SEU人物|“研理育人”——“宝钢优秀教师特等奖”获得者宋爱国教授专访

收到获奖消息时，宋爱国教授正在去往北京的火车上。“听到这个消息还是觉得很高兴的。”宋教授笑着说，又随即解释，高兴是因为他知道宝钢奖看重的是在教书育人方面的成绩和贡献。教书育人，在宋教授看来，是高校教师的本职工作。“这是对我教学工作的认可和鼓励。”

 由于在科研方面的突出成果，宋教授在2000年4月被破格评为教授。2000年5月，他担任分管教学的副系主任（副院长），从此，宋爱国教授开始认识到教学工作的重要性。

分管教学工作起初，宋教授与很多教师的感觉一样，“觉得教学管理都是些日常的、事务性的工作”。而且，当时教学工作并没有受到现在那样的普遍重视，很多教授也不给本科生上课。 “重科研轻教学的风气非常严重”。经过一段时间的调研和思考后，他对本科教学的重要性有了深刻的认识，他意识到：教学工作的重要性是不可忽视的，人才培养是教师的本质工作。如果我们的教授在本科教学中不积极发挥作用，我们的科学研究不能支撑本科教学工作，那么是脱离了高校人才培养的本意吗？

宋教授就此提出了教学改革的想法与思路。“一定要将教师的教学和科研有机地结合起来。”为了鼓励教授向本科生授课，他以身作则，率先为本科生主讲“误差理论与数据处理”、“传感器技术”、“测控技术与仪器概论”等核心课程。可是半年后，宋教授发现“教授为本科生上课并不能解决科研与教学难以结合的问题”。要怎么从根本上实现教师的科研与教学的有机结合、科研活动支撑教学活动呢？

经过一段时间的思考，将科研资源转化为丰富的教学资源，实现高水平的教材建设、课程建设、实验基地建设等想法，逐渐地在宋教授脑海中清晰起来。“应该要鼓励学术带头人和学科带头人带领科研骨干，建设高水平的教学团队，因为他们拥有充分的科研资源和一个可以参与教学建设的团队。”他这么说道，“应该制定政策引导学术带头人和教授们从事教学改革和教学团队的建设，不断将科研资源转化为教学资源。”如果我们的本科生们有幸能分享到这些资源，这对他们的培养将会是一个巨大的利好。

下定决心要让科研资源在教学领域最大化地发挥影响，宋爱国教授率先参与了一系列教学改革与教学建设，参编《传感器技术》、《控制技术与系统》，主编《测试信号分析与处理》，将自己的许多科研成果转化成教材内容与教学案例。如今，这些书目都已在全国各大高校得到广泛应用，光是《传感器技术》每年就有七千册的发行量，每年被一百多所高校所使用。

宋教授谈及此事时道，“我参编的教材里，主要内容和案例都来自于团队的科研成果，反映了当时最新的知识。”随着科学技术的发展，我们不断对教材进行修编和补充完善，这也使得教材内容更加丰富，广受各大高校欢迎。

同时，宋教授带领科研团队共同建设传感技术课程，该课程于2009年入选国家精品课程，2013年入选国家资源共享课。他不无自豪地道：“作为非基础教学学院的院长，我给本科生上课是最多的。”

宋教授也跟我们分享了一下他的教学改革的思路：“教授们手里有着许多科研资源，而这完全可以转化成教学资源。同时，我们在科研上的优势，也为我们建设教学实践基地提供了很好的条件。”这源于当时的另一个事实性问题：学生们没有多少实践活动的机会，而这导致了他们的动手实践能力普遍偏弱，工科生情况尤为明显。

宋爱国教授长期从事机器人技术、虚拟现实与人机交互技术、传感网技术的研究，他依托这些科研方向积极建设教学实践基地。例如江苏省传感网技术教学实验中心、江苏省测控技术教学示范中心就是如此建成的。宋教授说，2010年，在主持国家863高技术重点项目“面向虚拟现实的多模式力触觉人机交互技术”时，他提出了将该技术应用于虚拟教学实验的设想，并向教育部高教司分管实验教学的挂职处长提交了建立虚拟教学实验室的建议。

“比如说大型的核电站虚拟测控实验，火箭发射的测控实验，学生是无法实地进行观测的，”他说，“核电站不接待学生参观，而高校又不可能建造这类大型装备。”为了解决这个问题，基于虚拟现实技术的实验室是有效的手段。因此依托自身的科研，宋教授领衔申请并最终建设了机电综合系统虚拟仿真实验教学中心。在教育部的支持下，全国各大院校也纷纷建设了众多的虚拟仿真实验室，数以万计的学生从中获益。

