張方方 吳應(yīng)清
黃進
4月1日,珠海,2021和2022年度中國電子學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎勵大會隆重舉行。由西安電子科技大學(xué)(簡稱“西電”)牽頭研發(fā)的“共形承載天饋系統(tǒng)機電綜合設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目,獲得2022年度科技進步獎一等獎。這也是國內(nèi)公認(rèn)的電子信息領(lǐng)域的高規(guī)格獎項。
“我們一直在圍繞電子裝備的機電耦合分析、設(shè)計和機電集成制造進行研究。到現(xiàn)在,雖然取得了一些成效,但距離我們的目標(biāo)還很遠?!鲍@獎后,項目第一完成人、西電機電工程學(xué)院執(zhí)行院長黃進誠懇地表示,他們希望在不久的將來做出一個廣泛適用于高頻段、高增益、高密度、小型化、高精度、快響應(yīng)電子裝備研發(fā)的智能化設(shè)計平臺,從而推動高性能電子裝備的研制水平邁上一個新臺階。“任重而道遠,希望我們能做好。”黃進說。
“共形承載天饋系統(tǒng)機電綜合設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目的起源,可以追溯到十余年前?!澳菚r,我國在新一代隱身戰(zhàn)斗機研發(fā)上跟美國相差甚遠,他們在航空電子方面的優(yōu)勢尤其明顯?!秉S進回憶道。當(dāng)時,他負責(zé)的一個“973”課題的成果正在工程應(yīng)用,在與工業(yè)部門交流時,他獲悉了這樣的信息:要想在航空電子領(lǐng)域取得長足進展,共形承載天饋系統(tǒng)是一個重要突破口。
作為新型空中、海上和地面移動平臺的“眼睛”,共形承載天饋系統(tǒng)有兩個重要特征:其一是功能綜合化,即通信、導(dǎo)航、識別、探測、對抗等功能共用一套天饋系統(tǒng),這要求高密度、小型化;其二是結(jié)構(gòu)功能一體化,即承載、散熱結(jié)構(gòu)與微波電路、輻射陣面高度融合,這要求結(jié)構(gòu)高精度、電路抗干擾、散熱高效能。通俗地說,它不僅能夠收發(fā)電磁信號,還能與飛行器、艦船、車輛等移動平臺表面共形融合,保持載體的外形結(jié)構(gòu)及空氣動力學(xué)性能。但是采用傳統(tǒng)的設(shè)計和制造方法,想要“共形”卻不容易。
“傳統(tǒng)天線的外觀大多像一口鍋或者一個平板,但飛行器的機體是流線型的,如果需要兼顧隱身需求,那外形結(jié)構(gòu)會更為特殊、復(fù)雜。這時候,如果還用傳統(tǒng)的拋物面或‘平板’天線,再加一個天線罩,很容易破壞飛行器的流線外形,而且會降低天線的性能。但要想把天線做薄,且和飛行器外形一樣,并不容易?!秉S進認(rèn)為,這是“高密度、小型化”帶來的重要挑戰(zhàn)。
早在20世紀(jì)90年代,美國、法國等西方國家就開始研究飛行器蒙皮天線,將不同種類的復(fù)合材料制成薄片并嵌入機體表面,從而實現(xiàn)與飛行器表面共形。在它的加持下,天線對飛行器表面空氣動力學(xué)性能的影響微乎其微。“我們也需要這樣的東西,但早先不知道該怎么去做。從‘箱式’到‘磚式’不斷進化,但就是沒能做成一塊蒙皮?!惫I(yè)部門雖然為此下了大功夫,但由于高密度、小型化會導(dǎo)致多場-場路耦合效應(yīng)突出,傳統(tǒng)分析方法難以實現(xiàn)系統(tǒng)性能的準(zhǔn)確分析,甚至?xí)卤豆Π搿T趺崔k?黃進希望能從理論方法上有所創(chuàng)新。在國家自然科學(xué)基金、“973”等項目的支持下,他和團隊開始進行探索,逐漸建立起融合先驗知識的多場-場路耦合模型,以實現(xiàn)機-電-熱綜合性能的精準(zhǔn)分析。
