杨明：亦师亦友的相遇，在无人驾驶兴起十年中
记上海交通大学2018年教书育人奖一等奖获得者杨明教授
— 交大名师
2018年10月17日 责任编辑：张文清 曹蕙
【名师名言】
■ 教学是教师的“教”与学生的“学”的统一，大学不应该只传授知识，更应该培养能力和鼓励创新，变被动学习为主动学习，激发学生学习兴趣。
■ 科学始于问题，在实践中寻找问题，求真务实，能力决定了现在，态度决定了未来。
■ 教书凭良心，育人靠初心。
弟子问：“世间稀奇事？”
师傅答：“独坐大雄风。”
十三年前，无人驾驶在中国还鲜为人知。有一位年轻人加入欧盟第五框架计划智能车重大项目攻克无人驾驶关键技术，留法归来，创办了交大智能车实验室。他针对实践教学开发的智能小车平台，让学生在课堂中真正感受到创新创造的乐趣。后来，百余名优秀学生从这个实验室毕业，进入国内外顶级自动驾驶公司，成为见证了无人驾驶兴起的黄金一代。
故事到这里，这位不再青葱的“年轻人”已经实现了自己初为人师的抱负：给予自己学生一份大眼界，一份坚定不移、一份独当一面的能力、一份不计成败地往外走的勇气。这是大学教育中他想传授给学生的“大雄风”。这位“年轻人”，就是全国宝钢优秀教师奖、上海市育才奖、多次上海市教学成果一等奖的获得者，来自电子信息与电气工程学院自动化系的杨明教授。
从学术创新到工程实践
杨明坚持以“立德树人、教书育人”为本，担任了国家精品课程《自动控制原理》负责人，并先后主讲4门本科生课程和1门研究生课程，在广受学生欢迎的同时，也在学生心中埋下了学术研究的种子，激发出学生们浓厚的学习兴趣。
他秉持教学与科研相互促进的理念，在授课之余，指导学生完成二十余项大学生创新创业训练项目，所指导本科生金至卓和周志博先后获得校优异学士学位论文，带领本科生先后2次获得全国大学生智能车竞赛冠军。
他注重学生创新精神和实践能力的培养，指导研究生参加了智能车领域国际顶级比赛KITTI和国家自然基金委智能车未来挑战赛，屡获佳绩，培养了学生扎实的工程实践能力。指导多名硕士生获得国内外智能车和机器人领域顶级会议优秀论文，所指导博士生李亮入选校十大学术之星。
始于“教”与“学”，不止于“寓教于乐”
杨明担任国家精品课程《自动控制原理》负责人，秉承“以学生为中心，厚基础、强实践、重创新”教育理念，构建了“导引-基础-综合-创新”课程群，包括工程实践与科技创新IV-D（导引类）、自动控制原理（基础类）、随机系统课程设计（综合类）3门课程和两个实践创新基地。“导引”以智能小车为主线，激发学生的学习兴趣。“基础”按照不同受众，分为“入门、提高、进阶”三个层次，分别制定教学大纲和教学计划，并结合课程实验夯实理论基础。“综合”以课程设计的形式培养学生实际应用的能力。“创新”利用创新实践基地培养学生的创新意识和创新能力。他提出的这种纵向融合、横向分层的教学体系很好地解决了兴趣、基础理论、实践应用、创新等矛盾。2014年该课程入选第一批国家精品资源共享课，2016年顺利通过验收。在此基础上，他组织教学团队出版“十一五”规划教材2本，完成了国家级精品教材的修订，修订中强调创新思维，突出理论的应用性与工程性，并率先将优化思想引入经典控制理论。该成果获得了2017年上海市教学成果一等奖。
“具备解决复杂工程问题的能力”是中国工程教育的基本要求，传统的自动控制原理侧重于理论教学，忽视了解决实际工程问题能力的培养。杨明借鉴哈佛大学案例式教学法，在他主讲的《电类工程导论》、《工程实践与科技创新Ⅳ-D》、《自动控制原理B》等课程中，采用“案例+实验”的教学方式，以智能车复杂工程问题作为案例，通过系统分析、建模控制和优化，培养学生从复杂工程应用中提炼问题、综合应用所学知识分析和解决问题的能力。他通过案例分析，创设问题情境，活跃课堂气氛，激发学习兴趣，使被动学习变为主动学习。在课堂教学中引入竞赛机制，培养问题意识，激发创新动力。为保证公平竞争，他带领教学团队研发了一系列教学平台，并开设课堂交流，促进相互学习。通过竞争，也使学生意识到团队协作的重要性。该教学法获得了很好的教学效果，深受学生好评。此类教学法培养的部分同学，成为智能车实验室的主力军，甚至成为了Waymo、Uber等顶级无人车部门的技术主力。该教学成果获得了2013年上海市教学成果一等奖和北京市教学成果一等奖。
