编者按:
近日,清华大学公布了2023年度教学优秀奖获奖名单,王学谦凭借其优秀的教学和科研成果荣获此光荣称号。他讲授的“飞行控制系统”课程在2023年秋季学期全校课堂教学评估中获得理论类教评前5%,在13个指标中全部指标均位于全校前5%。同时,王学谦参与授课的“空间机器人技术”和“动态系统故障诊断与容错控制”两门课程在全校课堂教学评估中也获得教评前5%的好成绩。
在清华大学深圳国际研究生院智能机器人实验室的一隅,王学谦的身影总是忙碌而坚定。作为空间智能机器人领域的资深专家,他不仅在该领域取得了卓越的科研成就,更在培养下一代科技创新人才方面付出了大量心血。今天,让我们一起走进“对话清华SIGS教师”栏目,倾听王学谦与空间机器人的不解之缘,以及他在教学科研方面上下求索的奋进故事和心得体会。
王学谦
数据与信息研究院教授、博士生导师
清华大学深圳国际研究生院智能控制与测试研究所所长
深圳市空间机器人与遥科学重点实验室负责人
2023年“深圳十大杰出青年”
“一万小时定律”:从兴趣到职业的跨越
“我觉得自己十分幸运,一是遇到了导师梁斌教授,得到了老师的悉心指导和培养,是自己学习和工作中的榜样;二是自己所从事的科研和教学工作都是发自内心的热爱,同时也是国家所需,所以很多时候不觉得累,并且享受其中。”
——王学谦
王学谦的科研之旅始于对机器人的无限热爱。“小时候,我就对机器人充满了好奇和向往!”在哈尔滨工业大学就读时,有幸跟随一位在空间机器人领域享有盛誉的导师,为王学谦从事空天科技研究打开了一扇大门。从2003年至今,王学谦始终专注于空间机器人的研究。“空间机器人是一个充满挑战的领域,但它的魅力也在于此。虽然它是一个相对小众的领域,但正是因为它的挑战性和国家的迫切需求,让我更加坚定了研究这项内容的决心。”
王学谦在课堂
二十余年的埋头深耕,不仅让他积累了深厚的专业知识,更培养了他坚韧不拔的科研精神。目前,作为清华大学深圳国际研究生院智能控制与测试研究所的所长、深圳市空间机器人与遥科学重点实验室主任,他不仅在空间机器人领域主持了多项国防领域重点项目,还出版了4部学术专著,发表学术论文200余篇,在国际会议上发表论文100余篇,授权发明专利100余项。
怀抱面向国家重大需求而砥砺前行的“初心”,积极应对投入高但可能回报不确定的“风险”,王学谦始终充满着“定力”。对他而言,空间机器人不仅是职业选择,更是他实现报国梦想的舞台。“希望能为推动高水平科技自立自强贡献自己的力量。”
不惧“从零开始”:团队建设的收获与艰辛
“那时候我几乎每天都要走一万步,因为每个实验室都要转一圈。虽然辛苦,但是看到团队一步步成长起来,觉得一切都值得。这些成果的背后,是团队无数个日夜的努力和付出。”
——王学谦
2014年,带着对科研的无限热情和对未来的美好憧憬,王学谦来到清华大学深圳国际研究生院,开始新的科研征程。期间,从事空间机器人在轨服务研究工作,一干就是十年。初来乍到的他面临着诸多困难,“刚来的时候,团队还没有建立起来,学生、场地、设备什么都没有”,王学谦回忆道。“但是我们有项目、有前期的积累,有各位老师的支持,这些就是我们最大的财富”。
在学校的支持和帮助下,王学谦和他的团队逐步克服了这些困难。他们借用了其他老师的实验室,争取到了科研启动经费,也慢慢建立起了自己的科研平台。“那时候,我每天几乎要走一万步,因为每个实验室都要转一圈”,王学谦笑着说。“虽然辛苦,但是看到团队一步步成长起来,觉得一切都值得!”