就在黃進及其團隊對這一系列成果不斷進行完善和驗證時,一個新的問題又?jǐn)[在了面前。一體化成形的制造過程和惡劣的服役環(huán)境,會導(dǎo)致共形承載天線的服役性能發(fā)生劇烈變化。以服役環(huán)境為例,當(dāng)共形承載天線被應(yīng)用到飛行器上,炎夏里,它在地面停機坪上要承受60℃的高溫,但真正飛到萬米高空時所處的溫度可能直接“掉”到零下50℃?!安恢谷绱?,大過載機動飛行時,要承受很大的載荷;飛行速度很快時,還有來自氣動加熱的壓力?!秉S進說,如果處理不好,就容易出現(xiàn)“地面性能測試很好,上天之后不行”的局面。
而“一體化成形”,其初衷是將天線“做小”,但也會給它帶來新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)方法中的“零件組裝”,可以對單個零件進行性能測試,也可以進行組裝后的整體測試,一旦出現(xiàn)問題,更容易厘清源頭?!暗惑w化成形,就像燒制一個碗,這個碗成形了就拆不開了?!秉S進明白,工業(yè)部門擔(dān)憂的是,如果制造過程中出現(xiàn)了偏差,比如材料均勻性、制造公差或微觀缺陷等,這些問題到了惡劣的服役環(huán)境中肯定會導(dǎo)致共形承載天線的綜合性能進一步發(fā)生變化,但何時變化、如何變化、變化到什么程度,沒有人知道。為了摸清其中的規(guī)律,黃進團隊開始探索其性能的不確定性傳播機理。他們通過反演測試,最終引入?yún)^(qū)間數(shù)學(xué)理論建立起結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定性區(qū)間與最終電性能變化范圍的區(qū)間分析模型,對設(shè)計-制造-服役全過程功能特性及其變化范圍進行定量分析。這樣,在設(shè)計階段可為穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù),在制造調(diào)試階段可使技術(shù)人員采取更有針對性的應(yīng)對措施。
黃進團隊獲得學(xué)?!叭萌小眻F隊,查顯友書記(二排左五)為團隊授牌并合影
“把區(qū)間分析和優(yōu)化設(shè)計用進來之后,還能解決研制效率低和性能受限的問題?!闭\如黃進所言,共形承載天線的機電熱性能及其與可制造性的耦合關(guān)系很復(fù)雜,“變量比較多”,如果還采用傳統(tǒng)方法,即由電磁設(shè)計人員進行功能設(shè)計,給出理想的形狀與精度要求,再由結(jié)構(gòu)設(shè)計人員進行產(chǎn)品設(shè)計以實現(xiàn)相關(guān)要求,最后通過“試湊-樣機研制-實測”反復(fù)迭代的方法逐步接近設(shè)計目標(biāo),不但效率低,而且很難實現(xiàn)精準(zhǔn)設(shè)計。他認(rèn)為,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一時,不同環(huán)節(jié)的設(shè)計余量容易被放大,導(dǎo)致性能低、研制周期長?!爱a(chǎn)品也容易出現(xiàn)‘傻大笨粗’的情況,不靈巧。”
如今,再回憶起研發(fā)過程中所遭遇的瓶頸,黃進的講述平實而鮮活。但當(dāng)初摸著石頭過河時,他們每走一步也是真的好艱難。
