【北航师说】洪杰:教学从来都没有小事

点击数:    |    加入时间:2023-05-22

洪杰:教学从来都没有小事

发梢稍白,衬衫西裤的穿搭,显得稳重而利落。讲台上,他随性踱着步子,不时用手中的激光笔翻阅着课件。他声音洪亮,从《论语》到《三体》,旁征博引、信手拈来,讲授航空发动机专业知识,有机融入空天报国情怀。课堂是井然有序的,还透着一丝轻松与洒脱,北航能源与动力工程学院洪杰教授正在给同学们上课。

4月17日,春季学期《航空发动机结构设计与强度-1》在沙河校区J3-305开课了,这是一门面向大一年级本科生开设的基础课,也是成长为“航空发动机工程师”的入门课。

一门课上得好不好、课程质量高不高,直接决定着人才培养成效。什么样的课是“一堂好课”?

洪杰的回答举重若轻:“只要站在讲台上,你就知道什么叫‘一堂好课’。这堂课好不好,从学生的眼神里就可以看出来。”

课堂上教书育人、传承使命,课堂外领航“黉雁”、砥砺求索。洪杰反复强调的是“责任”二字:“北航人肩负着航空航天事业发展的责任,‘爱国荣校’就是要扛起这份责任。把论文写在祖国大地上、写在航空发动机上,一定得把这件事干好。”

三尺讲台 教学精益求精

面向大一年级,又是第一堂课,洪杰开门见山地告诉同学们:上好这门课,需要“适者生存”。何解?一谓“继承”,二需“实践”,三要“讨论”。

“继承”的,是能源与动力工程学院70余年的光荣传统。学院由北航建校时最初的两个专业之一传承发展而来,被誉为我国“飞行器动力的脊梁”,作为中国航空动力的摇篮,始终为我国航空发动机发展提供技术与人才支持。“北航四系,王牌动力”的口号深入人心。

讲台上,洪杰带同学们回到建校初期,从“北京一号”、“探空火箭”一路讲起,到无侦5的研制、WP-11的诞生、航空发动机几代人接续奋斗……以北航70余载峥嵘岁月为桥梁,将空天报国情怀具象化并厚植学子心间。讲台下,同学们聚精会神、深受感染。

《航空发动机结构设计与强度-1》这门课面向机械设计专业本科生开设,极具工程学特色,也是一门涉及多专业、多学科的综合性课程,洪杰讲授这门课已有20多个年头。课堂上,通过教师讲授综合的平衡设计、结构与力学一体化设计,学生能够充分参与关于航空燃气轮机结构设计的探讨,掌握如何处理功能、性能、可靠性、安全性等问题,从而实现由学生向又红又专的工程师的身份转变。

“在我的定义里,这门课就是一个平台,是一块广阔的平原,有了这门课的基础,可以任你今后去发展。”推导公式,阐述零件,站在讲台上,洪杰不看教材、不看讲义,始终观察着同学们的反应。

“实践”的重要性亦不容忽视。洪杰说,工程学必须“看实物”,“摸到手里感受的东西和看图片完全是两回事”。教师如何获取工程学经验?向老教师前辈学习,到发动机厂所科研合作学习,有亲自制作、拆装发动机模型的经验,“没有这个知识结构是讲不了这堂课的”。

现在,同学们也要每周到航空航天博物馆陈列室上现场课,与各类实物零距离接触。每学期,洪杰还会组织几堂“反转课堂”。同学们分成小组,每人负责一个方向,共同完成一个航空发动机的成品设计。

这正是洪杰对同学们“讨论”能力的训练。他说,“不愤不启,不悱不发”,心里明白,更要会表达出来,“做工程师,搞航空航天事业,不是单打独斗就能做好的,需要强大的凝聚力和向心力。”

亲手实践,相互配合,竞争比较,合作共赢,同学们通过这样的课程设计得到多维能力的锻炼提升。洪杰也会在每个小组进行汇报时给予有价值的建议,指导同学们不断完善设计,学以致用,真正带领大家触摸“未来的红色工程师”的世界。

