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瞄准国家重大需求,打破国外垄断,奋战教学一线,变身“金牌教练”……15年来,南京邮电大学工程实验教学部创新中心副主任郝学元在科研、教学、竞赛指导中不断探索——
“用热爱挑战困难”
■本报通讯员 方奕菲 毕莹莹 见习记者 王子欣
走进南京邮电大学工程实验教学部创新中心副主任郝学元的办公室,迎面看到的是实验桌上堆放的精密仪器和焊接工具,电脑上正在运行的是电路图,一页页写满了公式数据、画满了图样的纸张在桌面铺开,各式电子元件前,郝学元正在埋首研制电工电子实验所需的教学器件。
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,这是他的科研成果——石油勘探仪器。“这件作品是受中石化以及中国科学院的委托研制出来的,是国家第一套基于5G技术实现海量节点接入的勘探仪器。”郝学元说。从参加国家“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,至2022年终于研制出产品设备原型。这一设备可以通过“给地球做CT”的方式,准确探测出石油、矿物等资源,成功打破了国外在这一领域上技术与设备的垄断局面。
“科研,就是用热爱挑战困难。”郝学元表示,无论是在企业任职,还是进入南邮任教,他都奋战在科研一线。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。如今已48岁的他依然热切地捕捉行业动向,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。
从教15年来,郝学元在科研、教学中不断探索的同时,还倾尽全力指导学生参加各级各类竞赛,先后指导学生获电子信息类国赛一等奖近40项。各类比赛优秀指导教师、实验教学案例授课竞赛国家一等奖、南京市领军型科技人才称号……每张获奖证书背后,都有一个独一无二的故事。
进入南京邮电大学工作的第一年,郝学元就指导该校电子科学与技术专业学生在全国大学生电子设计竞赛中获得二等奖。从那之后,他带领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。
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,郝学元每年都在全校电子设计竞赛新生动员宣讲会上招募感兴趣的大一新生,开展能力选拔,从寒暑假期间的竞赛集训到开学后的积分赛,指导“不断线”。
逐梦夺奖路上,郝学元倾尽全力为学生提供支持。“学生询问问题,个个都有一股‘打破砂锅问到底’的劲头。”郝学元对此“苦恼”着,更骄傲着,为了能及时解答每一名学生的疑问,他对自己提出“问题当天清”的要求,并安排了几名高年级学生协助回答问题。他的办公室里还备有一张折叠床,方便训练疲惫的学生随时休整。
负责竞赛指导之余,郝学元将大量时间投入教学。近5年来,他的课时工作量仅南邮教务系统中记录的,就已达到学校教学要求的4.6倍。他经常从早上8点上课到晚上8点,一上就是一整天。一周7天,基本有3天以上都是满课。
常年积累下来的授课经验,让郝学元注意到学生存在理论和实践脱节的问题。为了解决这个难题,郝学元选择以“理论+实验”的方式开展教学,将工程实践与课本知识紧密联结。为了引导学生深入思考,从2012年起,郝学元结合多年竞赛指导经验和教学大纲要求,尝试改编来自工程一线实际的高质量竞赛题,将技术巧妙融入电子电路课程设计和创新基础课程,并展开试点。“这种学习方式让我们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。”该校电子科学与技术专业2021级学生周楚涵说。
教学过程中,部分实验器材价格高昂、功能繁多、操作复杂,难以满足学生的日常学习需求。为此,郝学元根据教学所需自行研制集成芯片测试仪、矢量网络分析仪、FPGA开发板等5项电工电子实验教学器具。自制仪器成本低廉,可以实现学生人手一套,让他们在研习理论的同时,也能通过动手操作强化理解。
“科学是以科研为起点的。”郝学元不仅将科研带入日常教学与竞赛指导,还融入生活。他的家中也设有一间小型实验室,埋首研究时,他常常会忘记时间。“我的生活是‘三段式’安排,竞赛、授课、科研,三者让我感到充实且幸福。”郝学元说。