黃進記得,步入項目之初,他們所建模型的分析誤差“大到離譜”。就像“麻雀雖小五臟俱全”,他們所面臨的實際系統(tǒng)也非常復(fù)雜,“如果直接從實際系統(tǒng)出發(fā)去驗證理論模型的問題,可能一年半載都不會有進展”。經(jīng)過一番靈感碰撞,黃進團隊決定“解剖這只麻雀”,將其中的核心要素抽象出來。比如,針對射頻電路的機電耦合問題,從典型傳輸線入手,建立其場路耦合模型。理論層面打通后,再以工程樣件來驗證實際結(jié)果和理論模型之間到底有多大差距,并不斷修正和完善理論模型,最終構(gòu)建系統(tǒng)的多場-場路耦合模型,并結(jié)合實際工程,驗證理論模型的準(zhǔn)確性和綜合設(shè)計的有效性。
這只是黃進團隊攻關(guān)過程中的一個縮影,對他們而言,其間經(jīng)歷的種種困擾或許并不足為外人道,他們更希望通過持續(xù)的努力逐步解決工業(yè)實踐中不斷涌現(xiàn)的新問題。事實上,當(dāng)黃進團隊一一克服瓶頸,提出一套完整的控形控性機電集成設(shè)計技術(shù)后,問題也的確沒有結(jié)束。
2015年前后,項目研究告一段落,開始走向工程化嘗試,構(gòu)建一個能夠承載相關(guān)技術(shù)的全性能綜合設(shè)計軟件平臺迫在眉睫。彼時,多物理場耦合仿真領(lǐng)域的一家國際知名公司找上門來,展示了他們的成功案例,并斬釘截鐵地表示,他們的軟件絕對能跟國內(nèi)的需求匹配。
黃進獲得2022年度中國電子學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎科技進步獎一等獎
一邊是看起來成熟的高端軟件,一邊是正在鉆研中、前景不明的軟件平臺,怎么看似乎都是前者更保險一點,但直到一個月后,那款“高端軟件”也沒能做出成功的仿真結(jié)果。“案例做得很漂亮,但其實方法根本走不通”,得知這樣的結(jié)論,黃進并沒有特別意外。他們在軟件平臺設(shè)計時,也走了相似的路線,同樣也沒能成功?!拔覀冊缦纫詾槭瞧渲邪粚χ袊_放的技術(shù),所以才會失敗。既然他們自己也走不通,那就證明的確存在一些沒被突破的關(guān)鍵問題?!?/p>
如此一來,黃進團隊反而被激發(fā)了斗志?!叭擞胁蝗缂河小?,哪怕做軟件不是他們的特長,為了讓技術(shù)成果有一個更合適的軟件平臺去支撐,他們也要去尋求一條破局之路?!拔覀兓藥啄陼r間去優(yōu)化”,黃進的執(zhí)著之處在于,他想要在工程應(yīng)用中實現(xiàn)“傻瓜”式操作,“導(dǎo)入模型之后,點幾個按鈕,就能按照步驟去做了”。
就這樣,當(dāng)“共形承載天饋系統(tǒng)機電綜合設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目完成時,一個重大亮點被呈現(xiàn)出來:他們完成了國內(nèi)首個共形承載天饋系統(tǒng)全性能綜合設(shè)計軟件平臺。此平臺解決了國外商品化軟件中存在的模型不通用、數(shù)據(jù)不匹配、結(jié)果不共享的難題,實現(xiàn)了共形承載天饋系統(tǒng)綜合性能的精準(zhǔn)分析、服役性能的準(zhǔn)確預(yù)估和高效的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計,為多個重點型號中共形承載天饋系統(tǒng)的研制提供了技術(shù)手段。
從2012年正式立項算起,黃進團隊投入項目也已經(jīng)11年了。依托項目,他們獲國家發(fā)明專利授權(quán)29項、軟件著作權(quán)5項,在國內(nèi)外重要期刊發(fā)表論文56篇,主持起草國家標(biāo)準(zhǔn)1項(已頒布)。與中國航天科工二院二十五所、中國電子科技集團公司三十九所等合作,他們的相關(guān)成果也在國家重點工程、重點型號產(chǎn)品和設(shè)備的關(guān)鍵系統(tǒng)與部件中得到應(yīng)用,取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。
