文/王 艷

科研之路道阻且長(zhǎng)。多年來(lái)，他潛心于創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究，在砥礪前行中不斷探索。憑借熱愛(ài)與堅(jiān)持，在科研與教學(xué)之路上留下了一個(gè)個(gè)踏實(shí)而勤勞的腳印。他就是濟(jì)南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院呂冰教授。

謹(jǐn)遵父命，注定與機(jī)械的結(jié)緣

中學(xué)時(shí)期的呂冰，愛(ài)好廣泛：喜歡繪畫、表演、詩(shī)歌、地理、籃球……尤其在繪畫方面，曾多次獲得地市繪畫一等獎(jiǎng)，文化課成績(jī)也名列前茅。呂冰說(shuō)：“父親是一名革命軍人，對(duì)我的要求比較嚴(yán)格。雖然兒時(shí)的夢(mèng)想是成為一名畫家，但在父親‘學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕’的教誨下，最終報(bào)考了濟(jì)南大學(xué)機(jī)械制造工藝與設(shè)備專業(yè)。”畢業(yè)后，他作為助理工程師參與了濟(jì)南引黃保泉世紀(jì)工程——中德西門子自動(dòng)給水設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試工作。

干一行就要愛(ài)一行。工作積淀幾年后，呂冰深知拓展專業(yè)知識(shí)的重要性，他來(lái)到山東工業(yè)大學(xué)機(jī)電一體化工程本科專業(yè)進(jìn)修學(xué)習(xí)，畢業(yè)后進(jìn)入山東農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院，成為一名工程師，從事農(nóng)業(yè)裝備設(shè)計(jì)研發(fā)、農(nóng)業(yè)裝備工程圖冊(cè)手繪、《山東農(nóng)機(jī)》雜志美術(shù)編輯等工作。在此期間，他先后參與設(shè)計(jì)研發(fā)沭河8 馬力手扶拖拉機(jī)、泗水農(nóng)用三輪車等產(chǎn)品，手繪編輯山東拖拉機(jī)廠ZL50 裝載機(jī)、山東蓬萊農(nóng)用車廠PL1608 系列農(nóng)用運(yùn)輸車，參與策劃濟(jì)南明水激流牌系列產(chǎn)品、美飲豆奶等產(chǎn)品廣告，成為一名設(shè)計(jì)多面手。

1998 年，呂冰報(bào)考了山東大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)及理論專業(yè)（工業(yè)設(shè)計(jì)方向）研究生。他說(shuō)：“研究生學(xué)習(xí)期間，機(jī)械的嚴(yán)謹(jǐn)理性加上設(shè)計(jì)思維的激情感性，讓我找到了人生自由馳騁的感覺(jué)。”2000 年，研究生畢業(yè)后，呂冰作為人才引進(jìn)來(lái)到濟(jì)南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，成為一名高校教師，創(chuàng)建了濟(jì)南大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)，并擔(dān)任工業(yè)設(shè)計(jì)系主任，開啟了工業(yè)設(shè)計(jì)教育的人生之旅。

深耕科研教育一線多年，呂冰主要從事農(nóng)業(yè)裝備、醫(yī)療器械、交通工具、兒童推車、節(jié)水裝備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)及創(chuàng)新方法理論研究，先后設(shè)計(jì)開發(fā)了我國(guó)第一代考勤機(jī)系列、急診消毒工作站、微栓濾器、血管吻合器、病理工作站、工程燃?xì)鈭?bào)警器系列、立銑加工機(jī)床、鋼球機(jī)防護(hù)系統(tǒng)、立式雕刻機(jī)、工程熱交換系統(tǒng)、西門子高層加壓泵站、雙人行無(wú)動(dòng)力觀光車、多功能兒童推車、模塊化背負(fù)式作物收獲青貯裝備、自走式果園植保機(jī)器人、“外鑲內(nèi)嵌式水、肥、藥、氣一體化滲灌管”等一系列產(chǎn)品。

