【研究生精品课程】跨越不可能 锻造“硬核”工程师 ——电子学院“基于项目的研究生创新培养计划”建设实践
发布于:2023年05月17日 16:44   |   作者:[研究生院] 教学管理办公室   |   浏览次数:2704

       “还有1分钟过境,还有半分钟了!天线开始跟踪转动……”,屏幕前,团队成员紧盯地面站,紧张地等待来自太空的“音讯”。

       “捕获成功!已经收到3个遥测包!”守在屏幕前的同学们抑制不住激动的心情,喊出了坚守科研项目半年来最好的消息。

       这是电子学院2021级研究生查添翼及其团队试验载荷跟随卫星在轨试验成功后难忘的一幕,得益于学院“基于项目的研究生创新培养计划”,在学院何松柏教授团队培养指导下,查添翼和他的小伙伴这群热爱电子技术的“忠粉”,实现了航天界一个基础性产品的指标突破,并在成立公司后获得了来自多个商业航天公司和研究所的逾百万元合同,成为电子学院在研究生创新培养计划上取得实效的一个闪亮缩影。

       崭新尝试:创“芯”人才培养计划

       自2021年加入何松柏教授的S.M.A.R.T.实验室以来,查添翼就努力把自己变成一位“硬核”工程师,何老师团队多元发展的灵活氛围让他可以“无缝”发展自己的爱好,拓展个人的学科特长,在常规的学术研究以外开辟赛道,用技术硬实力在商业遥感领域挖出一片新蓝海,实现了高水平科研成果转化。

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       从研一到研二的两年时间里,在得到教研室团队老师的认可支持下,借助该创新培养计划,查添翼担任队长,带领五个人的核心团队不断攻坚克难,在2022年下半年,陆续完成了有载荷数据处理单元、5Gbps ACM体制数传测控分系统、阵列存储等多个星载产品的研发和交付。

       S.M.A.R.T.实验室提供的电子学试验平台被查添翼认为是“非常好的科研条件”,利用这一平台,极大加速了产品研发和调试进程。“首次发射入轨即取得成功,是对我们团队每个人最大的鼓励”,难掩喜悦之情的他这样表示。

       为全面落实立德树人根本任务,持续深化研究生教育教学改革、提升课程质量,学校自2020年初启动研究生项目制教学改革规划工作,在广泛调研国内外知名高校成功经验的基础上,制定了符合我校研究生培养特点的实施方案——“基于项目的研究生创新培养计划”。

       电子学院研究生“创芯”竞争能力提升培养计划正是学校首批立项的30个项目之一。该项目面向电子科学与技术等相关专业研究生,每学年可为数百名有志于科学研究的同学提供项目研究和实训机会,助力其主动参与研究创新项目、更好地锻炼科研基本功,激发起科技创新潜能。

       有益探索:养成工程实践能力

       “培养研究生的工程实践能力,是研究生教育的一次改革探索试点,这将会进一步优化研究生的培养体系。我们常开玩笑说,有了这个体系,不仅点燃学生志趣,更重要的是老师与学生共同前进、都有收获!”何松柏笑着说。

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       基于项目的研究生培养怎么做?团队不断求索,在完善体系、建立机制、构建数据库、制定教学大纲等方面,均进行了有益的探索及完善。

       “理论+实验+项目实践”,这是何松柏教授课堂打造的射频微波集成电路培养体系,“根据学校、学院的教学规划,我们将计划列入课堂教学板块,与原有课程有机组合,探索性地完善了射频微波集成电路培养体系。”

       在教学实践中,教学团队致力于依托企业实际项目,改革课程教学,为学子提供一个创新能力提升平台,建设优质的“理论+实践”课程,提升教学效果,让学生更有获得感。

       项目结合我校研究生在电子、信息、计算机、光电、控制等学科培养特色,在已有课程体系基础上,通过构建能力提升模块,培养在电子信息、计算机、控制等学科具有核心竞争力的人才。

