果我们的本科生们有幸能分享到这些资源,这对他们的培养将会是一个巨大的利好。”通过调研和探索,宋教授已经初步在脑海里建立起一个教学改革的整体观念,而接下来要思考的则是怎样落实细节、具体实施。
  “让科研资源在教学领域最大化地发挥影响”
  下定决心要让科研资源在教学领域最大化地发挥影响,宋爱国教授推出了一系列具体举措。
  首先,他率先参与了一系列教学改革与教学建设,参编《传感器技术》《控制技术与系统》,主编《测试信号分析与处理》,将自己的许多科研成果转化成教材内容与教学案例。其中有国家级规划教材8本、国家精品教材1本,十二五江苏省高等学校重点教材一本。如今,这些书目都已在全国各大高校得到广泛应用,光是《传感器技术》每年就有七千册的发行量,每年被一百多所高校所使用。
  宋教授道,“我参编的教材里,主要内容和案例都来自于团队的科研成果,反映了当时最新的知识。”随着科学技术的发展,宋教授他们不断对教材进行修编和补充完善,这也使得教材内容更加丰富,广受各大高校欢迎。
  不止于教材,宋爱国教授也着手投入教学实践基地的建设。这个思路源于当时的另一个事实性问题:学生们没有多少实践活动的机会,而导致他们的动手实践能力普遍偏弱,工科生情况尤为明显。
  宋爱国教授长期从事机器人技术、虚拟现实与人机交互技术、传感网技术的研究,他依托这些科研方向积极建设教学实践基地。江苏省传感网技术教学实验中心、江苏省测控技术教学示范中心就是如此建成的。2010年,在主持国家863高技术重点项目“面向虚拟现实的多模式力触觉人机交互技术”时,他提出了将该技术应用于虚拟教学实验的设想,并向教育部提交了建立虚拟教学实验室的建议。
  “比如说大型的核电站虚拟测控实验,火箭发射的测控实验,学生是无法实地进行观测的,”他说,“核电站不接待学生参观,而高校又不可能建造这类大型装备。”为了解决这个问题,基于虚拟现实技术的实验室是有效的手段。因此,宋教授领衔申请并最终建设了机电综合系统虚拟仿真实验教学中心。在教育部的支持下,全国各大院校也纷纷建设了众多的虚拟仿真实验室,数以万计的学生从中获益。
  教学与科研如期日益紧密。宋教授带领的“东南大学机器人传感与控制技术研究团队”就是一个实例。该科研团队是江苏省“青蓝工程”科技创新团队,也是“传感器与检测技术”国家级教学团队,既是一支高水平科研团队,也是一支优秀的教学团队。
  团队依托科研优势,不断将科研成果和科研资源转化为教学资源,承担了9项国家级、省部级教学改革项目,出版了《传感器技术》《测试信号分析与处理》《控制技术与系统》等三本国家“十一五”“十二五”规划教材,建设了“传感器技术”国家级精品课程,指导大学生开展全国大学生“挑战杯”课外科技学术作品竞赛、全国机器人大赛以及虚拟仪器比赛等赛事,并取得优异成果。

  这只是“科研-教学团队”中一个成功实例。宋教授表示,大多数老师在现有的制度下都能把教学和科研有机的结合起来。
  “我们指导了很多优秀学生”
  促进教授与本科生直接交流的,是对于课外研学活动的指导。由于课内学时压缩,学生课外有大量的时间,如何将学生的课内学习延伸到课外研学,是教学改革中面临的一个问题。宋教授说,保证学生课外研学的有效性,这就要求从制度上调动科研经验丰富的教授们进行指导,并提供适当的仪器设备等条件。
  “我所在的团队最早规定,每个教授每年都要参与指导3~4组大学生的研学活动。”宋教授说,“例如,我结合所上的传感器技术课程,就指导学生们进行一些机器人设计和传感器应用方面的课外研学活动。”
  同时,教学实验基地建设也为此打下了坚实的基础。“微惯性仪表与先进导航技术”教育部重点实验室、“远程测控技术”江苏省重点实验室、“土地实地调查监测技术”国土资源部重点实验室,这些都是省部级重点科研基地,并且均向本科生开放,平均每年容纳近150名本专业高年级本科生开展课外研学与科技创新活动。
  事实上,就在采访的当天下午,宋爱国教授还要赶赴上海,去上海大学举办的全国大学生“挑战杯”课外科技作品竞赛的现场,指导他的学生们进行竞赛活动。可喜的是,佳绩已经传来:宋教授指导的《面向空间站虚拟训练的手臂力觉反馈系统》获得了直接进入国赛的资格,成为东南大学入围国赛的6项作品之一。
  这与如今的科研教学结合的模式密不可分。宋老师也提到,近十年,他指导的学生已有七组同学先后获得过全国大学生“挑战杯”科技作品竞赛一等奖、二等奖等奖项。宋教授结合自身的科研方向,每年都会指导很多组本科生开展课外科技活动,例如江苏省大学生物理竞赛、江苏省大学生机器人创新大赛、全国教育机器人大赛、全国RobCup机器人比赛等,“上一周,指导的学生获得江苏省机器人高尔夫比赛冠军。
  “将高水平的科研团队转变为集教学与科研于一体的教学团队,我觉得这项改革成效还是很大的,也是比较成功的。”宋教授谦虚并不掩欣喜地说,“积极投身于人才培养对我们老师也是有所帮助的。我们建设了一批精品教材和精品课程,并指导了很多优秀学生……很多学生在这个过程中也参与了我们的科学研究,了解并喜爱了我们的研究内容,成为了我们的研究生。”
  今年参加全国大学生“挑战杯”科技作品竞赛的本科生,大部分同学已经确定跟宋教授继续读研。学院另外一个负责“北斗杯”比赛的教授,也有参赛本科生希望跟他进行相关深入研究。谈到此事,宋教授也表达了自己激发学生树立远大的理想、激发他们科研报国意愿的希望。他提到自己之前几位选择去重点研究院所的同学,都非常的优秀,其中有一位在入职5年后就成为了所里唯一一位青年学者带头人。
  “我们现在都鼓励优秀学生去大院、大所工作,因为大院、大所承担了国家重要科研任务,机会非常多。”宋教授希望学生们树立远大的理想。“国家大型科研院所给年轻人的机会非常多。只要你有能力,你就会实现报国之梦。”
  采访的最后,宋教授展示并介绍了实验室所研究的多种机器人技术及样机。仪器科学与工程系学院机器人传感与控制技术实验室里,陈列着大大小小的空间机器人、火星漫游机器人、核化探测机器人、军用侦察机器人、脑电控制机械臂、仿生机器人、肌电控制假手,以及类型不一的力触觉传感器与人机交互系统。
  这一切都将会在未来对社会产生巨大的影响和推动。无论是这些丰富的科研成果,还是专心致志研究、实验着的同学,背后都有宋爱国教授的关注与心血。以科研研理,以教育育人,宋爱国教授的辛勤工作,都将转化为宝贵的教育教学资源,并长久地、持续地流传下去。(孙海若)


本文刊载于《东南大学报》 第1357期(2017年12月20日)第5版

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