在榮獲“2022中國電子學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎”之前,相關(guān)項目就得到了機載雷達專家陸軍院士、多學(xué)科優(yōu)化專家張衛(wèi)紅院士等專家的高度評價。尤其多場-場路耦合控形控性機電集成設(shè)計技術(shù),更是被認(rèn)為“達到國際領(lǐng)先水平”。
對黃進而言,他更自豪于項目成果的“自主可控”,且在應(yīng)用上取得了良好的效益。但他并不滿足于眼下“大家用得踏實”,一直關(guān)注前沿?zé)狳c的他,也注意到了最近風(fēng)口浪尖上的ChatGPT及其同類軟件。在他看來,軟件越用越“聰明”是一個重大趨勢?!拔覀兊能浖幸睬度肓嗽O(shè)計師和工程師要掌握的知識,下一步會想辦法讓它實現(xiàn)智能化更新,它越聰明,才會在工程應(yīng)用中作出越大的貢獻?!?/p>
如果要在黃進的研究生涯中提煉一個關(guān)鍵詞,那一定是“機電耦合”?!伴L期以來,我們的研究就是針對電子裝備展開的。而電子裝備是機電緊密結(jié)合的系統(tǒng),它的設(shè)計和傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計不太一樣?!彼f。
在很長一段時間內(nèi),“機”“電”在設(shè)計層面上是分離的。這種情況下,工程實際中有時就會出現(xiàn)奇怪的現(xiàn)象:機械結(jié)構(gòu)技術(shù)人員費了九牛二虎之力制造出的產(chǎn)品,電性能時常出現(xiàn)不滿足的情況。相反,機械制造精度未達要求的產(chǎn)品,有時候電性能又是滿足的。矛盾的現(xiàn)象多了,原因又找不到,久而久之,就導(dǎo)致電子裝備研制出現(xiàn)性能低、周期長、成本高、結(jié)構(gòu)笨重等問題。而隨著科技的飛速發(fā)展,現(xiàn)代電子裝備的復(fù)雜性,使其對機械結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計與制造提出了更高的要求,有些要求甚至超出了機械加工能力。這意味著,“機電分離”已經(jīng)成為制約現(xiàn)代電子裝備發(fā)展的瓶頸,而“機電耦合”勢在必行。
黃進舉了個簡單的例子:當(dāng)人們?nèi)ピu價一個數(shù)控機床是否好用時,一般會使用轉(zhuǎn)速、精度等機械性能參數(shù)來描述;但在雷達這樣的電子裝備面前,人們更追求它們的電性能?!八裕瑱C械精度、機械結(jié)構(gòu)和電性能之間究竟是什么關(guān)系,就需要我們研究其內(nèi)在、本質(zhì)的關(guān)系。我在西電讀研究生的時候,就追隨導(dǎo)師做這方面的工作?!彼a充道。
實際上,黃進對“機電”迸發(fā)興趣,可以追溯到他的中學(xué)時代。20世紀(jì)80年代,中學(xué)生黃進迷上了攝影,不光是拍照,他還買來顯影液和定影液,在家里的衛(wèi)生間做實驗,嘗試沖洗照片,洗出的照片跟底片一樣大?!拔覜]有放大機”,找到原因后,他成天琢磨怎么能自己動手“搗鼓”出一個放大機來。
