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《大国重器:工程概论》,这门课上与7位国之重器设计师面对面!

06.14/2024 1543

大飞机、运-20、核动力航母、蓝鲸一号等大国重器,彰显了中国在航空航天、核能动力、深海探索和工业软件等领域的科技实力和工程成就,激发了国民自豪感并赢得国际赞誉。这些项目规模宏大、技术先进,涉及多学科融合,展现了国家在科技和工程领域的深厚积累。它们不仅是大国实力的象征,也是国家科技进步和工业能力的重要标志,为国家的长远发展提供了坚实支撑。

 

拉近镜头、抬高视角,与国之重器设计师面对面。在这门课上,听设计师们讲述创造国之重器的幕后故事与核心技术能力……

 

2023-2024学年的春季学期,巴黎卓越工程师学院全新设计并推出一门面向硕士研究生的课程——《国之重器:工程概论》,邀请七位来自航天深海、核电能源等领域的资深总师、顶尖学者、技术专家、研究人员走进课堂,讲述他们亲历的国之重器铸造过程,全景式展现国之重器的铸造背景、技术攻关、项目管理、挑战机遇、人才需求等,带领同学们“置身”国之重器制造的一线,了解国之重器制造背后的深层思考,掌握重大工程规划建设与管理的基本流程和方法,培养卓越工程师们未来参与铸造国之重器、国之利器的志向与本领。

 

在最后一讲,上海交大海洋水下工程科学研究院有限公司研究员、“全国首届科创名匠”杨启带来了《“海洋强国 责无旁贷”国之重器:绞吸挖泥船研制与启发》的精彩讲座,最后,他向同学们抛出“灵魂之问”(下图),作为这门课程的尾声……

 

 

 

下面让我们一起来回顾与设计师面对面的精彩瞬间,以及同学们的收获心得。

 

 

课程回顾

1、2讲:国家战略与科技前沿:

工程师在国之重器中的角色与挑战

主讲人:张文明

上海交通大学特聘教授

专家简介:

张文明,上海交通大学特聘教授,博士生导师。国家级高层次人才计划和上海市高层次人才计划入选者。2006年获上海交通大学工学博士学位,2010年、2013年分别在日本京都大学、英国谢菲尔德大学做JSPS做特别研究员和访问教授。2019年-2021年任上海交通大学机械与动力工程学院党委副书记,2021年至今任上海交通大学巴黎卓越工程师学院党总支书记,2023年3月至今任上海交通大学巴黎卓越工程师学院中方院长。

 

 

巴黎卓越工程师学院中方院长张文明教授领衔开讲。课上,他系统地界定了“国之重器”的概念框架,涵盖了其定义、内涵及历史脉络,凸显国之重器对塑造国家战略和国际形象的重要性。

 

他带领同学们进一步剖析了科学技术在国之重器发展中的关键驱动作用,特别强调了创新思维在科技与国之重器融合中的必要性。通过对工程师角色的深入讨论,明确工程师的职业界定、内涵及其在国之重器发展中的战略定位和未来趋势,并通过案例分析,展示了工程师与国之重器之间的互动关系及其在国家战略实施中的关键作用。

 

结合“巴黎卓越工程师学院”的卓越工程师教育理念,他特别强调了力学作为现代工程学科的基石,以及智能驱动与传感技术在解决复杂力学问题和动力学设计中的核心作用。此外,他还前瞻性地探讨了力学与智能技术的交叉融合对未来工程领域的深远影响,培育工程师的创新思维和国际视野,以应对全球化时代下的工程挑战。

3讲:字工业“新基建”:

从工业软件到工业互联网

 

主讲人:谢克强

首席研究员、高级工程师

专家简介:

谢克强,工业和信息化部电子第五研究所软件与系统研究院首席研究员,高级工程师,广东省制造业数字化转型专家咨询委员会委员。长期从事工业软件、软件定义、质量大数据、数字化转型等领域的技术和政策研究,承担国家重点研发计划“工业软件”重点专项青年科学家项目等多项国家级、省部级项目,深度参与国家软件产业发展战略性政策文件、工业软件专项政策文件、广东省核心软件攻关工程、广东省制造业数字化转型等政策文件起草,出版《工业软件:通向软件定义的数字工业》《企业软件化》《质量大数据:体系与应用》等著作。

 

数字化转型是工业发展的必由之路,未来的工业是数字化工业,工业软件和工业互联网逐渐成为数字工业的‘基础设施’。                                 ”

课上,谢克强老师介绍了工业软件和工业互联网的内涵、产业现状、技术趋势,以及两者如何协同推动工业数字化转型,让同学们深刻认识到工业软件在大国工程中的重要作用。

4讲:综合智慧能源技术与实践分享

 

主讲人:陆王琳

总工程师

专家简介:

陆王琳,上海发电设备成套设计研究院综合智慧能源技术中心总工程师、副主任。毕业于浙江大学动力工程及工程热物理专业,注册动力工程师、注册暖通工程师。长期从事综合智慧能源技术系统集成和成果转化、综合智慧能源规划咨询和工程实施等工作,曾带领团队获得“综合智慧能源优秀示范项目”和“最佳设计单位奖”。牵头创建上海成套院“清洁供热创新工作室”,获行业奖4项,负责集团标准1项,申请专利近30项,授权11项,授权软件著作权5项,发表论文10余篇。曾荣获“上海市三八红旗手”,闵行区“闵行当代工匠”,入选上海市闵行区春申金字塔杰出人才。

在我国碳排放总量中,几乎所有的碳排放都与能源有关,产生于能源的生产、储运和使用环节,碳中和问题本质上就是能源问题。而解决问题的途径就是减少能源全生命周期过程中的碳排放。

 

 

近年来,能源生产消费逐步由供给侧向终端用户侧延伸,能源消费理念从能源供应向能源服务转变。目前主要可以从两方面实现,一是能源结构的优化调整,二是能源的综合高效利用。能源的低碳化、综合化、数字化发展逐步成为实现全球气候目标、保障我国能源安全、促进经济增长的核心动力。而综合能源服务作为加快能源产业数字化、智能化转型的重要路径之一,将是能源领域的重点发展方向。

 

陆王琳老师以国家电投为例,讲述了综合智慧能源的内涵与实践。此外,她还邀请了现于国家电投工作的巴黎卓越工程师学院2018届校友龚正返回课堂,与学弟学妹们分享工作内容以及如何将理论知识转化为工作实践。

5讲:国之重器运20:

战略运输机的创新技术与军事战略价值

 

主讲人:刘俊堂

特级技术专家、首席信息化专家

 

专家简介:

刘俊堂,研究员,航空工业集团公司特级技术专家、一飞院首席信息化专家。长期从事CAX/MBD、 PDM/PLM、 MBSE等领域的技术研究和工程应用,是飞豹,大运,MA700等型号数字化技术应用主任设计师。获得多项国家,国防科工,省部级技术成果奖,国内首次出版Modelica语言介绍译本,是西北工大博士生校外辅导老师,是中国船舶研究所数字工程、建筑行业无图数字建造联盟等特聘专家。

大型军用运输机,是军用飞机中的重要机种之一,在规模化军事行动中有着举足轻重的地位,具有快速运送兵员、武器装备和其他军用物资到作战前线的能力,能确保部队战略机动以及战术投送的规模化、快捷性和突然性,在现代战争中发挥了至关重要的作用。

 

在课堂上,刘俊堂专家为同学们揭开了运20飞机的神秘面纱,他详细介绍了运20飞机的战略意义、研制特点、关键技术,以及完成运20飞机设计工作的航空工业一飞院。

6讲:数字革命引领核能未来:

数字反应堆技术的发展与创新

 

主讲人:曾未

研究员级高级工程师、首席专家

专家简介:

曾未,研究员级高级工程师,中国核动力研究设计院设计研究所副所长,国防重大基础研究项目技术首席专家,国家科技部重点研发计划青年科学家,长期致力于核反应堆总体设计、高精度数值计算、热工水力设计及安全分析等工作。

核反应堆是一个复杂的巨系统,对其行为特性准确认知非常困难,在研发过程中大量依赖试验验证,严重制约了核动力技术发展速度和效益。随着算法进步、算力提升和数据积累,通过数值模拟手段对反应堆行为特性的预测成为可能,数字反应堆在此背景下应运而生。

 

曾未专家向同学们介绍了核工程领域数字反应堆技术的最新进展。数字反应堆技术总体上基于数字化研发思想,结合精细化建模、大规模并行计算、数据关联分析和设计仿真一体化等手段,支撑核动力快速研发设计,大幅缩短研发周期,减少研发费用,并提升核动力装置性能,最终实现核能和核动力装置研发模式从低效串行向高效并行协同转变,设计方法从保守冗余向精准逼真转变,验证手段从依赖试验向数值计算为主转变,运行使用从依赖人工决策为主向智能预测为主转变。

7讲:工业软件工程战略规划

主讲人:张广祯

首席解决方案架构师

专家简介:

张广祯,华为工业软件云产品首席解决方案架构师。2016年加入华为,先后主导多个公司级、领域级与变革项目的战略规划。曾任职IBM 18年资深顾问与架构师,具有30+年企业变革战略规划、数字化转型规划、企业架构设计、复杂云服务/IT系统架构设计、软件行业解决方案设计、系统集成与软件开发的丰富经验,The Open Group认证杰出IT架构师。

在当前复杂的国际环境以及新一轮工业革命浪潮中,工业软件作为现代工业高质量发展的核心支撑,面临着一系列的挑战,也迎来使用新技术、新架构、新方法来打造新一代工业软件,从而实现换道超车的关键机遇。

 

张广祯专家从战略高度出发,向同学们系统性介绍了华为吸收业界先进理念所实践的BLM模型及方法,分享了我国工业软件现状、发展趋势、新一代工业软件云战略规划、目标与愿景。

