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【中国教育报】让学生“长”出课堂学不到的东西

2026-03-18

太空中有一颗卫星——“大连1号—连理卫星”。它17千克重,12U大小,是辽宁省第一颗自主研制的高分辨率对地遥感卫星,也是我国首颗采用开源鸿蒙操作系统的微纳卫星,在轨拍摄分辨率优于1米。

我是这颗卫星的总设计师。对我而言,设计研发卫星最大的收获,并不是什么技术突破,而是学生的成长。

很多同行总问我:高校团队做卫星,难度那么大,图什么?我说,就图一件事——让学生在真实“战场”上摸爬滚打。课堂上教一百遍团队协作,不如让他们去协调一次接口;讲一千遍抗压能力,不如让他们亲历一次项目被毙掉。

教育这件事,光靠课堂讲授是不够的。学生需要有“载体”——真实的、有挑战性的项目。在这个“载体”里,不同专业的学生一起解决问题,一起承担责任,共同面对失败,咬牙坚持。这个过程,才是真正的育人。

夏广庆 大连理工大学力学与航空航天学院党委书记

把学生“扔”进真实的项目里

自2019年启动以来,连理卫星项目吸引了上百名学生投身其中。有人潜心设计,有人负责测试,有人统筹协调,还有人长途自驾采购、运送设备。在这个多重任务的复杂系统里,每个人都找到了属于自己的坐标,也在实践中完成了自我的成长。

做卫星的初衷,不是为了追求“首颗”的名头。启动研制工作时,国内高校发射卫星已不新鲜。当时我们想,既然不能在时间上领先,技术上就要做到最好。目标定得很高:采用国产芯片运行开源鸿蒙操作系统,用绿色无毒的推进系统替代传统的有毒推进剂,实现低成本亚米级高分辨率对地观测。这些技术,当时在微纳卫星领域均处于前沿。

但过程远比想象中难。

对接“天舟五号”,我们所有的测试流程都顺利通过,却因为任务冲突被拿下。团队的士气骤然跌到谷底,学生们原本满心期待去海南准备现场发射,突然就没了下文。更难的是后来换到对接“天舟六号”——改进型货运飞船首发船,结构尺寸变了,研发团队变了,外挂体积超包络了。一次次评审过不了,一次次重新优化设计,一次次协调各方,学生们全程参与。

货运飞船工作人员对卫星严谨到近乎苛刻——即便只是使用一次吊车,都要详细规划并填写文件。有学生说,这种“远超一般飞行任务的严谨、认真精神的熏陶”,是最大的收获。

“载体”的意义,不只是让学生学会制图、编程,更重要的是让他们在真实的困难面前,建立起面对挫折的勇气和能力。

把技术“投”入真实的问题中

2024年,我指导学生获得了中国国际大学生创新大赛金奖,项目叫“航宇助农”——用航天技术解决冷库精准温控问题。

项目的起源很有意思。学生暑期调研发现,智慧冷库的闲置率较高,主要原因是温控不准。食品保鲜需要正负0.1摄氏度的精准温控,靠传统压缩机很难做到。他们回来问我怎么办。我说,咱们的卫星能在太空待机253天,靠的就是高精度温控技术,能不能用上?

于是,我们把航天技术“降维”用到冷库中,通过精准气流计算减少传感器数量,通过储箱蓄冷降低能耗。最后做出来的产品,既解决了农户的问题,也让一批学生得到了锻炼。

类似的故事还有很多。

我们有个项目叫“暖垫助老”——用航天温控技术解决卧床护理难题。项目起源于一次敬老院志愿服务。学生发现,护理员最繁重的工作是每两小时为瘫痪老人翻身——防止生褥疮,但频繁搬动也让老人备受折腾。老人随口问了一句:“能不能让床自己透透气?”

学生回来跟我探讨。我建议,尝试把CAE(计算机辅助工程)计算“降维”用到床垫设计中。学生们运用CAE软件对床垫结构进行力学分析与气流仿真,反复优化内部通风路径——既要保证承托安全舒适,又要实现最大程度的透气性。最终通过3D打印技术,制作出能够实现温度分区调控的床垫样品。这个项目不仅让一批学生在解决真实问题中实现了成长,也让护理工作有了新的可能。

我常说,工科学生要会问“往哪儿用”。看到技术,要想到它能用在什么场景。这种思维,只有在真实项目中才能得到培养。

让每个人都找到自己的赛道

连理卫星研发过程中,我们的学生参加了由中国宇航学会和国际宇航联合会共同发起的世界大学生立方星挑战赛。从卫星研发中吸取的经验助他们一举获得国际特等奖。作为奖励,中国运载火箭技术研究院提供了一次免费发射机会。

这就是“载体”的延伸。学生在里面找到自己的位置,“长”出不同的能力。

有人擅长技术攻关,有人擅长组织协调,都很好。比如,有个学生大一就主动来找我,想参与项目。后来,他一直跟着我做卫星项目,负责外联协调、组织团队。在这个过程中,他从只知道自己喜欢做什么,慢慢变成知道团队需要什么。

有的学生有音乐特长,我鼓励他们创作航天主题歌曲;有的学生不善沟通,我就专门安排他们跟企业打交道锻炼。

最近,我们正在打造一个全新的教学“载体”——天地一体化智能应用验证平台。它将卫星、无人机、无人车、无人船等互联互通,构建起万物互联的立体教学场景。在这个平台上,学机械的学生设计结构,学力学的学生分析强度,学控制的学生编写算法,学信息的学生处理数据,学软件的学生打磨交互界面……不同专业的学生共同面对真实任务、承受失败、分享成功——这正是我们想要的跨学科育人生态。

连理卫星总指挥于晓洲教授有句话说得非常好——“让学生们自己动手做,如果能借此培养出一批我国卫星研发领域的栋梁之才,比发射几颗卫星更重要。”

让更多学生受益,是我们搭建平台的根本动力。我们不追求所有人都达到同一个高度,而是希望每个人都能从自己的起点向前走一步,“长”出课堂上学不到的东西。这,就是成长。

原文链接:https://paper.jyb.cn/zgjyb/html/2026-03/18/content_144744_19374526.htm

来源:中国教育报
编辑:郭佳乐
审核:于舒雯

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