从线下教学到线上课堂,洪杰还将“一堂好课”惠及更多求知者。2016年,他率团队耗时半年,亲力亲为策划录制慕课视频。从基础知识到关键理论,详细讲解99个知识点。课程既可以作为航空发动机方面随用随取的“知识百科”,也可以当成学习这一领域的系统性课程,被选入“学习强国”平台。《航空发动机结构设计与强度-1》是首批线上国家精品课、双优精品课,也是北航国家级线上线下混合式一流本科课程之一。但洪杰说,“一门课并不是因为被评上国家一流课程而了不起”,更令他感动的是每年都有两三千名社会人士学习这门慕课,也有高中生因为观看了这门课而决心报考北航。“看到慕课反响这么好,我也觉得自己为社会和行业尽了微薄之力。”

置身教室间,感受行云流水的课堂。不只有课件上的发动机图例与知识点,也有“接地气”的真实案例增加趣味,更有恰当化用的中华传统文化启迪学子心灵。洪杰说,自己的每学期都要重新设计教案,课上的所有例子都经过深思熟虑,绝非“现挂”。

洪杰的课上,同学们都愿意坐到前排。学生对于课堂的反馈,也正是“一堂好课”最直接的体现。在他看来,如果大家的眼神里是有光的,那这堂课就很好地完成了。如果下课有同学问问题,说明老师成功地“带动学生思考”,这堂课就“更上了一层楼”。若是多年后,学生还能回忆起这堂课对自己成长产生的影响,那这堂课才算真正成功了。正所谓“赠人玫瑰,手留余香”。

数载求索 科研永无止境

“科教融通”是北航人才培养的鲜明特色之一,对此,洪杰也深有体会。他说:“教师科研水平的高度决定了教学的上限。”一堂好课的呈现,既来源于洪杰在课堂上的言传身教、传道授业,也归功于他数十年如一日对科研的孜孜不倦、潜心钻研。

洪杰是北航“黉雁”团队的负责人。这支团队成立于21世纪初,一直致力于航空燃气轮机整机结构系统与动力学相关的科研和教学研究工作。团队有教授2名、讲师和博士后3名、博士硕士研究生30余名。这些年,黉雁团队潜心钻研航空发动机结构动力学设计理论及其在航空发动机上的应用,在学界提出了“结构效率定量评估与优化设计”、“非连续转子动力学及稳健性设计理论方法”、“航空发动机总体结构变形控制理论及设计方法”等。

在我国从仿制改型到自主研制的关键转型期,黉雁团队的研究成果逐渐在我国先进高推重比、高功重比发动机结构创新设计上得到了应用和验证。团队与航空工业各院所合作,联合建立了四支国家重点型号研制支撑团队,承担了大量的科研任务。“和国家最先进的发动机同步,就知道自己的科研水平所在位置。”洪杰说,这也给了课堂教学足够的自信和底气。

“大国动力,承其重而砥砺求索者数百千万人焉?吾辈埋首于斯,矢志其崛起……雁群雁而不息,凡数十载矣。”这是黉雁团队工作日志扉页上所写的文字。雁群展翅,承载着深厚的家国责任,责任之重、责任之大,寥寥数语尽现。

“为什么要把雁序作为团队的精神内核?”

“因为再也没有比这个更能体现团结合作的深层内涵。”

雁群飞行时,借着人字队形,整个雁群相比单飞的雁鸟能够增加七成的飞行距离。而领队的大雁在疲倦时也能轮流退到侧翼,由另一只大雁接替,保持雁群飞行的整体速度,持续前进。这也是团队名为“黉雁”的原因。团队成立以来,洪杰作为“头雁”,带领年轻教师茁壮成长。例如,热爱并执着于航空发动机的科研和教学事业的马艳红老师,任教18年来,用学为人师、言传身教的实际行动践行着教书育人的使命,2021年获评北航立德树人优秀奖。

课堂教学上,雁序特色也得到体现。在《航空发动机结构设计与强度-1》的课程体系中,上完一定基础课后,同学们将以6人一队的形式开展课程设计。“就跟大雁一样组成一个团队,2人搞固体学,2人搞空气动力学,2人搞传热学,各司其职,一块来设计压气机。”