由于课内学时的压缩，学生课外有大量的时间，如何将学生的课内学习延伸到课外研学，是我们教学改革中面临一个问题。为了保证学生课外研学的有效性，这就要求从制度上调动科研经验丰富的教授们进行指导并提供适当的仪器设备等条件。

“我所在的团队最早规定，每个教授每年都要参与指导3~4组大学生的研学活动。”宋教授说，“例如，我结合所上的传感器技术课程，就指导学生们进行一些机器人设计和传感器应用方面的课外研学活动。”

由于有广大教师的充分指导，仪器学院的学生在诸如SRTP项目等的课外研学活动得到了充分的锻炼。事实上，就在采访的当天下午，宋爱国教授还要赶赴上海，去上海大学举办的全国大学生“挑战杯”课外科技作品竞赛的现场，指导他的学生们进行竞赛活动。宋老师也提到，近十年，他指导的学生已有七组同学先后获得过全国大学生“挑战杯”科技作品竞赛一等奖、二等奖等奖项。

宋教授结合自身的科研方向每年都会指导很多组本科生开展课外科技活动，例如江苏省大学生物理竞赛、江苏省大学生机器人创新大赛、全国教育机器人大赛、全国RobCup机器人比赛等，“上一周，指导的学生获得江苏省机器人高尔夫比赛取得冠军，奖杯还没有寄过来。”

“将高水平的科研团队转变为集教学与科研于一体的教学团队，我觉得这项改革成效还是很大的，也是比较成功的。”宋教授谦虚并不掩欣喜地说。“积极投身于人才培养对我们老师也是有所帮助的。我们建设了一批精品教材和精品课程，并指导了很多优秀学生…，很多学生在这个过程中也参与了我们的科学研究，了解并喜爱了我们的研究内容，成为了我们的研究生。”

另外，宋教授提到“本科生是最有创新活力的群体，许多创新的、未知的领域，我们可以指导他们先去尝试解决方法，并为他们提供必要的科研活动经费。他们的大胆尝试与创新思路也会为我们的科研提供借鉴。”

教授参与本科生的研学活动，确实促进加深了双方的沟通和联系。宋教授提到，今年参加全国大学生“挑战杯”科技作品竞赛的本科生，大部分同学已经确定跟他继续读研。学院另外一个负责“北斗杯”比赛的教授，也有参赛本科生希望跟他进行相关深入研究。

宋教授的领导的教学团队于2009年入选了国家级教学团队，同时也是江苏省“青蓝工程”科技创新团队。该团队不仅取得了国家级教学成果二等奖，而且取得了国家技术发明二等奖。

谈及目前本科生的表现，宋教授说，“大学生的根本任务是学习，学好各门课程是最基本的要求。”有了这个基础，再去进行更高层的课外研学和竞赛活动。“有些课程出现挂科的学生来找我，希望指导他们进行课外竞赛活动，我会表示你可以参加课外研学活动，但是不要花费太多时间。课内学习是基础，如果课内知识都没学好就花大量时间进行课外研学活动，那会本末倒置。”

今年，有几个学生在存在课程不及格的情况下，来向宋教授表达了希望参加研学活动的意愿。宋教授并没有阻止他们参加，但告诫他们不要在里面投入过多的精力，在基础不稳的情况下进行拓展并不是一个很适合的选择。

宋爱国教授目前作为项目负责人承担着国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重大计划重点项目、联合基金重点项目、载人航天工程重点项目等多个重要项目的研究，又要促进教学改革的进一步完善、发展，同时又担任东大仪器科学与工程学院院长，宋爱国教授身兼数职。当询问到平时的日程统筹的问题，宋教授略微沉思了一会儿：“一般我是这么处理的，科研、教学、管理……三者的时间大约各占三分之一。”他这么说：“管理工作最主要是进行顶层设计，院长最重要的管理职责是做好学科的建设规划与高水平人才的引进。管理过程的核心是把各项管理制度健全，我们学院的制度还是比较健全的。”