       面向5G DOHERTY 高效率PA设计,28G高能效线性PA设计,高速信号比较器设计,数字功放,射频数字编码等首批项目纷纷建立起来,教学团队在此基础上,构建起项目案例库,不断丰富团队的指导底蕴。此外,团队还制定了教学大纲,落实其他项目实践培养环节。

       项目过程包括开题、中期、结题答辩等三个主要阶段,通过较完整的过程考核,实现对同学们项目进度的整体宏观把控。

       “我们将小组分工、组间合作、任务分配等具体事项落实到微观主体,在中期考核和结题报告提交过程中都有明确的标记和注释,对于结题报告的质量也有比较高的要求。”何松柏说。

       “在团队老师和相关企业、公司、研究所导师的合作指导下,我们采用先进的集成电路仿真软件并结合相应工艺,开展集成电路设计实践,在做项目的过程中,自然而然就加深了对集成电路理论知识理解及应用。” 张鹏飞、石靖鹤等同学说。

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       一批来自中电55、38、29所,华为、海思等科研院所、知名企业的工程师作为企业导师走进校园,走近同学,提供基于学生发展的设计项目,并开展来自实践一线的鲜活指导,在“企业IC设计导师+学校导师”的合作机制下,实现“双剑合璧”,以学生的发展为导引,促进学生能力提升。

       清水河校区明亮的小班教学课堂上,55所马明明博士正在作“中国芯”专题分享,从收发链路切入主题,就功率放大器、低噪放、滤波器等关键模块的基本指标与设计思路作讲解,并很好地结合当前的主流研究方向,为同学们做了细致的分析,针对大家的问题还开展了详细的答疑。

       “主讲人凭借深厚的理论功底为刚开始研究生生活的我们做了很好的基础知识培训,并且结合实际操作中需要注意的事项,给大家做了具体问题形象生动的分析,感觉很有实操的画面感,收获也很大。”下课铃响起,同学们还围着马明明交流,大家这样吐露心声。

       格局养成:点亮学子科研报国之志

       无论是“以学生发展为中心”还是“校企协作”,对学生来说都是非常新鲜的体验,也是拓展眼界和思维的有效途径。经过一期的培养下来,在创新型人才培养的体系、模式、过程细节等方面,都取得了阶段性的成绩。

学生通过参与项目,打破了长期依赖教师授课指导模式而形成的固有思维习惯,能从工程项目实施、解决、创新角度重新思考、组织整个学习过程,从而达到更好的培养效果。

       除查添翼等同学与企业合作将成果应用于卫星测控上外,在基于项目的研究生人才培养中,还出现了一大批优秀的同学:

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       张鹏飞、石靖鹤等同学小组设计了一款Doherty放大器,完成了原理图的仿真和HFSS建模工作,被大家一致认为是具有学习意义和价值的一次实践。

       在科研成果方面,许多参加过该项目的同学在自己的科研方向上也做出了具有代表性的工作,发表了10余篇研究论文,并且部分同学参加了电路领域的学术会议,期间也有多个学生小组之间积极讨论,交流科研经验和遇到的工作难题。

       经过近一年的项目申报、执行、研讨、实践和考核,参与基于项目培养的同学,不仅锻炼了工程解决问题能力,同时培养了团队协作、与企业沟通合作的能力。

       何松柏将学院这一计划命名为“创芯”计划,在训练专业科研素养的同时,也春风化雨般打开了同学们的成长格局,就此坚定下科研报国的决心。

       收获创业即有逾百万元合同大单的成绩后,查添翼依然没日没夜地埋头在实验室,“特别感谢学院为研究生小白打造这样一个创新培养计划,载荷验证这段特别经历令我们对未来发展充满信心,更加坚定了我们为国家高水平科技自立自强作出成电青年应有的成绩!”

       看到学生们成绩和思想上的蜕变,何松柏尤为欣慰,“同学们从一群懵懂青涩的少年,在培养计划下点亮科研梦,成长为立志要为中国‘芯’贡献力量的有担当、有作为青年,这就是我们不懈躬耕的助推器,沿着这条培养路径,我们希望为学子插一双飞翔的翅膀,帮助大家不断超越自我、跨越不可能。”