“科学家是发现已存在世界的,工程师是创造未知世界的”,洪杰常常用冯·卡门的名言表达对同学们的期望。博士生杨哲夫说:“洪教授不怕累,反而十分享受科研攻关的过程,他是真的热爱这个行业。”

坚定立德 育人言传身教

黉者,大学堂也。“黉雁”的精神,来自于一代代北航动力人的接续传承。

1996年,三十岁的洪杰辞谢俄罗斯中央航空动力研究院师长们的热切挽留,回到母校北航能源与动力工程学院405研究室任教。彼时,众多德高望重的学术前辈活跃在三尺讲台和科研一线。经历晏砺堂先生、郑光华先生、陈光先生等多位老师的言传身教,加之405教研室浓厚学术氛围的熏陶,洪杰潜心教学科研工作,并逐渐形成了特色鲜明的航空发动机结构系统与动力学科教之路。

时至今日,洪杰回忆起先生们的一言一行,仍是感慨万分:“郑光华老师教导我们,要讲结构,自己必须脑子里背下了10台发动机的结构,才能给人讲。”

“不论学术研讨、科研攻关还是教学,学校有需要,先生们都义不容辞。” “先生们各具特色、才华出众,却依旧谦虚谨慎,虚怀若谷。”从他们身上,洪杰深悟到:“教学从来都没有小事。”

寒来暑往,以洪杰为代表的教师们,将传道授业、立德树人的责任一代代传承下来。师从洪杰的研究生都知道,入学第一课必定是关于“我们该做什么样的人,从事什么样的研究”。这堂课没有高深的理论,也没有出彩的形式,却将“砥砺求索”“矢志大国动力之崛起”的学习、研究目的,以及“懂礼”“讲情”“守法”“知道”等为人处世的基本道理根植于每个学生心中。

立德树人绝非一蹴而就,桃李芬芳更需用心栽培。在洪杰的课上,处处融入“空天报国”为内核的北航精神和“爱祖国、爱航空、爱航天、爱北航”的“四爱”教育,“教书先育人”是他始终秉承的理念。在二十多年任教生涯中,洪杰用自己的行动为年青教师和学生树立榜样,培养出一批批的优秀人才。

博士生王维斌说:“由于没有参与过科研项目,我大四的时候有些自卑。但洪教授很信任我,他说能力都是慢慢培养的,当时就给我安排了一些科研任务,还让我参与了本科生教材的编写,培养了我学术上的自信心。”

洪杰对学生、晚辈的关心关怀更不仅表现在科研教学方面,日常生活、思想动态、衣食住行,都是他和学生们喜欢唠的“家常”。劳林健同学说:“洪老师对每个学生的状态都很清楚,会尽力帮助我们解决学习和生活中的难题。”杨哲夫说:“每逢节日、长假,洪教授都会带着我们去看望退休的老教授们,和他们叙旧、聊天,关心他们的生活,让我们明白‘尊师重道’的意义。”

无论是致力课堂、攻关科研还是培养人才,学生始终是洪杰工作的中心。洪杰勉励自己的学生,做好面前的每一件事情,将自己的发展和国家的发展相结合。他也常常和同学们强调,在大学阶段不应被考试局限,应该大量吸收各方面、各层次的知识,努力做到博学多才。面对课本和教学知识应当有批判思维,这并非不断怀疑和提出异议,而是要具有独立思考的能力。

“一堂好课”的背后是一位好老师,一位好老师的背后是一份永不磨灭的责任感。在洪杰身上,“责任重于泰山”体现得淋漓尽致,他践行着自己的责任——于莘莘学子、于旧日恩师、于三尺讲台、于科研学术。责任以恒,心系北航,洪杰还将继续奋战在教学一线,继续用心把每堂好课呈现给每一位学生。

(贠遥僖/采访 贠遥僖 史越 郑琦/文字)

(审核:李建伟)

编辑:贾爱平


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