在剛剛落幕的第十八屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽揭榜掛帥專項賽終審決賽上,長沙理工大學物理與電子科學學院選送的兩個項目從全國2000個項目中脫穎而出,獲得一等獎1項,三等獎項1項,取得長沙理工大學在此項賽事中的最好成績。
“挑戰(zhàn)杯”系列競賽被譽為中國大學生學術科技“奧林匹克”,是國內大學生最關注最熱門的全國性競賽,也是全國最具代表性、權威性、示范性、導向性的大學生競賽。自第十七屆“挑戰(zhàn)杯”競賽起,設立特別競賽單元,舉辦“揭榜掛帥”專項賽,秉承“以國家重大需求為導向、以競爭協(xié)同機制為手段、以解決實際問題為目標”的思路,聚焦“卡脖子”技術,瞄準社會重大課題及現(xiàn)實問題,以“政企發(fā)榜、競爭解榜、開榜簽約”的方式,面向高校廣發(fā)“英雄帖”,學生團隊打擂揭榜。
“慧”眼探蒼穹,解鎖太空家園“守護密碼”
浩瀚宇宙,蒼茫太空,貌似靜謐安詳,但實際上它遠沒有看上去那樣浪漫和美好,太空環(huán)境甚至可以用“殘酷”二字來形容。因為太空垃圾是以宇宙速度運行的,一個大小在厘米尺度的太空碎片可以摧毀整顆衛(wèi)星。
隨著太空環(huán)境不斷惡化,空間環(huán)境檢測預警系統(tǒng)是國家重大需求,需要對太空目標進行探測、識別和跟蹤,為人類空間活動做出合理規(guī)劃和災難預警。長理理工大學物電學院研究生團隊在接到中國航天科工二院二十三所的“英雄帖”后,立足專業(yè)基礎,發(fā)揮學科優(yōu)勢,迅速組建“基于深度學習的空間物體RCS識別技術”項目團隊,將人工智能的深度學習技術應用于雷達RCS數(shù)據目標分類領域,通過神經網絡自動學習特征,從數(shù)據處理、神經網絡特征提取和網絡融合與分類三個方面進行攻關,克服人工提取RCS數(shù)據的局限性,充分挖掘目標數(shù)據的特征信息,并提高目標分類的準確率。經過發(fā)榜單位測試,最終獲得了較高的識別準確率,該項目也獲得全國一等獎,真正用實驗室的科研成果為人類“探蒼穹”插上“慧眼”,解鎖太空家園的“守護密碼”。據悉,這種方法在實際應用中具有很大的潛力,并已在相關研究中取得了顯著的成果。
“超能”天線系統(tǒng),助力5G網絡建設
天線作為受限導行波與自由空間波的轉換裝置,是無線通信信號輸入和輸出的關鍵器件。在智能天線、自適應陣列天線需求龐大的時代,電磁超表面的應用是智能天線研究的重要領域。
長沙理工大學物電學院在射頻信號處理領域有扎實的研究基礎,在接到中國電子科技集團公司第二十九研究所的“英雄榜”后,迅速組建“基于生物邏輯算法的多功能數(shù)字超材料陣列天線系統(tǒng)”項目團隊,聚焦讓天線具有更加卓越性能的技術攻關,將反射式編碼超表面天線與自主提出的生物邏輯算法相結合,用一個天線實現(xiàn)高增益定向輻射、多波束調控、抗干擾、特殊波束生成、RCS縮減、單元損傷檢測與波束自修復等多種功能,拓展了該天線的應用場景,可廣泛應用于民用衛(wèi)星系統(tǒng)、氣象雷達、目標追蹤系統(tǒng)等多個領域,實現(xiàn)用科研成果助力5G網絡建設。經發(fā)榜單位測試,該項研究成果運算速度和性能都較現(xiàn)有基礎有了較大突破,獲得全國三等獎。
聚焦“新”科研攻關,探索“新”人才培養(yǎng)
經了解,此次競賽的好成績得益于物電學院多年來堅持夯實創(chuàng)新人才培養(yǎng)“硬根基”。學院立足學科建設和專業(yè)發(fā)展,依托創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提升行動計劃,堅持大學生創(chuàng)新實踐基地建設十八年。在創(chuàng)新第一課堂的基礎上,學院引入科學研究、基地實訓、產業(yè)實踐、學科競賽來拓展第二課堂,構建科教、產教、賽教“三教融合”的人才培養(yǎng)模式。
為有效聚焦科研攻關,學院一方面堅持“以賽促訓、以賽促學、以賽促創(chuàng)”,打通院賽、校賽、區(qū)賽和國賽的四級競賽環(huán)節(jié),構建“院賽、校賽普惠有指導,區(qū)賽、國賽培優(yōu)有團隊”的個性化實踐育人體系。另一方面將行業(yè)企業(yè)、科研團隊、產業(yè)聯(lián)盟納入育人輔體,通過推動學院教師與企業(yè)合作、邀請企業(yè)專家參與課程建設、競賽指導等,充實“雙能雙師型”教師隊伍,充分發(fā)揮科學研究和產業(yè)實踐對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作用,讓科研團隊和優(yōu)質企業(yè)為創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供新理念、新技術、新方法,真正實現(xiàn)以學生為中心、以行業(yè)需求為牽引、面向提升學生解決復雜工程問題能力的創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式,全力跑出助力科研攻關“加速度”。
(圖文/蔣琳嬡 審核/張國強)