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【名师西电】周金柱:教学科研,要顶天立地
时间:2024-06-26 15:15:30来源:党委宣传部(新闻中心)点击:

■学生记者 雷丰艺

在西安电子科技大学高性能电子装备机电集成制造全国重点实验室中,机电工程学院教授、博士生导师周金柱正在指导学生进行实验,面对学生们的困惑,他循循善诱,耐心教导……这是他日常教学和科研中再平常不过的一天。

从2005年到西安电子科技大学攻读博士以来,周金柱潜心科研,不断创新,在段宝岩院士的带领下,长期致力于电子装备封装设计和智能制造中的机电耦合问题研究。

聚焦教学创新,助力学生成长

谈及当初从博士生到教师的转变,周金柱坦言:“我最初站上讲台的时候确实是不适应,最大的挑战就是紧张,难以合理掌控上课的时间和关键知识点的讲授。”为了克服这个难题,周金柱积极向前辈老教师们请教,广泛汲取教学经验,并且在课前精心准备,通常两个课时的教学内容最少要用四个课时来准备。

凭借这股孜孜不倦、肯下“笨”功夫的拼劲,他逐渐从一名教学新手蜕变为课堂上深受大家喜爱的周老师。在十余年的教学生涯中,周金柱有着一套自己的教学方法。无论是重要公式还是模型运算,他都坚持用板书推导,使学生能跟上教学思路,理解得更加透彻。

从2019年担任电子封装系的系主任以来,周金柱肩上多了一份责任,致力于提升本科人才的培养水平。继往开来,周金柱带领全系凝心聚力、共同奋斗。2020年,成功申报电子封装技术第二学士学位。2021年,电子封装技术获批一流专业建设点,并在2021、2022和2023连续三年被“软科中国”评为同类专业全国第一。

面对电子封装技术专业人才培养中学时矛盾突出、课程体系不够完善等问题,周金柱采取了一系列的改革措施。首先,明确本专业机电热交叉融合的人才培养特色,通过建设专业核心课程群,梳理知识图谱,压缩了课程群中的重复知识点学时,强化了核心知识;其次,借助培养方案的修订机会,组织企业和教师代表进行人才培养方案研讨会,实地考察国内集成电路制造商和电子封测企业对本科人才的需求,修改完善培养方案。在段宝岩院士的带领下,获得了2022年度国家级教学成果二等奖。

凝心科研攻关,响应国家需求

从博士研究生时起,周金柱在导师段宝岩院士的指导下,采用数据挖掘技术研究电子装备机电耦合中的影响机理。数据挖掘技术在2005年是一个非常前沿的方向,在电子装备领域更是没有相关工作,这使得周金柱在进行研究时面临许多挑战与困惑,得益于段院士和黄进教授的带领和指导,周金柱在研究中渐入佳境。博士毕业后,周金柱仍然从事相关科研工作,重心转向相控阵天线服役性能保障理论方法和共形承载天馈系统机电综合设计与制造的研究,通过利用人工智能方法,建立融合测量数据、经验知识和物理机理的耦合模型,进而利用反演方法实现电性能调控和工艺优化,以实现高性能可靠服役。

2021年,在段院士的带领下,获得“高密度柔性天线机电耦合技术与综合设计平台及应用”国家科技进步一等奖。他创新性地把光纤传感器嵌入相控阵天线阵面,实时感知阵面变形、温度等信息,进而利用感知信息调控天线辐射,实现相控阵天线的自感知自调控。在这个过程中,科研团队也研制了一些仪器设备,在多个领域广泛应用,如桥梁结构健康监测、手机/平板电脑的可靠性试验等。除此之外,相关研究还可服务于移动基站塔架结构的变形、可穿戴电子设备信息监测等多个日常领域应用。

2023年,周金柱荣获“陕西杰出青年基金”,他将其视作对自己过去科研成果的认可,并且以此鞭策勉励自己,继续向前。周金柱始终认为,科研不仅是发几篇文章,最重要的应该是将科研成果运用到实际中,解决国家、行业需求,他表示,“过去一直从事于电子装备机电耦合设计方面的研究,但是国家在科技领域正面临许多的卡脖子问题,所以在后续的科研中,必须向国家需求转、向社会需求转,使科研成果有意义、有实效。”

产教研一体,培养全面人才

“教学不是老师的一言堂,更不局限于课堂上短暂的九十分钟;科研不是单纯的理论知识,更不是闭门造车不向外看,需要产、教、研协同发展,坚持线上线下相结合、理论与实践相结合、课堂与生产实习相结合”,对于学生的培养,周金柱有着自己的看法。