就在黃進鉆研得熱火朝天時,一個偶然的機會,他接觸到了一部日產(chǎn)尼康相機。當(dāng)時,他哥哥是報社記者,這部相機是他采訪拍攝時使用的?!八尤皇亲詣拥?!測光能自動,曝光能自動,卷片也能自動?!鄙倌挈S進十分興奮,他迫切地想要弄明白為什么人家能做得比國產(chǎn)相機還要好,就跑去圖書館翻閱與攝影器材相關(guān)的期刊,并萌生了一個念頭——如果能把機械和電子結(jié)合到一起就好了。隨著他的成長,這個念頭逐漸生根發(fā)芽,高考時,他直接填報了西安理工大學(xué)精密儀器專業(yè)?!斑@個專業(yè)關(guān)系到光機電一體化”,黃進解釋道。
本科畢業(yè)后,黃進被分配到一家工廠?!皢挝粚ξ液苤匾?,工作環(huán)境也很好,但跟我的專業(yè)不太對口。”黃進覺得,趁著年輕,就應(yīng)該拼一把,不能耽于安逸。幾年后,他考進了西電?!?0世紀(jì)90年代,我國的傳統(tǒng)機械已經(jīng)比較成熟了,但我認(rèn)為純做機械在未來沒有太多競爭力?!彼吹降氖?,信息產(chǎn)業(yè)像一輪朝陽,正在國際上冉冉升起。“我一直都沒放棄做機電的想法,也想看看當(dāng)信息產(chǎn)業(yè)與機電交融之后,能夠激起怎樣的浪花?!?/p>
碩士期間,黃進作為主要研發(fā)人員參加了某軍用計算機項目。項目完成后,他百感交集。他發(fā)現(xiàn),我國在當(dāng)時既沒有獨立研制的計算機外部設(shè)備,也沒有自主可控的核心技術(shù),甚至從國外買得到的商用機也總是與國內(nèi)應(yīng)用環(huán)境不適配?!爱?dāng)時有一個法子叫‘穿衣戴帽’,就是在買到的商用機外面‘套殼子’以滿足抗惡劣環(huán)境的需求?!痹邳S進看來,這就是一種無奈之舉,“穿衣戴帽”之后的機器顯得很笨重,性能也會受到影響?!澳脕碇髁x”不是長久之計,何況核心技術(shù),國外也不可能讓我們“拿來”。那怎么把機器由大做小呢?他隱隱感覺到,自己此前想的沒錯,把機械、電子和控制結(jié)合到一起,將是一個重大的突破口。
1995年起,黃進師從我國著名電子機械專家、天線結(jié)構(gòu)設(shè)計大師葉尚輝教授攻讀博士學(xué)位,研究方向也從計算機外部設(shè)備轉(zhuǎn)向天線伺服系統(tǒng)。到現(xiàn)在,黃進團隊的研究始終圍繞3個方向展開。
其一,面向航天和天文觀測領(lǐng)域的重大需求,他們研究光機電一體化系統(tǒng)的建模與控制工作。“我們最開始做的也不是共形承載天線,而是傳統(tǒng)的大天線?!痹诖朔较蛏?,黃進團隊自主研發(fā)了開放式天線伺服控制系統(tǒng)、柔性天線控制平臺和大型天線近場測試運動控制系統(tǒng)。相關(guān)工作得到了民用航天重點項目和國家重大儀器專項的支持。
其二,針對天線、饋線等典型電子系統(tǒng)和部件,他們研究其中的多場耦合及場路耦合問題、功能特性的動態(tài)演化機理,建立相應(yīng)的功能特性演化模型,探索高性能電子裝備機電集成設(shè)計方法、高密度共形承載天線設(shè)計技術(shù)。相關(guān)工作得到了“973”課題、國防基礎(chǔ)科研重點項目和部委預(yù)研項目的支持。
其三,面向智能蒙皮和柔性電子,他們研究其建模方法、設(shè)計理論,探索高精度、高性能和高效率的增材制造方法,研制相應(yīng)的智能化裝備?!耙簿褪枪残坞娮蛹叭S打印技術(shù)”,黃進特別強調(diào)道,“而且是曲面三維打印?!?/p>
“談共形承載天線時,我們一直在說一體化成形,但一體化成形是怎么做出來的呢?”據(jù)黃進介紹,如果只是平面一體化成形,完全可以采用傳統(tǒng)方法,但傳統(tǒng)方法在曲面上并不好用。以共形承載天線為例,傳統(tǒng)方法可以加工展開曲面的導(dǎo)電圖形,比如采用柔性材料,將矩形、扇形“卷”成圓柱或圓錐。但飛機表面多是復(fù)雜的非展開曲面,這條路就不好走了?!坝幸环N想法,是把復(fù)雜表面拆分成若干規(guī)則平面,再組裝起來?!彼麛[擺手,“那復(fù)雜度太大,性能也難以保證?!?/p>
