奋战教学与科研一线的南邮“金牌教练”

教育   2024-10-08 18:03   江苏  


实验桌上堆放着精密仪器和焊接工具,电脑上是正在运行的电路图,一页页写满了数据、画满了图样的纸张在桌面铺开,各式或大或小的电子元件前,南京邮电大学工程实验教学部创新中心副主任郝学元教授正在埋首研制电工电子实验所需的教学器件。

我喜欢钻研技术,探索新的可能性。不仅在科研、教学中不断探索,还将这种实践精神投入到指导学生竞赛中来。从教15年来,他先后指导学生获得包括全国大学生电子设计竞赛等电子信息类国家级赛事一等奖近40项。多年的一线教学与竞赛指导,让郝学元真真切切地为学生们撑起了一片科研创新的天地。

郝学元(左二)指导学生进行电路实验


奋战寒暑 竞赛指导不断线

“这是我的办公室,比赛用的零件比较多。”郝学元站在办公桌旁介绍,这是一张窄长的桌子,上面几乎被各式的书册、电子元件和获奖证书堆满,不同的样式和颜色,彰显着每个证书的独一无二。

“刚进校那年,我就指导学生在全国大学生电子设计竞赛中拿到了国家二等奖。”提起这件事,郝学元不无自豪。在那之后,他带领着一届又一届学生在竞赛路上过关斩将,自2019年以来,先后指导学生参加全国大学生电子设计竞赛以及模拟电子系统专题赛获一等奖共计11项,其中2021年和2023年连续2届荣获赛题一等奖第一名,并参加最高奖杯夺杯巡展。郝学元获得的竞赛指导相关证书也已经摆满了家里的房间,这是他和学生一同拼搏留下的印记。

 郝学元指导学生获得的部分证书

为了让更多学生接触并了解全国大学生电子设计竞赛,自2016年起,作为电赛指导教师团队的一员,郝学元每年都会面向全校大一学生进行宣讲,对感兴趣的同学展开能力选拔,并在寒暑假期间开展竞赛集训,开学后连续举办积分赛,做到竞赛指导不断线。“针对新题目,郝老师总是能给出新颖的解决方案,让我们恍然大悟、茅塞顿开。”同学们纷纷感谢郝老师花费大量时间备课、精心准备训练题目的用心。

南邮完备的电赛培训机制,亮眼的竞赛成绩,得到了很多兄弟院校的赞叹。“这一培训机制最早是由肖建教授提出并受到学校领导的大力支持,我们是具体贯彻执行者。”郝学元感谢学校给予电赛的支持。“电赛是硬核竞赛,其赛程长、强度高、难度大,如果只是一时兴起,是很难坚持下来的。”提到赛程设置,郝学元对学生们是既心疼又钦佩,“国赛期间,他们需要在四天三夜的短暂时间内独立完成作品设计、材料采购、实物制作等一系列工作。”热爱与坚守,才能让学生在这样的赛制下,夺得佳绩。

学子的逐梦夺奖路上,少不了老师的全力支持与倾情付出。无论是在集训期间还是平时,郝学元在清醒状态下总是保持着几乎时时在线的状态。“经常有学生前来询问问题,个个都带着一股打破砂锅问到底的劲头。”郝学元对此“苦恼”着,更是骄傲着。为了保证及时处理每一位同学提出的疑问,他对自己提出了“问题当天清”的要求,并安排了几位高年级学生帮忙回答问题。在他的办公室里,还体贴地备有一张折叠床,方便让训练疲惫的学生进行休整。

竞赛之“魂”融入课程之“身”

在负责竞赛指导的同时,郝学元将大量的时间投入到教学当中。近5年来,仅学校教务系统中记录的课时工作量,便已达到了学校教学要求的4.6倍。

“我经常都是从早上八点上到晚上八点,一上课就是一天。一周七天,基本有3天以上都是满课。”常年累积下来的授课经验,让郝学元注意到学生在对课程理解和吸收上存在的问题:书本上的理论丰富了学生的知识储备,但仍需结合实验提高解决实际问题的动手能力;教材上的案例有时不能及时更新,使得学生难以在学习过程中接触到最新的技术、积累相关经验。

在企业工作过的经历让郝学元敏锐地意识到将理论与实践结合的重要性,他选择以“理论+实验”的方式进行教学,将工程实践与课本知识紧密连接。“我会和大家讲一些当前最新的技术、方法和理念。”有时,他还会以工作时接触到的项目举例,帮助同学们更好地理解理论知识。

 郝学元指导学生开展实验

此外,郝学元的目光“盯上”了全国大学生电子设计竞赛。十数年的竞赛指导工作,让他对竞赛题目特点非常了解,总能给出一些巧妙的解决方案,在2023年全国大学生电子设计竞赛中,他指导的队伍获得5项国家一等奖,创造了南邮的新记录。