针对电子封装技术专业大学生综合实践能力偏弱的问题,周金柱在课程教学中,设置了必修的课程实践环节。例如,在《自动控制原理》课程的教学期末,将学生分成若干个小组,每个小组有一个面向工程化的小题目,学生自主运用软件来进行工程设计,既培养了学生协作精神,又锻炼了使用现代化工具解决实际问题的能力。另一方面,周金柱带领电子封装系的老师构建了深度生产实习的育人机制,打造了学校与国内知名封装企业的校外实践教育基地,如西电-深长城、西电-华天科技、西电-佰维等。在实习中,由校内老师带领电子封装技术专业本科生到企业开展至少一个月深度生产实习。在此期间,企业导师、校内导师和实习学生针对企业发布的技术难题开展联合攻关。实习结束后让学生通过答辩形式汇报技术攻关成效。通过这种方法,不仅让学生学习到最先进的封装知识,而且增强了学生的实践、学术、表达等综合能力。

针对研究生培养中理论与应用结合不够和科研创新能力薄弱的问题,周金柱巧妙依托团队制科研实训的育人方法。例如,依托西电与中航光电科技股份有限公司建立的“中航光电-西电未来技术创新中心”,组建了校企联合的“工程实践团队”,通过双方联合攻关,参与项目的研究生不仅了解科研需求和问题,而且在此过程中锻炼了学生的综合实践、科研创新能力和学术交流能力。再如,周金柱与中国电科14所通过共同承担国家级科研项目,通过聘请研究所的知名专家为企业导师,通过校内导师和企业导师共同指导研究生,提高研究生的人才培养质量。

此外,周金柱坚持将课程思政融入日常教学科研中,注重培养学生的爱国奉献情怀。2023年,本科生一年级入学,他围绕学生的关注点、兴趣点,为学生带来了一堂别开生面的新生研讨课,通过带领学生们参观科技展览馆、全国重点实验室和重大工程项目现场,通过用震撼人心的科技成果来激发学生的学习兴趣和科研志向。

“坚持梦想,努力奋斗”,这是周金柱十余年来科研教学的写照,也是他给学生们的寄语。他认为,“不论身在哪个行业,都要有梦想,既要仰望星空,也要脚踏实地。在这个知识迅速更新的年代,一定要做到‘活到老,学到老’。”

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【名师西电】周金柱:教学科研,要顶天立地
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■学生记者 雷丰艺

在西安电子科技大学高性能电子装备机电集成制造全国重点实验室中,机电工程学院教授、博士生导师周金柱正在指导学生进行实验,面对学生们的困惑,他循循善诱,耐心教导……这是他日常教学和科研中再平常不过的一天。

从2005年到西安电子科技大学攻读博士以来,周金柱潜心科研,不断创新,在段宝岩院士的带领下,长期致力于电子装备封装设计和智能制造中的机电耦合问题研究。

聚焦教学创新,助力学生成长

谈及当初从博士生到教师的转变,周金柱坦言:“我最初站上讲台的时候确实是不适应,最大的挑战就是紧张,难以合理掌控上课的时间和关键知识点的讲授。”为了克服这个难题,周金柱积极向前辈老教师们请教,广泛汲取教学经验,并且在课前精心准备,通常两个课时的教学内容最少要用四个课时来准备。

凭借这股孜孜不倦、肯下“笨”功夫的拼劲,他逐渐从一名教学新手蜕变为课堂上深受大家喜爱的周老师。在十余年的教学生涯中,周金柱有着一套自己的教学方法。无论是重要公式还是模型运算,他都坚持用板书推导,使学生能跟上教学思路,理解得更加透彻。

从2019年担任电子封装系的系主任以来,周金柱肩上多了一份责任,致力于提升本科人才的培养水平。继往开来,周金柱带领全系凝心聚力、共同奋斗。2020年,成功申报电子封装技术第二学士学位。2021年,电子封装技术获批一流专业建设点,并在2021、2022和2023连续三年被“软科中国”评为同类专业全国第一。

面对电子封装技术专业人才培养中学时矛盾突出、课程体系不够完善等问题,周金柱采取了一系列的改革措施。首先,明确本专业机电热交叉融合的人才培养特色,通过建设专业核心课程群,梳理知识图谱,压缩了课程群中的重复知识点学时,强化了核心知识;其次,借助培养方案的修订机会,组织企业和教师代表进行人才培养方案研讨会,实地考察国内集成电路制造商和电子封测企业对本科人才的需求,修改完善培养方案。在段宝岩院士的带领下,获得了2022年度国家级教学成果二等奖。