用黃進的話說,三維打印理論上可以做出復(fù)雜的、曲面的東西,但必須認(rèn)清一點:當(dāng)三維打印通過平面疊加使其逼近曲面時,更像“一塊梯田”,“梯田有臺階沒關(guān)系,但在要承載電路的曲面上,‘臺階’會導(dǎo)致電路不連續(xù),傳輸性能、可靠性就可能嚴(yán)重受損”。正因為如此,“如何實現(xiàn)高精密復(fù)雜硬曲面隨形電路”成為中國科協(xié)發(fā)布的2022十大工程技術(shù)難題之一。
為了解決這些問題,黃進團隊將傳統(tǒng)三維打印的三個方向軸(x,y,z),改進成五軸/六軸聯(lián)動。在國家自然科學(xué)基金重點項目、教育部聯(lián)合基金、陜西省重點產(chǎn)業(yè)鏈項目等支持下,他們自主研發(fā)了微滴噴射控制實驗系統(tǒng)和異質(zhì)異構(gòu)功能件三維打印樣機,探索出“一體化噴射成形”技術(shù)。相關(guān)成果在陸??仗斓阮I(lǐng)域轉(zhuǎn)化應(yīng)用后,得到工業(yè)部門的高度認(rèn)可。
“其實,我們的工作就是圍繞電子裝備的機電耦合展開的,從認(rèn)識它的機理,到如何設(shè)計,再到如何制造。”黃進朗聲笑著,“嚴(yán)格來說,我們就是做這一件事?!?/p>
如果西電有顏色,那一定是浸潤在根系中的紅色。從江西到陜西,西電始終堅定不移跟黨走,將井岡山精神、長征精神、延安精神及西遷精神深深地烙印在學(xué)?;蚶?,也流淌在機電工程學(xué)院的發(fā)展歷程中。
從20世紀(jì)60年代起,以葉尚輝為首的老一輩科學(xué)家在西電建成了我國第一個無線電設(shè)備結(jié)構(gòu)與工藝專業(yè),從“以機為主、機電結(jié)合”開始,奠定了西電在電子機械學(xué)科上的發(fā)展基調(diào)。進入新世紀(jì)以來,以中國工程院院士段寶巖為代表的第二代電子機械學(xué)科領(lǐng)頭人,開辟了我國電子裝備機電耦合研究的新領(lǐng)域。如今,以李志武、黃進等中青年專家學(xué)者為主的第三代機電人已經(jīng)成為中流砥柱,一批優(yōu)秀青年教師也在西電這方沃土上扎根成長。
在西電學(xué)習(xí)工作30余載,黃進既是電子機械工程學(xué)科發(fā)展的見證者,也是創(chuàng)造者。2005年起,他歷任電子機械系系主任、電子裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計教育部重點實驗室主任、機電工程學(xué)院副院長等職。2018年6月,他被任命為機電工程學(xué)院執(zhí)行院長,2023年擔(dān)任高性能電子裝備機電集成制造國家級科研平臺主任。肩上的責(zé)任越來越重,黃進接過“西遷精神”的接力棒,踏上時代新征程。
黃進(左一)現(xiàn)場授課
近年來,機電工程學(xué)院的成果被成功應(yīng)用于世界最大的射電望遠鏡——“中國天眼”FAST、我國最大的地基全可動天線——火星探測S/X雙頻段、波束波導(dǎo)66米口徑天線,以及我國首部大口徑星載可展開天線“天通一號”、主力戰(zhàn)艦近程反導(dǎo)武器系統(tǒng)等重大工程中。