“导”与“悟”，竞赛科研出真知
为了提高学生创新实践能力培养水平，杨明以全国大学生智能车竞赛为背景，跨学科组建教学团队，系统地建设创新课程、创新基地和创新项目，激发学生的求知欲与创新兴趣，培养学生的创新意识、创造思维和创新能力，加强跨学科学生创新实践能力、团队合作能力的培养。在技术方案设计中，他充分利用竞赛特点，培养学生善于独立思考、敢于标新立异，提出新观点、新方法，解决新问题和创造新事物的意识。在技术方案实施中，他为学生创造良好的讨论氛围，开拓学生的创新精神，培养学生的高度责任感和勇于开拓的敬业精神，对新事物强烈的好奇心以及敢于冒险、勇于进取的品质。在实践中，他带领学生先后2次获得全国智能车竞赛全国冠军。该成果获得了2008年上海市教学成果二等奖。
杨明依托控制科学与工程和机械工程两个国家一级重点学科，以及汽车电子控制技术国家工程实验室、系统控制与信息处理教育部重点实验室、北斗导航与位置服务上海市重点实验室，培养学生从事与智能车辆有关的定位、导航、感知、控制等方面的理论研究，以及自主驾驶、辅助驾驶和协作驾驶等方面的应用研究。他不断探索和实践了创新性人才培养模式，为我国创新性人才培养的战略目标提供了有益的经验和范例。他所指导博士生李亮入选校十大学术之星，该博士生在国际顶级期刊中发表论文5篇，国际顶级会议论文5篇，并获得了上海市优秀毕业生、博士生国家奖学金、电院优博基金等奖励。
孜孜二十年，成果落满地
杨明从事无人驾驶研究20余载，先后主持了4项国家自然科学基金重点/重大研究计划/面上项目、1项科技部国家科技支撑项目、多项国际合作项目，重点开展自主驾驶、辅助驾驶和协作驾驶三方面的研究工作。通过自主创新和攻关，在环境建模、车辆定位和目标检测关键技术上取得突破，发表高水平论文百余篇，获得国家发明专利授权近30项，并在园区无人小巴、无人仓储物流、高速辅助驾驶等领域进行了应用推广。
2006年，研制基于嵌入式视觉感知的CyberSmart缩微智能车，并于次年获得全国大学生智能车竞赛的总冠军和飞思卡尔绿色应用大赛全球总冠军；2009年，研制基于缩微智能车的多车协作平台获得全国大学生智能车竞赛创意组冠军，该系统先后在工博会、智博会、上海车展、法国等地进行了公开展示，得到广泛好评；2007年设计和研制了CyberC3智能车，并在上海东方绿舟进行了为期半年的公开演示，随后NSFC举办的首届“中国智能车未来挑战赛”中获得季军，并在广东东莞万科产业化基地投入了实际使用；2012年主持研发了CyberTiggo无人车，该车连续多年参加了NSFC智能车未来挑战赛和总装跨越险阻地面无人系统挑战赛，获得离线测试前车检测冠军；2015年，研制了CyberOne万科无人车，在万科产业化基地实现了示范性应用；2016年，与上市企业合作研制了一系列无人叉车，并已在格力、中控、宝钢等企业中实际应用；2018年，研制了校园无人小巴并在交大闵行和徐汇校区实现了试运行，引起社会广泛关注。
这一系列的成果落地，推动着无人驾驶技术的快速发展，也见证了无人驾驶的浪潮的兴起。
桃李不言，下自成蹊。循循善诱，因材施教。与子偕作！
岂曰无人？智能驾驶。披星戴月，亦师亦友。与子偕行！
【名师名片】
杨明，上海交通大学2018年教书育人奖一等奖获得者，上海市浦江人才，全国宝钢优秀教师，电子信息与电气工程学院教授，自动化系党总支书记。他所负责的国家精品课程《自动控制原理》，2014年入选首批国家精品资源共享课。他在教学中注重学生创新精神和实践能力的培养，先后获得省部级教学成果一等奖3项。从事无人驾驶研究20余载，指导学生参加全国大学生智能车竞赛、智能车未来挑战赛等多项国家级比赛，屡获佳绩。
供稿单位：
电子信息与电气工程学院 教师工作部 新闻中心