“这些竞赛题目都是来自工程实际,质量很高,涉及到的案例也更为先进。”为了更好地引导学生进行深入思考,从2012年起,郝学元结合多年竞赛指导经验和教学大纲的要求,开始尝试对竞赛题进行改编和参数等效,把很多技术巧妙融入到电子电路课程设计和创新基础课程当中,并在自己教学的班级展开试点。“这种学习方式让我们身临其境的感受到了电赛的魅力,深刻理解到理论解决实际问题的重要性。”在课程设计的报告中,学生对郝老师这一教学方法给出了高度评价。

随着试点课程成果喜人,学校已将郝学元改编的第一份案例编入课程教材,另有七份案例处于讲义阶段。截至目前,已完成的教学改革课题包括“信号波形合成实验”“纸张计数测量显示装置”“简易放大器电路特性仪”“位同步时钟提取电路”“线缆长度测试”等。随着设备与教材的更新速度加快,新案例将逐步呈现在学生的课本当中,真正做到了“以赛促教”。功夫不负有心人,在今年,学校公布荣获“教学卓越奖”的老师仅有两位,郝学元便是其中之一。
“科研,一直都是我的兴趣所在。”

在教学过程中,郝学元意识到,部分实验器材价格高昂且功能繁多、操作复杂,难以满足学生的日常学习需求。他仔细研究了教学所需,自行研制出5项电工电子实验教学器具,如学生用的集成芯片测试仪、矢量网络分析仪、FPGA开发板等自制仪器成本低廉的优势,可以让同学们人手一套教学器具,在研习理论的同时,动手操作,强化理解。

郝学元研制的电子电工实验教学器具

“科研,一直都是我的兴趣所在。”郝学元表示,无论是在企业任职期间,还是进入南邮任教至今,他都奋战在科研一线,从未有过放弃的想法。本硕博学习期间,郝学元一直在电子科学与技术专业学习,深耕电子通信及信号测量领域。今年已48岁的他,依然热切地捕捉着行业动向,在科研领域瞄准国家重大需求,用双手创造出一件又一件惠及社会的创新成果。 

 郝学元在实验前调测仪器

在郝学元办公桌最显眼的位置,摆放着一件纯黑色外壳的钻头样物件。这是他近几年一直在研究的新设备:石油勘探仪器。“这一类的仪器以前都是从国外进口,国内一直缺少成熟的技术和产品。”郝学元拿起自己的作品,眼里写满了骄傲,“这件作品是受中石化以及中国科学院的委托研制出来的,解决了信号高精度同步、大动态范围测量、海量节点接入及低功耗的难题,是国家第一套基于5G技术实现海量节点接入的勘探仪器。”如何通过基础理论,将国家的需求转化为实物,是一大难点。

从有幸参加国家十一五863计划项目开始,他就刻苦钻研地球勘探领域的重大装备相关核心技术,中间经过不断优化,至2022年终于研制出产品设备原型。这一设备通过“给地球做CT”的方式,可以准确探测出地下的石油、矿物等资源,成功打破了国外在这一领域的技术与设备垄断局面。在此期间,郝学元还取得了多项发明专利,其中2023年专利转让和技术转移超两百万元,研制的5G节点智能仪器在中国石化列装,受到国内同行的高度认可。

 郝学元(左三)和团队在野外对勘探仪器展开测试

“科学,是以科研为起点的。”郝学元不仅将科研带入了日常的教学与竞赛指导当中,还将科研融入了生活里。他在家里设有一间实验室,可以在里面尽情挥洒对科研的热爱。在埋首科研时,他常常会忘记时间,一不小心就奋战到了凌晨两三点。“我喜欢面对挑战。”在郝学元心中,科研,就是用热爱挑战一个又一个困难。

郝学元的一年,往往是周一至周五在校授课,周六周日和寒暑假留校指导学生竞赛,到了晚上就窝在实验室里埋首科研。他称自己的生活是“三段式”安排,竞赛、授课、科研井井有条地占据着他的时间,充实着他的生活。

以兴趣引领前进方向,用坚守换取春光璀璨。郝学元的三段式人生,精彩且充实。他以岁月诠释南邮精神,一张张证书,铺就一代代南邮学子的前行路;十五年光阴,为国家电子信息领域持续输送优秀人才。凌晨的微光下,那道在实验室忙碌的身影,虽然疲惫,却充实而幸福着。


文案|方奕菲 毕莹莹

图片 | 受访者提供

编辑 | 杨筱宇 牟   钰

校对 | 饶清强

责编 | 毕莹莹

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