有一個故事,黃進至今耿耿于懷。2008年汶川地震時,由于地面通信設(shè)施受損,外界難以得知重災(zāi)區(qū)茂縣的情況。為開辟生命航道,15名空降兵在無氣象資料、無地面標(biāo)識、無指揮引導(dǎo)的情況下,從5000米高空跳下。這“驚天一跳”,是世界航空史上前所未有的壯舉。黃進的關(guān)注點卻在其間的“不得已”上?!邦愃频膯栴},國際上能不能解決?能,海事衛(wèi)星就可以,但當(dāng)時我國沒有。我們想過付錢租用,但人家卻關(guān)閉了對中國的服務(wù)?!睂S進來說,這樣的被動局面,必須打破。這也是他和團隊一心想要把研究成果應(yīng)用到星載可展開天線上的重要原因。
“我們現(xiàn)在有上百項專利”,黃進說。這些年來,他不僅重視國家重大工程中的實踐,也極為關(guān)心民用領(lǐng)域的成果落地問題?!帮w機和高鐵上都要有WiFi,智能駕駛或無人駕駛汽車?yán)镆矔b毫米波雷達。如果能通過柔性電路集成技術(shù),把可穿戴手表做成手套,冬天佩戴起來會不會更舒服?”黃進慢慢舉著例子。最近,他還在關(guān)注全球最大的地基全可動天線——奇臺射電望遠鏡建設(shè),希望他們的成果能夠為其早日建成貢獻力量。
在黃進和團隊心目中,“把論文寫在祖國大地上”“把科技成果應(yīng)用在實現(xiàn)現(xiàn)代化的偉大事業(yè)中”是不滅的追求。他不贊成把科學(xué)探索和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的出發(fā)點對立起來?!翱蒲懈P(guān)注創(chuàng)新性,企業(yè)更追求可用性,這中間的差距是客觀存在的。比如我們自己做了很得意的成果,到了企業(yè),對方可能會委婉地表示有些不好用。我們應(yīng)該虛心接受,去尋求解決之道?!彼J(rèn)為,科研成果必須接觸實際,唯有如此,才能打通“最后一公里”;而“銳意進取,腳踏實地,勇于創(chuàng)新”,才是團隊本色。
“在段寶巖院士的引領(lǐng)下,我們的電子裝備機電耦合的大團隊已經(jīng)有50余位學(xué)者,其中共形電子機電集成制造團隊也有了七八位核心骨干和幾十名學(xué)生。”黃進表示,“我們是一個緊耦合的團隊,一路走來,大家一起論證需求,一起攻堅克難,一起培育成果,一起培養(yǎng)人才。”
到現(xiàn)在,機電工程學(xué)院已經(jīng)建設(shè)起一個機電結(jié)合、特色鮮明的學(xué)科群;黃進帶領(lǐng)的“電子裝備機電耦合”團隊也入選陜西省重點科技創(chuàng)新團隊。據(jù)不完全統(tǒng)計,黃進已經(jīng)培養(yǎng)博士、碩士研究生110人,其中1人獲國家杰出青年科學(xué)基金、9人在高校任教,80余人在世界500強企業(yè)和中國電科、航天科技等十大軍工集團任職,受到用人單位的好評。
而對黃進來說,人才培養(yǎng)一直被他視作“第一要務(wù)”。當(dāng)學(xué)生們直言“黃老師的點撥使我們少走彎路”時,黃進也想到了自己求學(xué)路上的導(dǎo)師。博士階段,黃進曾經(jīng)有兩個多月陷入了迷茫中,看不清前路方向?!巴蝗挥幸惶?,葉尚輝教授找到我,給了我一篇論文,讓我用兩周時間看完”,黃進回憶道,那篇論文復(fù)印出來足足145頁,令他感動的是,其中的關(guān)鍵點都被細心標(biāo)注了出來?!澳菚r葉老師已經(jīng)60多歲了,還這么仔細去閱讀文獻,我再不努力都對不起他?!北患ぐl(fā)斗志后,黃進廢寢忘食,提前一周形成了一份具有針對性的報告,并在與導(dǎo)師的深入討論下很快明確了方向。這種言傳身教的力量,黃進也在傳遞給學(xué)生。包括在加拿大訪學(xué)期間,合作導(dǎo)師加拿大皇家科學(xué)院院士、美國工程院院士尤瑟夫·阿廷塔斯啟發(fā)式、系統(tǒng)化的教育方法,都是他培養(yǎng)學(xué)生的靈感來源。
