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【青年优秀导师】曹宏瑞:惟匠心而行至善,以工程攻关前沿

来源:交大新闻网 日期:2023-04-25 10:49 浏览量:

青年常为新,青年也最能为新。他长期从事航空发动机数字孪生建模、故障机理分析、故障诊断及预测方面的研究工作,主持国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目10余项,他就是西安交通大学机械工程学院的博士生导师、西安交通大学首届“青年优秀导师”称号获得者曹宏瑞教授。年轻的他在岗位上深耕笃行、求实育人,时刻践行着人民教师的使命与担当。

缘定寰宇,厚积薄发,铭空天之魂

2004年9月,曹宏瑞来到西安交大攻读研究生。谈及缘何从事航空发动机领域的研究时,他提到:“我们的主攻方向是机械故障诊断,随着时代发展,我们的研究对象也在与时俱进地变化及更新,涉及风电装备、轨道交通车辆、履带车辆、航空发动机等。总结一句话,就是国家需要我们做什么,我们就做什么。”

2008年9月,在国家留学基金委的资助下,曹宏瑞来到加拿大不列颠哥伦比亚大学进行博士联合培养,为他的研究开拓了新思路和新方向。当时他在国外潜心研究、钻研探索,积极致力于机械动力学建模研究,为故障机理分析提供方法。

博士毕业留校工作后,曹宏瑞紧盯科技前沿,积极与国际同行交流,在德国洪堡基金资助下,到不来梅大学开展研究,在项目合作中刻苦攻关、施展才华。博观而约取,厚积而薄发,正是这些宝贵经历,为他未来进行航空发动机故障诊断研究奠定了坚实基础。

曹宏瑞在伯明翰大学访问交流

2016年12月30日,西安交通大学正式成立“航空发动机研究所”,助力我国航空发动机领域自主研制与创新发展。曹宏瑞教授担任了航发所支部书记和副所长,带领团队聚焦于航空发动机涡轮盘、主轴承等关键部件,研究数字孪生驱动的健康管理与智能运维新模式,致力于提升我国航空发动机运行安全保障能力,培养航空发动机健康管理与智能运维人才。

匠心育人,师道传承,弘扬西迁精神

曹宏瑞在硕博期间师从何正嘉教授。回想起导师何正嘉教授言传身教的风范:深入一线找问题,真抓实干促落实,从冒着滚滚烟尘下到数十米深井测试盾构机主轴承振动信号,再到披星戴月的修改论文,何正嘉教授都一丝不苟,亲力亲为。曹宏瑞说:“何老师时常勉励我们要明德精学、笃行致强,要做到德才兼备、以德为先,学业要做到精通,更要将所学应用于实践,解决工程实际问题。”在十年间的教学中,曹宏瑞严谨求实,做学生的引路人,培养了一批又一批人才。

International Journal of Machine Tools and Manufacture期刊主编为曹宏瑞(图右)颁发最佳综述论文奖

培养人才是大学的重要使命,课堂则是培养人才的重要载体。从教十几年,从本科生的《机械设计基础》课程,到研究生的《研究生论文写作指导》以及留学生的“Fault Diagnosis For Machinery”课程,曹宏瑞不断创新教学方法,以启发式教学引导学生思考,以问题导向引领创新拓展,帮助学生开拓思路,真正将所学知识运用到实际之中。曹宏瑞以授课竞赛为抓手,一点一滴提高授课水平。在准备授课竞赛的过程中,有幸得到交大西迁老教授马知恩、胡奈赛等老师的指点,秉承传帮带的优良教学传统,曹宏瑞获得了西安交通大学授课竞赛一等奖。他感慨到:“西迁精神在一代代传承,我们也将继续秉承着这种优良传统,有教无类、因材施教、传道授业解惑。”曹宏瑞以人格魅力引导学生心灵、以居安资深开启学生的智慧之门,以广博的专业学识与高尚的先生之风,诠释着师者精神的深度。

开拓创新,探索前沿,从工程问题提炼科学问题

习近平总书记在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话提出,要坚持科技创新和制度创新“双轮驱动”,以问题为导向,以需求为牵引。多年的研究与教学中,曹宏瑞始终坚持“四个面向”,不断向科技创新的广度和深度进军,聚焦原始创新能力,积极推进科学研究“质量与体量”“亮点与内涵”并重发展。曹宏瑞提到,西安交大始终以培养学生的家国情怀和综合素质为重点,引导一批又一批有本领、有意志、有品行、有情怀的青年学子为国家建设贡献力量。

曹宏瑞在工程现场

航空发动机全生命周期数字孪生建模

党的二十大报告指出,教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。在数年来的科研与教学中,曹宏瑞发现,将工程问题转化为科学问题对于做研究尤为重要。他说:“机械故障诊断的原理,就像给人看病一样,不管对于什么设备,技术人员最常问的问题就是,‘设备当前有无故障,是什么故障,还能用多久’等问题。这些都可以算作是工程问题。我们需要厘清这背后的科学问题,要做的工作包括建立理论模型揭示故障机理,从监测信号中提取状态指标,结合数字孪生、深度学习等技术,对故障进行预测等,我们的研究生应该要学会解决实际工程问题,并从中提炼出隐藏的科学问题。研究的问题要从实际需求中来,产生的成果要到实际需求中去,形成研究的全闭环。这也是我目前培养研究生的基本思路。”

立德树人,慎思笃行,培养卓越人才

多年来的科研教学与培养人才中,曹宏瑞着力言传,以身作则,立德树人,引导学生“扣好人生第一粒扣子”。在指导学生论文的过程中,曹宏瑞尤其注重学生第一篇论文的撰写,从一开始帮助学生打好基础,“对于学生的论文,我会逐字逐句修改。第一篇论文非常重要,在帮助学生修改过程中出现的错误和问题,在后来的论文就不会再出现了。第二、三篇的论文,学生的水平和层次又会不同,我会帮助他们再上一个台阶。”曹宏瑞尽心尽力指导和帮助研究生找准选题、解决问题、撰写研究论文等,培养了学生科学研究的思维方式以及提出问题、解决问题的能力。

曹宏瑞为学生营造了自由和谐的学术环境。他带领课题组研究生关注国内外学术前沿、大胆探索,培养学生提炼和发现问题的能力,课题组鼓励研究生前往国内外知名高校或研究机构交流学习,大力支持研究生参加高水平学术会议,与同行深度交流。

曹宏瑞善于且勤于和学生沟通交流,每周组织开展课题组学术交流,保证每个学生充分参与,不仅关注学生的科研进展以及学术能力,而且重视学生整体素质培养,及时予以引导。他深入关切学生的方方面面,及时帮助学生解决思想、学业等方面的实际问题。治学严谨求实,坚持立德树人,铸就高尚师德,全心投入研究生培养,曹宏瑞以高度的事业心和责任感,将教书育人、实践育人贯穿于研究生培养全过程。

曹宏瑞(左二)参加2022年全国设备监测诊断与维护学术会议暨第十八届全国设备故障诊断学术会议

曹宏瑞说:“希望交大的学生能有大格局,勇担大任务,能作大贡献。”

“实现中华民族伟大复兴的中国梦需要一代又一代有志青年接续奋斗”。未来,曹宏瑞教授仍将胸怀“国之大者”,弘扬西迁精神,勇担国家使命,为促进学科发展,培养卓越人才尽一份力。

文字:研究生院 通讯社 于欣欣
图片:受访者提供
编辑:朱凡煜

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