在王学谦的带领下,团队不仅承担了省市乃至国家多个重要的科研项目,还在空间机器人在轨服务领域取得了多项突破性成果,证明了我国在空间机器人领域的领先地位。
“科研需要持续投入,特别是像空间机器人这样的领域,需要我们不断地探索和创新”,王学谦感慨道。从最初的微重力模拟平台到后来的多个型号空间机器人,“每当我看到我们的研究成果在太空中发挥作用,那种成就感是任何语言都无法形容的”。
就在2023年的大年三十,当家家户户沉浸在团圆与欢乐中时,王学谦和团队几位核心成员却来到学校实验室,一同装卸产品设备,大年初一回来继续测试空间机器人项目的设备。他们的辛勤付出和不懈努力既是对清华“自强不息、厚德载物”校训的诠释,也是对深圳“敢为天下先”的生动实践。
王学谦(左)指导研究团队学生
目前,王学谦正在牵头研制新一代空间机器人项目。该机器人采用低成本理念设计,实现了数量级的成本降低,以便于空间多领域的应用推广。追梦不息,奋斗不止,王学谦将秉持爱国之心,矢志不渝地在航天领域贡献自己的力量。
培养创新人才“入主流” 为航天航空作贡献
“科技工作者是国家的脊梁、民族的希望,尤其是青年科技工作者要树立远大志向,面向国际学术前沿、面向国家重大发展需求,敢于担当、有所作为,为推动高水平科技自立自强贡献自己的力量。”
——王学谦
作为一名交叉创新学科的教师,王学谦深知理论与实践相结合的重要性。在他的课堂上始终坚持理论与实操并重。他认为,现在AI发展已经进入“具身智能”阶段。对于自动化和机器人这样的专业来说,光会理论是不够的,必须有实验器材或者平台让学生去做实验。
王学谦(左二)在北京参加“青年发展型城市主题论坛”
平时,王学谦也会把科研中的内容融入教学中去,让学生更早地接触到实际项目。“我们培养的学生不仅要有扎实的专业知识,还要有创新思维和实践能力!”平时,王学谦鼓励学生积极参加专业比赛和实践活动,让学生在专业竞赛锻炼综合素质,在实践中发现问题、解决问题。在与来自多学科背景同学的思维与灵感的碰撞中,拓宽学术背景、提升合作能力。
王学谦团队参与制作
“Zao house 2.0”的运动机器人底座模块
在与未来人居研究院柯瑞(Terrence M. Curry)教授合作的交叉创新项目“Zao House 2.0”中,王学谦团队的成员为了优化最终的模型效果,有时候甚至会熬到凌晨三、四点,看到建筑实体最终的完美“交付”,他和团队成员内心的一块“大石头”才算真正落地。“这样的合作不仅可以让学生学到不同领域的知识,还可以培养他们的团队协作和沟通能力”。
在王学谦看来,未来的科技创新需要更多具有交叉学科背景的复合型人才。因此,他在教学中非常注重培养学生的创新能力。在他的课程中,不同专业的学生被“打乱”组合在一起,共同完成一个项目。这种跨学科的合作不仅让学生们学到了不同领域的知识,还培养了他们的团队协作和沟通能力。“我们的目标是培养具有全面素质和创新能力的领军人才。”
王学谦(左二)在“X-Robot”课堂
在王学谦的指导下,学生们完成了一系列具有创新性的项目。2022年,王学谦开设了院级公共课“交叉创新实践课:X-Robot”。这门课针对研究生特点开展了课程创新,鼓励学生探索交叉学科的实际问题,培养学生的实践能力和创新能力。从智能垃圾桶到智能收纳盒,从建筑机器人到航天探测器,王学谦指导完成的这些项目不仅具有市场前景,还展现了学生们在交叉学科方面的能力和创新思维。“希望我的学生能够在未来的科研和工作中发挥更大的作用!”
鼓励学生“立大志”
携手深圳共创科技创新美好未来
“在这个多变的社会中,专业技能和知识水平固然重要,但更为关键的是一个人的品德和修养。潜龙出山,跃入人海。今后无论你们从事什么工作、走得多远,人品始终是你们最好的背书。”
——王学谦
对于未来,王学谦充满了期待。他认为,深圳作为一个充满活力和创新精神的城市,具有得天独厚的优势。“深圳有很多优秀的机器人和人工智能企业,这为我们提供了很好的合作机会和发展空间。”他希望能够与这些企业建立更加紧密的联系,共同推动空间机器人和人工智能领域的发展。同时他也希望自己的学生能够在这片热土上找到属于自己的舞台。“我希望他们能够发挥自己的专长和优势,做脚踏实地、眼里有光的新时代青年,为国家的科技进步和社会发展做出更大的贡献。”
王学谦(第一排左5)及其实验室成员
“立大志、入主流、上大舞台、干大事业”,王学谦坚信,只有基于自己内心对专业的热爱,保持真诚与谦虚,不断地与优秀的学者交流和合作,才能取得更多有利于国家、有利于社会的创新成果。
个人简介
王学谦,清华大学深圳国际研究生院教授、智能控制与测试研究所所长,深圳市空间机器人与遥科学重点实验室主任、国家级人才,获国家科技进步特等奖一项、省部级科技进步一等奖两项、国家高技术研究发展计划“十二五”科技创新之星、深圳市“十大杰出青年”等荣誉。
在王学谦的指导下,学生们在各个领域取得佳绩。6人获优秀硕士生论文奖、3人获得国家奖学金、4人获得系优秀毕业生,2人获校级优秀毕业生,同时获得了第28届清华大学学生实验室建设贡献奖两项。2019年,王学谦指导学生张志远参加第一届中国研究生机器人创新设计大赛,在全国1311支参赛队伍中排名第一,获得特等奖;2020年,带领团队在国际无人系统大赛中获“智创杯”挑战赛锦标赛全国第二名;2020年,指导学生获得“智卫杯”无人系统挑战赛第二名;2021年,指导学生获研究生人工智能创新大赛二等奖、国际自主智能机器人大赛仿真赛第一名和综合一等奖、研究生机器人创新设计大赛二等奖。2024年,指导THU-bot团队获得国际机器人与自动化会议国际机器人竞赛杂乱物体抓取赛道冠军。
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策划|宣传与公共关系办公室
采访/文字|戴雨静
图|受访者提供
审核|陈超群
排版|钟有
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