8讲:“海洋强国 责无旁贷”

国之重器:绞吸挖泥船研制与启发

 

主讲人:杨启

上海交通大学特聘教授

首届“全国科创名匠”

专家简介:

杨启,上海交通大学特聘教授、博士生导师,现任上海交通大学直属企业上海交大海洋水下工程科学研究院有限公司党委书记、董事长、法定代表人。

 

主要研究方向集中在船舶与海洋工程设计、船舶与海洋工程施工装备理论、水下工程等。杨启和上海交大船舶与海洋工程设计团队联合国内相关企业一起突破了海上大型绞吸疏浚装备核心技术,实现装备全国产化,走出了一条跟跑、并跑到领跑的自主创新之路。

 

作为主要完成人之一参与的“海上大型绞吸疏浚装备的自主研发与产业化”项目获得2019年度国家科学技术进步奖特等奖、2018年机械行业联合会特等奖、2018年高等学校十大科技进展等,参与的“12000t全回转起重船关键技术研发”获上海市科技进步一等奖等。还主持开发了我国第一艘大型反铲挖泥船“长鹰8号”、深海J型铺管系统、深海张力平台系统等各种海上特种工程船舶与深海装备,为海洋强国建设做出了突出贡献。

 

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杨启教授深入阐述了其团队在船舶与海洋工程设计领域的创新历程,特别是海上大型绞吸疏浚装备的自主研发和国产化。他们攻克技术难题,荣获国家科技进步特等奖,不仅提升了国家在该领域的国际地位,也为青年树立了自主创新的典范。杨教授强调,自主创新是国家竞争力的关键,其成果不仅强化了国家海上力量,也是中华民族伟大复兴中国梦的实践。他呼吁青年以国家需求为己任,学习工匠精神和科创精神,为国家科技进步贡献力量。

 

学生收获

 

王树杰

这门课干货满满,企业里的大师亲自介绍国之重器项目确实比新闻和公众号里的介绍更加生动、更加深入人心。许多关于这些国之重器、大国工程的“内幕”知识是从来没有听说过的,这门课程让我了解到国家战略层面的前沿动向。

这门课与其他技术性的课程不同,采用了讲座形式,更像是听分享会,每次课程都有企业领导或负责大型工程项目的学者分享他们的经验。我的直观感受是了解到工程项目和科研项目之间的差异。以前我可能认为工程项目是科研项目细化延伸,是科研项目的简单应用。但现在我意识到工程项目从启动到验收都有着特定、复杂且系统的流程。尤其是大国工程项目,涵盖了多个领域,各个子项目之间密切配合,系统总体复杂而有序。更加细节的感受是,许多专家在课堂上提到了国产工业软件在大国工程项目中的重要作用。作为智能制造业的重要组成部分,工业软件在研发设计产品、控制生产设备、完善信息管理等方面都必不可缺,突破国产工业软件卡脖子问题是推进大国工程项目中的重点。这个课程确实是让我深刻体会到国产工业软件在国家重工中的地位了。

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傅心悦

周嘉旭

在这些讲座中听到的知识和故事丰富了我们的眼界,让我了解到行业的前沿动态以及最新科研成果。即使与本专业不相关,作为科普内容,我相信也能为以后的工作提供思路。 

《国之重器》课程为我们提供了一个独特的视角,帮助我们更全面地理解所学知识的实际应用。例如,杨启老师讲解的水下淤泥清理中的齿轮设计原理,让我将课堂上学到的知识与实际工程问题直接关联起来。

李心怡

周佳月

通过这门课,我有三点收获:

1.了解到工程项目的落地与实际科研的距离,这是工程师在工作中必须面对的; 

2.了解到我们国家的一些重大工程,我很难得从专业人士和参与者的角度了解大型的工程项目,增强了我的民族自信心;

3.对未来工作方向有了一定规划。比如我了解到智慧能源技术、工业软件、海洋水下工程等方向,有助于我提早规划未来的工作方向。

本学期我选修了《国之重器:工程概论》,其中最令我印象深刻的是杨启教授的分享。他讲述了自主研发海上大型绞吸疏浚装备的经历以及团队如何攻克技术难关,实现装备国产化,荣获国家科技进步特等奖。杨教授和团队敢为人先、勇攀高峰的科研精神令我深受感动,作为交大学子,我们应当以国家需求为己任,勇于探索创新,提升实践能力,在未来争取能为实现科技强国梦贡献属于自己的一份力量!

刘一诺

 

《国之重器:工程概论》课程为巴黎卓越工程师学院本学年专业选修课程的一次全新尝试,系列“总师”级讲座带领同学们领略了大国重器多个细分领域的美丽风景,得到了同学们的热烈欢迎。与设计师面对面,让同学们了解到大国重器复杂的技术工艺与管理流程,感受到所学知识的应用价值,也激发了同学们投身大国重器、尖端科技事业的宏伟志向!

 

 

来源|龚禾林、教务办

图片|杨艳、徐知遥

编辑&排版|周向雨

 

 

 

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