“学院建有较为完善的学术委员会、教学委员会、学位委员会、学科建设小组、职称评审委员会等，还有教职工代表大会制度，各个委员会的主席一般由学院的其他教授担任”，宋教授说，“很多具体的工作都由这些委员会评审、主持、投票决定。我们的日程科研、教学活动也都是由制度来约束的”，他说“最终的结果再通过党政联席会议讨论，这样，就将院长从繁复的事务中解放出来，能腾出时间思考学院发展战略、作好顶层设计”。

“比如说招聘一位新教师，就要通过一个严格的流程：教学委员会先去听课，打分，筛选，再由学术委员会对他们的学术水平进行判断，必须两者同时通过，再通过党政联席会议讨论。”宋教授随即介绍了一些教学等方面的流程，并表示大多数老师在现有的制度下都能把教学和科研有机的结合起来。

宋教授承担了很多航天领域的科研任务，所以学院会定期邀请航天领域的知名专家和航天员给大学生进行讲座。宋教授的办公室里，就挂着一副与航天员的合影。谈及此事，宋爱国教授不无担忧地表达了对目前人才培养状况的一些思考，他提到不少同学只是将所学的知识视作一个找到高薪工作的途径，追求小资情调的生活，而缺少远大的志向和理想，科技报国、引领世界的意愿不强。而请航天领域的专家和航天员来给学生作讲座，就是希望激发学生树立远大的理想，激发他们科研报国意愿。

“我们的学生到国家重点科研院所和重要企业工作的比例很少。”宋教授有些痛惜。他提到自己之前几位选择去重点研究院所的同学，都非常的优秀，其中有一位在入职5年后就成为了所里的唯一一位青年学者带头人。“包括张校长，我们现在都鼓励优秀学生去大院、大所工作，因为大院、大所承担了国家重要科研任务，年轻人的科研机会非常多，”宋爱国教授提到，现在航天院所里的总师大多都在35岁左右，非常的年轻，也做出了非常好的工作。“如果我们的毕业生只是到一般的公司和单位，是根本没有这种担当大任的机会的，甚至可能一辈子都没有。”

宋教授希望学生们树立远大的理想。“国家大型科研院所给年轻人的机会非常之多。只要你有能力，你就会实现报国之梦。”

宋教授说，“在科研方面要顶天立地”。顶天，就是要抓住学术发展的前沿，作原创性的工作；立地，就是要围绕国家的重大需求，解决国家重大工程中的关键技术问题。”他介绍了自己的几个重要科研项目，其中包括一种基于神经信息交互的临场感机器人，被宋教授称为“阿凡达”，不仅需要解决人的神经感知与反馈机制、神经系统与电子系统融合的基本科学问题，而且今后可以广泛地应用于载人航天、康复医疗、助老助残等多个领域。

“我的博士阶段的研究课题就是力觉临场感机器人基础研究，当时我就在思考该技术今后能够在哪些重要领域应用，”宋教授说，“经过思考，我就与我的导师黄惟一教授提出该技术最重要的应用领域在空间探测领域，它可以代替人在危险的空间环境进行科学实验与探测活动，因此围绕空间探测存在的大时延问题，我就将我的研究重点定位在解决星际通信大延迟造成的感知不准确与控制不稳定问题。”宋教授在博士毕业工作不久，正好赶上1997年国家的863航天计划开始实施。“正是鉴于前期较早的研究和取得的研究成果，我获得了国家航天863计划首批项目的支持。就是这样我拿到了我的第一个科研项目：航天863项目“具有力觉临场感的空间遥操作机器人关键技术”。”他回忆道。

“科研工作要从大处着眼，从小处着手。正是基于这一理念，2017年我又得到了国家自然科学基金的资助，2018年，我又相继获得自动化领域的863计划的资助和国家自然科学基金项目。”宋爱国教授说，“所以我体会到科研一定要面向学术前沿、面向国家战略需求。”

最后，宋教授给我们展示并介绍了实验室所研究的多种机器人技术及样机。仪器科学与工程系学院机器人传感与控制技术实验室里，陈列着大大小小的空间机器人、火星漫游机器人、核化探测机器人、军用侦察机器人、脑电控制机械臂、仿生机器人、肌电控制假手，以及类型不一的力触觉传感器与人机交互系统，这一切都将会在未来对社会产生巨大的影响和推动。

无疑，无论是这些丰富的科研成果，还是专心致志研究、实验着的同学，背后都有宋爱国教授的关注与心血。以科研寓理，以教育塑人，宋爱国教授的辛勤工作，都将转化为科学和技术的形式，在这个社会长久地、持续地流传下去。