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“智”用万象 汇聚集“新”

——访2022-2023年度湖南师范大学科研标兵黄秀祥

黄秀祥，工程与设计学院教师，硕士研究生导师，湖南省军民融合标准化技术委员会委员。先后在德国和新加坡学习并从事研究工作，主要研究方向为故障诊断系统、伺服驱动与控制、机器学习和机器视觉。近年来主持或参与国际交流合作项目4项，国家973子课题2项，军民融合项目3项，省部级课题3项，校企合作项目5项；　在重要刊物上发表学术论文10余篇；申请专利及其他知识产权20余项，4项专利完成了成果转化，其中有2项成果填补了国内行业空白。

本报记者 李龙宇 我藏风雨于心，故而衣不沾雨。从“中国制造”到“中国智造”，这是共和国几代人筚路蓝缕的守望，亦可概括黄秀祥数十载风雨兼程的追逐。

知常明变 守正创新

上世纪70年代，德国正式推出稀土永磁交流伺服电动机和驱动系统，标志着现代伺服驱动系统发展的良好开端。由于在功率密度、响应速度和精度等方面的优越性能，其一经问世便引起多方关注，其中包括90年代留学在外的青年黄秀祥。

伺服驱动系统涉及电机学、控制理论等多个专业领域，学科交叉性强，研究门槛高。黄秀祥回忆：“国内企业起步晚，在产品定义和产业链上处于跟随地位，高性能伺服基本上被国外企业垄断。”高性能伺服在高端装备制造领域属于关键部件，直接影响系统的精度和稳定性。宽温型伺服驱动器在国防军工领域尤为重要，其严苛的环境适应性意味着国内低端伺服无法满足其需求，而国外早已将该类型伺服列为敏感产品。

跟大多数当时的国内工程技术人员一样，黄秀祥对于国外产品技术和科研实力同样充满敬畏，他没有掩饰自己当初的无奈：“总觉得他们是最好的，他们的工程师、他们的产品应该享有这样的地位。”面临全新的未知领域，技术资料、经费支持、实验条件和应用场景的不足都可能将初起步的研究扼杀在摇篮里。然而，年轻气盛的黄秀祥却没有选择“坐以待毙”，而是毅然开启了这条比等待“施舍”要艰辛百倍的创新研发之路。“技术困难是暂时的，是可以克服的，我们下定决心，一定要攻克高性能伺服的关键理论及技术难题。”

具有多年企业技术工作经验的黄秀祥在众多本地企业中积累了良好口碑。经费缺乏，他便带队为企业做技术服务，解决技术难题，慢慢积累科研资金、培养研发队伍。第一台伺服驱动器外壳是钣金件、第一块散热片是机加件、第一台工业相机外壳是3D打印……研究设备简陋，实验条件不足，他便一个个细节琢磨，一个个环节测试，直到数据由杂乱变为有序、程序从零碎到完整。

研究不仅需要攻克理论难点，后期测试和迭代同样不可或缺。“几百个元器件中，一个小小的电阻电容，就可能让整个研发工作停滞不前，甚至返工；PCB版上一条布线，可能导致EMC或EMI不过关。”漫长琐碎的研究周期、上万行的代码、极其庞大的编程和测试量，旁人或许一天都难以忍受的工作，黄秀祥一做就是二十年。“研究的空白需要有人填补，发展的优势需要有人建立。”即使历经无数次失败，黄秀祥仍在一次又一次的重来中坚持了下来。

努力总有回报。微距低功耗工业相机，就是黄秀祥团队取得的最新科研成就。这项成果创新性地采用光纤主动补光技术，解决了密闭狭小空间的成像难题，如今已经实现关键技术完全自主可控，在工程机械的精密检测领域打破了国外的技术壁垒。样机在路试过程中体现了卓越的性能，不仅可以替代进口产品，多项关键指标甚至优于现有检测系统，具有显著的技术优势和广阔的产业化前景。

勤勉有恒 琢玉成器

担任系副主任和实验室主任期间，黄秀祥积极推动教学改革，充分结合学生的未来发展和兴趣，提出了一套加强实践教学的措施和方案，把能力培养放在显著位置。他的育人理念可以总结为三句话：兴趣为引，实践为主，责任为重。

驱动与感知，是机器人和机械手领域的两大关键技术，其重要性如同人的手足和眼睛；同时，这也是工程与设计专业学习不可避开的重要内容。然而，这项任务的复杂程度、操作难度很大。黄秀祥坦言：“我的研发团队成员大多数是我的学生，他们有一个共同的特点，就是真正地喜欢他们所从事的工作——这也是我挑选研发人员的重要标准。”黄秀祥亦将自己的科研成就归因于热爱：“若非第一眼就对伺服电机产生兴趣，我也绝无可能在这个领域深耕至今。”在他看来，兴趣是学习最好的引导者，爱好是潜能最好的激发者。

实践性教学，是黄秀祥多年从教经历专攻的痛点。他指出，工程研究需要理论指导，更需要实践检验。在理论创新研究的同时，如何帮助企业找到真正的痛点，帮助企业解决技术难题，同样是工程研究的重要使命。“实践性教学不是让学生简单地按一按控制按钮，照葫芦画瓢接几根线，简单记录几组数据,而是要让学生知晓原理的情况下，培养他们的实践精神，在实践过程中提升发现问题、分析问题、解决问题的能力。”在课堂上，黄秀祥习惯将科研与教学融为一体，“把伺服电机的一些算法从实物里抽象出来，形成一个半工程化的问题模型，再结合教材上的理论进行讲解。”课后，他则直接带领研究生深入研发一线，吸纳学生进入自己的研究团队，形成师生合力的工作局面。

黄秀祥在教学中非常注重德育，强调科研就是要求真和创新。“我时常告诫学生，科研最忌讳弄虚作假，切忌为吸引眼球或追赶潮流提出虚假概念，更不能在数据和实验现象上造假。”他非常注重对学生创新意识的培养，常常鼓励他们，要敢于怀疑和批判、敢于质疑权威。2009年，他组织学生参加全国大学生机械创新设计大赛，首次参赛就取得突破，获得一等奖1项、二等奖4项的优异成绩。

“中国智造是国家的一个大战略，我想这个‘智’不仅是指人工智能和自动化设备，更要考虑设备赋予人的一些思考能力。”谈及中国制造业的前景，黄秀祥提出了自己的设想：“别人能做的，我们同样能做，而且必须要去做。”他认为，当前围绕科技制高点的竞争空前激烈，像伺服驱动、视觉感知这类的关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有唤醒我们的责任意识，传统制造业才能向“高、精、尖”转型，才能实现凝聚了几代人心血的工业强国梦。

以“新”创绩，以“心”育人。中国“智”造的百年奋斗之路，无数人踽踽而行。如今，这条黑夜中的漫长甬道已初见曙光。这是黄秀祥以及和他一样的求真者胸腔中跃动与燃烧的“心”光，更是闪耀着人类理性和审慎的真理之光。