凝心科研攻关,响应国家需求

从博士研究生时起,周金柱在导师段宝岩院士的指导下,采用数据挖掘技术研究电子装备机电耦合中的影响机理。数据挖掘技术在2005年是一个非常前沿的方向,在电子装备领域更是没有相关工作,这使得周金柱在进行研究时面临许多挑战与困惑,得益于段院士和黄进教授的带领和指导,周金柱在研究中渐入佳境。博士毕业后,周金柱仍然从事相关科研工作,重心转向相控阵天线服役性能保障理论方法和共形承载天馈系统机电综合设计与制造的研究,通过利用人工智能方法,建立融合测量数据、经验知识和物理机理的耦合模型,进而利用反演方法实现电性能调控和工艺优化,以实现高性能可靠服役。

2021年,在段院士的带领下,获得“高密度柔性天线机电耦合技术与综合设计平台及应用”国家科技进步一等奖。他创新性地把光纤传感器嵌入相控阵天线阵面,实时感知阵面变形、温度等信息,进而利用感知信息调控天线辐射,实现相控阵天线的自感知自调控。在这个过程中,科研团队也研制了一些仪器设备,在多个领域广泛应用,如桥梁结构健康监测、手机/平板电脑的可靠性试验等。除此之外,相关研究还可服务于移动基站塔架结构的变形、可穿戴电子设备信息监测等多个日常领域应用。

2023年,周金柱荣获“陕西杰出青年基金”,他将其视作对自己过去科研成果的认可,并且以此鞭策勉励自己,继续向前。周金柱始终认为,科研不仅是发几篇文章,最重要的应该是将科研成果运用到实际中,解决国家、行业需求,他表示,“过去一直从事于电子装备机电耦合设计方面的研究,但是国家在科技领域正面临许多的卡脖子问题,所以在后续的科研中,必须向国家需求转、向社会需求转,使科研成果有意义、有实效。”

产教研一体,培养全面人才

“教学不是老师的一言堂,更不局限于课堂上短暂的九十分钟;科研不是单纯的理论知识,更不是闭门造车不向外看,需要产、教、研协同发展,坚持线上线下相结合、理论与实践相结合、课堂与生产实习相结合”,对于学生的培养,周金柱有着自己的看法。

针对电子封装技术专业大学生综合实践能力偏弱的问题,周金柱在课程教学中,设置了必修的课程实践环节。例如,在《自动控制原理》课程的教学期末,将学生分成若干个小组,每个小组有一个面向工程化的小题目,学生自主运用软件来进行工程设计,既培养了学生协作精神,又锻炼了使用现代化工具解决实际问题的能力。另一方面,周金柱带领电子封装系的老师构建了深度生产实习的育人机制,打造了学校与国内知名封装企业的校外实践教育基地,如西电-深长城、西电-华天科技、西电-佰维等。在实习中,由校内老师带领电子封装技术专业本科生到企业开展至少一个月深度生产实习。在此期间,企业导师、校内导师和实习学生针对企业发布的技术难题开展联合攻关。实习结束后让学生通过答辩形式汇报技术攻关成效。通过这种方法,不仅让学生学习到最先进的封装知识,而且增强了学生的实践、学术、表达等综合能力。

针对研究生培养中理论与应用结合不够和科研创新能力薄弱的问题,周金柱巧妙依托团队制科研实训的育人方法。例如,依托西电与中航光电科技股份有限公司建立的“中航光电-西电未来技术创新中心”,组建了校企联合的“工程实践团队”,通过双方联合攻关,参与项目的研究生不仅了解科研需求和问题,而且在此过程中锻炼了学生的综合实践、科研创新能力和学术交流能力。再如,周金柱与中国电科14所通过共同承担国家级科研项目,通过聘请研究所的知名专家为企业导师,通过校内导师和企业导师共同指导研究生,提高研究生的人才培养质量。

此外,周金柱坚持将课程思政融入日常教学科研中,注重培养学生的爱国奉献情怀。2023年,本科生一年级入学,他围绕学生的关注点、兴趣点,为学生带来了一堂别开生面的新生研讨课,通过带领学生们参观科技展览馆、全国重点实验室和重大工程项目现场,通过用震撼人心的科技成果来激发学生的学习兴趣和科研志向。

“坚持梦想,努力奋斗”,这是周金柱十余年来科研教学的写照,也是他给学生们的寄语。他认为,“不论身在哪个行业,都要有梦想,既要仰望星空,也要脚踏实地。在这个知识迅速更新的年代,一定要做到‘活到老,学到老’。”

责任编辑:冯毓璇
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