——山西大學教授 董磊
初心如磐,奮楫篤行。在奮斗中,定義時間,定義人生,是董磊一直在做的事情。所以,一路走來,他,披荊斬棘,追風趕月,從不停歇。
探索科研的巍峨
科研,從來都不是一蹴而就的。所有的研究,都是在長期積累和應用實踐中完成的。無人機技術的突破同樣如此。
作為超高靈敏痕量氣體在線檢測技術領域的先鋒,董磊更加關注無人機在監測和預警方面的潛力。當前,我國的無人機技術頻傳佳訊,尤其在制造和自主飛控方面具有明顯優勢,但在無人機自組網和機載激光傳感器等關鍵領域仍存在技術瓶頸亟待突破。面對這些挑戰,董磊團隊再次踏上了攻堅的“征途”。
作為國家優秀青年基金的獲得者,董磊懷揣“敢叫日月換新天”的勇氣和抱負,在項目執行的三年內,攻克了五項關鍵技術難題。他們基于開源硬件和軟件,開發了一個依托自組網無人機群的污染氣體激光監測平臺,實現了無人機群能夠根據機載激光傳感器的輸入和任務需求自主決策,并協同調整飛行模式,最終在時間、空間和光譜三個維度實現了空中污染物的高分辨率實時測量。
項目的突破性成果為氣體傳感與無人機技術的融合開辟了全新視野,為環境監測、工業過程控制和應急處置等領域提供了創新技術手段?;跓o人機群的污染氣體激光監測平臺,大幅提升了“天地空”一體化監測體系的建設水平,并增強了化工行業安全生產的保障能力,在維護公眾健康和生態安全方面做出了重要貢獻。
腳踏實地,方能領悟科研的真諦。董磊正是這樣一位不斷推進和創新痕量氣體在線檢測技術的科研先鋒。為了解決傳統光聲傳感器響應慢、校準繁、無法同時檢測多種氣體,以及難以實現超靈敏實時在線檢測等技術瓶頸,董磊提出了微型聲腔諧振增強新原理,研制了腔增強的石英音叉光譜測聲模塊,將檢測靈敏度提升了兩個數量級;提出了拍頻光聲傳感新原理,發展了免校準快速檢測技術,首次在腔增強石英諧振光聲傳感器中實現了氣體的免校準快速在線檢測,響應時間從10 s減少到70 ms;提出了基頻與泛頻聯合振動測量新原理,開發出多氣體同步檢測的新技術,首次用單個腔增強石英諧振光聲傳感器實現了三種及以上氣體的同時檢測。
此外,董磊研制的系列新型光聲傳感器,在核電裝備、國家電網、環境監測領域均實現了重要應用。
科研的道路永無止境,只要堅定前行,必能發現更多未知的風景與真理。董磊正是被這份科研的魅力所吸引,選擇了堅持、奮斗并持續探索。
現在的他,已連續四年(2020-2023)入選斯坦福大學發布的全球前2%頂尖科學家榜單,入選愛思唯爾發布的“中國高被引學者”榜單,并榮獲多個重要獎項,包括2022年教育部技術發明一等獎、2023年山西省自然科學一等獎、2023年中國光學學會技術發明一等獎以及“2022年度山西省最美科技工作者”稱號。
然而,面對這些成就,董磊始終保持謙虛謹慎,不驕不躁的態度,繼續以平常心投入科研,用于創新,開拓前行。
團隊在無人機測試現場討論問題
深耕教育的壯闊
科研,追求的是真理;教育,注重的是傳承。所謂師者,傳道授業解惑也。隨著時代的變遷,教育傳承的內容和方式發生了巨大變化,在這樣的背景下,作為山西大學電子系主任的董磊積極推動教學內容和形式的創新,走在教育改革的前沿。
為了更好地適應時代的發展需求,董磊及其團隊結合新工科建設要求,基于專業實際,對專業課程體系進行了重構。團隊首創了“四橫三縱”的課程結構,革新了教學模式,解決了學生學習目標不明確、學習積極性不足等問題。
在課程內容上,董磊圍繞山西省 14 個戰略性新興產業集群,帶領電子系教師,大幅增加新工科課程,積極引入最新技術,緊扣機器學習、人工智能、5G 移動通信等前沿產業。他們詳細規劃并實施了專業培養方案,開發了26 門具有行業特色的專業課程,建成了5 門省級一流課程,編撰了6 本本科生教材,獲獲批省部級教改項目 13 項,推動了專業教學的深度改革。
為了培養學生的創新意識和實踐能力,董磊構建了全過程創新實踐教育體系,從學科競賽、產教融合的實踐過程中引導學生確立發展方向,提升創新能力。依托四個產教融合實訓基地,董磊鼓勵學生組建階梯式項目攻關團隊,形成“需求出題-學生解題-導師輔助-學生實踐-校企攻關”閉環模式,將教學內容與產業需求緊密結合,推動創新教育與產業發展的無縫對接,全面提升學生的創新能力。
熾熱而深沉的家國情懷,是沖破迷霧、迎難而上的力量源泉。在董磊看來,豐富的知識與深厚的愛國情懷必須齊頭并進,國家需要的是德才兼備的開拓者。為此,董磊圍繞著人才培養目標,探索出“卓越計劃+”思政建設體系。通過“卓越計劃+黨建”統一的教師思想;設立“卓越計劃+課程思政”專項項目,建設校、政、企多方協同的思政教學改革團隊;組織“卓越計劃+公開課”,傳承和弘揚“愛國、攀登、奉獻”的學科精神,將愛國注意貫穿于新時代卓越工程師培養全過程。
在這一全方位培養體系下,畢業生廣泛分布于電子、信息技術、教育、制造業等領域,并逐步成為行業中堅力量,為中國的科技發展輸送了大批高質量、高素質的創新人才。董磊的課程教學模式改革及人才培養實踐頁收獲豐碩成果,榮獲山西省教學成果特等獎1項、一等獎2項。
知不足而奮進,望遠山而前行。選擇了科研,就是選擇了一生的創新與奮斗,盡管這一路充滿了荊棘、質疑,甚至迷茫,唯有意志堅定者,才能最終走向成功。毫無疑問,董磊正是這樣一位意志堅定的探索者。
談及未來,董磊滿懷期待,他將繼續“心存希冀,目有繁星;追光而遇,沐光而行”,用更多的成果,書寫奮斗與傳承的故事,堅定不移地為國家的科技創新貢獻力量。
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