黃進認(rèn)為科研與教學(xué)相輔相成,將科研經(jīng)驗和技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)等分享給學(xué)生,更能引發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱忱。“我不會輕易否定一種想法,但會批評一個沒有想法的學(xué)生?!痹邳S進這里,保持開放的思維模式十分重要,他最怕學(xué)生“循規(guī)蹈矩”——創(chuàng)新思想在“套子”里是迸發(fā)不出來的?!?000年,我們對一個‘973計劃’課題做論證,當(dāng)時數(shù)據(jù)挖掘還沒有火起來,但我們堅持要用這個方法。事實證明,我們沒有走錯。新世紀(jì)之后,技術(shù)發(fā)展非??欤M步速度甚至超乎想象。我認(rèn)為,科研中最令人興奮的就是有了新思想和新方法,哪怕它不成熟,也可能會給未來的研究指明方向。”
黃進的開放還體現(xiàn)在堅持了20多年的周會上。他不僅要提前詳細閱讀學(xué)生提交的進展報告,與之探討其中存在的問題,還鼓勵學(xué)生積極點評和辯論,從而達到互相啟發(fā)、互相提高的效果。在他這里,分析問題能力、團隊協(xié)作能力和表達能力等都要對學(xué)生著意鍛煉。“有的學(xué)生畢業(yè)十幾年了,遇到我還會說,這個過程對他們影響很深?!?/p>
“我一個人做不了什么事,科研一定得有個團隊?!秉S進說。不論是對學(xué)生,還是對團隊同事,黃進尤其擅長“放手”。準(zhǔn)確說,是在就目標(biāo)方向達成共識的情況下,由他把握關(guān)鍵節(jié)點,讓大家沖到前線,大膽推進工作。“如果我總是不放心,什么都自己來,就鍛煉不到年輕人。哪怕剛開始會有一些執(zhí)行不到位也沒關(guān)系,我們可以分析問題并解決,迭代幾次,效率就提高了?!?/p>
從科研探索上的“機電耦合”到傳承建設(shè)中的“團隊耦合”,他們將立足國家需求、開展交叉創(chuàng)新貫徹始終。一路風(fēng)雨同舟,黃進團隊的整體氣質(zhì)走向了腳踏實地、開門見山?!叭说木κ怯邢薜摹N覀儾辉敢獍丫脑诓恢呺H、拐彎抹角上?!秉S進誠懇地說。
專家簡介
黃進,高性能電子裝備機電集成制造國家級科研平臺負責(zé)人、西安電子科技大學(xué)機電工程學(xué)院執(zhí)行院長、二級教授、博士生導(dǎo)師,入選中國電子學(xué)會會士、陜西省特支計劃—科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才,是電子裝備機電耦合陜西省重點科技創(chuàng)新團隊負責(zé)人。兼任中國宇航學(xué)會空間太陽能電站專委會副主任、中國機械工程學(xué)會機械工業(yè)自動化分會常委、中國計算機學(xué)會計算機工程與工藝專委會常委,是《電子機械工程》編委會副主任,《沖擊與振動》(Shock and Vibration)、《西安電子科技大學(xué)學(xué)報》、《電訊技術(shù)》和《機械設(shè)計與制造工程》編委會委員。
他長期從事電子裝備設(shè)計、控制和先進制造領(lǐng)域的教學(xué)和科研工作。近10年主持創(chuàng)新特區(qū)重點項目、“973”課題、國家自然科學(xué)基金重點項目、國防基礎(chǔ)科研重點項目、部委預(yù)研/基金、陜西省重點產(chǎn)業(yè)鏈等國家和省部級重點科研項目十余項。獲國家科技進步獎二等獎2項、陜西省科學(xué)技術(shù)獎一等獎3項、中國電子學(xué)會科技進步獎一等獎2項。在國內(nèi)外重要期刊和會議上發(fā)表論文100余篇、授權(quán)國家發(fā)明專利60余項。