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第14529期:第04版 本期出版日期:2026-10-14

一架无人机,串起课堂内外“飞天梦”

——记电子科技大学航空航天学院青年教师李维豪 

记者张海峰
语音播报: 语音播报

2025年12月,在贵州岑巩的一所学校,电子科技大学航空航天学院青年教师李维豪带领孩子们拼装无人机,讲解虽已很细,但仍有人装反螺旋桨、电机。到了操场,初次拿起遥控器的孩子们又难以顺利起飞。

李维豪没有着急,他示范操作、手把手指导,帮助他们逐一纠正错误,直到无人机在孩子们的欢呼声中顺利飞上蓝天。

从本科、硕士、博士,再到留校任教,李维豪的求学与工作始终围绕航空航天展开。如今,除了研究飞行器的协同控制,他也在思考另一道课题:怎样让更多人理解并参与实现“飞天梦”。

李维豪(左一)带学生前往海南文昌发射基地学习

李维豪在石室中学做科普教育 均为受访者供图

从电视屏幕前走进科研现场

李维豪的航天梦,缘起于小学教室里的一台电视。

那时他在学校寄宿,神舟七号执行任务期间,学校组织学生收看相关直播,航天员的出舱活动给他留下了深刻印象。晚间定时收看的新闻,让他陆续了解到任务前后的故事。“当时看直播觉得很成功,可是它背后还有很多艰辛的故事。”李维豪回忆道。此后,神舟系列载人飞行、空间站建设,成为他持续关注的内容。

随着了解逐渐深入,他开始认识到,航空航天是一项多学科交汇的系统工程。新闻中令人振奋的飞行,背后是众多科研人员的工作。钱学森等科学家的故事,也使他对投身这一领域有了更具体的认识。2015年,他顺利考入电子科技大学航空航天学院,学习探测制导与控制技术,后来继续在这里攻读硕士、博士学位。

李维豪入学时,无人机应用正日渐广泛,他给自己定下一个目标:“我要做有成电特色的无人机!”在老师的指导下,他与队友开始设计小型倾转旋翼无人机,希望兼顾旋翼飞行器垂直起降、悬停与固定翼飞行器巡航的优势。气动设计和飞行控制,成为他首先要攻克的难题。

从CAD制图到结构设计,从机载电子系统到控制方案,再到制作实物模型,李维豪一边学习,一边请教,周末常到学院航模协会练习。经过近一年的打磨,团队作品的性能逐步提升,并获得参加2019年“挑战杯”的推荐。

全国总决赛前,他担任答辩主讲人,与队友修改报告、打磨演示文稿、准备评委可能提出的问题,老师也陪他们进行了一个月的模拟答辩。“那段时间闭上眼休息,脑袋里都在温习答辩稿。”最终,他作为队长带领团队获得全国二等奖。

比赛结束,研究的视野仍在拓展。怎样让已经设计出的无人机发挥更大作用?2020年初,李维豪的导师秦开宇教授在组会上提出跨学科发展的思路,引导他将单机研究与集群智能结合,探索多个飞行器协同完成任务。

读研期间,他也开始带学弟学妹参与科研:安排他们翻译、复现论文,再一起讨论、解决遇到的问题。在科研团队里, 他认真听取本科生提出的新想法,指导他们撰写论文、申请专利、参加比赛。

专业知识之外的教学难题

留校任教还不到一年,李维豪便发现,熟悉的知识在讲台上有了新的难题。

今年3月至6月,他参与控制理论与飞行控制课程教学。这门专业核心课程涉及多个学科,李维豪按自己理解的知识体系讲授,部分学生却跟不上。课堂抬头率不高,课间、课后交流中,也有人反映理解困难。

“原来自己学,只用考虑自己有没有理解、能不能运用。可是在实际教学中,我发现每个同学的基础是不一样的。”李维豪说。如何组织授课内容、判断学生是否理解,需要他重新学习。

经过向学院老师请教、学习教学方法后,他调整了授课方式:全班需要掌握的基础知识,从生活现象和案例切入,再引导学生探究概念、公式背后的原理;延伸性内容则在课堂上介绍思路,为有兴趣的学生安排专门答疑。“通过现象引导他们发现本质,唤起他们的好奇心。”李维豪说。检查作业时,他发现,有的学生获得了解答,却无法解释其中的含义。他要求学生讲述自己的理解,再改变提问条件,考察他们能否举一反三。以空气动力学知识为例,学生能复述某个原理,他便换一种结构或条件提问,检验他们能否据此分析新的问题。

在李维豪看来,“空天报国”也需要通过专业学习和实践获得具体的认识。除了讲述相关科学家的故事,他还把自己的科研经历、现实中的技术需求带进课堂,引导学生了解研究工作与国家需求之间的联系。

今年8月底,他带领学院学生骨干前往海南文昌,实地感受航空航天的魅力。三天行程中,他向学生讲解了探月工程“绕、落、回”的发展步骤,介绍载人登月、月球车、月球基地等工程面临的问题,帮助学生理解专业知识与工程实践的联系。返校后,他安排学生向更多同学分享见闻与感想。“不仅是告诉大家什么是航空航天,更要带领大家在航空航天事业里开展探索、作出贡献。”从学生到教师,李维豪用这句话解释自己对责任的理解。

让科普伴随孩子成长

在成为教师之前,李维豪已经连续多年参与科普志愿活动。本科期间,他曾赴西昌卫星发射中心实践,也给孩子们讲航空航天知识;攻读硕士、博士时,他也经常走进中小学开展科普讲解。“以前没有经验,讲的都是一些晦涩难懂的知识。虽然有动图、有案例,但是讲完PPT,同学们听完也就完了。”李维豪坦言,怎样让一场科普给人留下继续探究的兴趣,是自己在实践中不断思考的问题。

2025年底的岑巩之行,给李维豪留下了深刻印象。那次活动中,他首先向当地孩子介绍低空经济与生活的联系,再带他们使用团队自研的无人机拼装教具。“拼装就像搭积木一样。”他介绍,从飞控核心板、木质机架到遥控器,孩子们需要逐一完成组装,再带着各自的无人机到操场试飞。

“他们一直有热情去修改。”李维豪记得,装配出错后,孩子们在他的指导下继续调整。到了操场,起飞、上升、下降又需要逐一练习,有的飞机刚离地便落了下来。即便如此,孩子们脸上却露出了灿烂的笑容。“他们脸上洋溢的笑容让我很受触动。”在这次试飞中,孩子们也开始理解无人机为何能够起飞、怎样才能飞得平稳。

结合孩子们的操纵体验,李维豪进一步讲解了自主飞行:无人机如何依靠计算机控制完成任务,人又如何参与监督?自己从事的科研,就这样和孩子们手中的遥控器建立起联系。他越来越确信,科普需要“以动手实操唤起他们的好奇”,再逐步引入更深入的知识。

据了解,在多年帮扶之下,岑巩已有学生考入电子科技大学,也有学生随队回到家乡开展科普。李维豪也从航模协会的学生骨干成为指导老师,带过的学生也开始走进中小学,讲述航空航天知识。

如今,李维豪正在探索针对小学、初中、高中不同学段设计科普内容,让孩子们随着年龄增长,逐步接触更深入的知识。他认为,当这些祖国的未来第一次把无人机飞起来以后,第二次动手探索的机会就不远了。

  

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