搭建金橋，促成高校行業(yè)接軌

走產(chǎn)學(xué)研合作之路，是高?？蒲谐晒涞亻_花的重要途徑。在呂冰看來(lái)，科研工作的目標(biāo)要落地，要產(chǎn)生價(jià)值、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，就必須走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的道路。對(duì)此，作為中國(guó)農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟常務(wù)副秘書長(zhǎng)，中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)工業(yè)設(shè)計(jì)分會(huì)常務(wù)理事，呂冰發(fā)起成立了我國(guó)第二個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)行業(yè)聯(lián)盟——（中國(guó)）農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。

據(jù)了解，聯(lián)盟由100 多家全國(guó)頂級(jí)農(nóng)業(yè)裝備企業(yè)、科研院所和高等院校組成。聯(lián)盟以農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新設(shè)計(jì)開發(fā)為出發(fā)點(diǎn)、以農(nóng)業(yè)裝備制造業(yè)及相關(guān)創(chuàng)新設(shè)計(jì)企事業(yè)單位的設(shè)計(jì)需求為導(dǎo)向、以提升農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)裝備行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，整合了各農(nóng)業(yè)裝備企事業(yè)單位的資源，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)裝備領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研協(xié)作平臺(tái)的國(guó)家級(jí)優(yōu)勢(shì)資源共享。

此外，呂冰還發(fā)起成立濟(jì)大長(zhǎng)江節(jié)水裝備技術(shù)研究院，并擔(dān)任院長(zhǎng)。作為核心參與中國(guó)機(jī)械工程技術(shù)路線圖機(jī)械設(shè)計(jì)章工業(yè)設(shè)計(jì)節(jié)的編纂工作者，他擔(dān)任中國(guó)仿真技術(shù)大會(huì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)專題論壇主席、中國(guó)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大會(huì)新工科新文科融合助力設(shè)計(jì)教育變革專題論壇主持人，同時(shí)兼任國(guó)際數(shù)字創(chuàng)意研究院專家委員會(huì)委員、中國(guó)農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟常務(wù)副秘書長(zhǎng)、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)工業(yè)設(shè)計(jì)分會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)發(fā)明方法研究會(huì)理事、中國(guó)好設(shè)計(jì)評(píng)委、科技部創(chuàng)新方法骨干師資、濟(jì)南大學(xué)人工智能研究院智慧農(nóng)機(jī)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。

近年來(lái)，依托學(xué)校資源，呂冰主持和作為骨干參與教育部產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人項(xiàng)目、科技部創(chuàng)新方法推廣項(xiàng)目、山東省自然科學(xué)基金、山東省農(nóng)機(jī)裝備研發(fā)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目17 項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文40 余篇，其中EI 收錄20 篇；獲得國(guó)家發(fā)明專利7 項(xiàng)，實(shí)用新型12 項(xiàng)；研發(fā)實(shí)際產(chǎn)品40 多款，并全部投入市場(chǎng)；同時(shí)入圍光華龍騰獎(jiǎng)中國(guó)設(shè)計(jì)業(yè)杰出青年百?gòu)?qiáng)，個(gè)人作品獲得中國(guó)好設(shè)計(jì)創(chuàng)意大獎(jiǎng)、中國(guó)仿真技術(shù)最佳案例獎(jiǎng)、中國(guó)仿真技術(shù)大會(huì)優(yōu)秀報(bào)告獎(jiǎng)、中國(guó)好設(shè)計(jì)年度貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、山東省機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等多項(xiàng)榮譽(yù)。

科技創(chuàng)新，助力農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展

在我國(guó)可耕種土地中，山地丘陵面積比例較大，農(nóng)村勞動(dòng)力相對(duì)匱乏，農(nóng)民的人均收入偏低，每戶田地以小田塊為主，對(duì)于大型農(nóng)機(jī)的需求極低。山東省是農(nóng)業(yè)大省也是畜牧大省，青貯玉米等優(yōu)質(zhì)飼草資源十分豐富，但是每年有近1300 萬(wàn)噸秸稈資源未充分利用，造成了秸稈浪費(fèi)和環(huán)境污染。

呂冰說(shuō)，在此背景下，研發(fā)適合當(dāng)?shù)鼗厩闆r的中小型、模塊化、智能化、多功能的青貯裝備是我省青貯農(nóng)機(jī)研發(fā)發(fā)展必由之路。對(duì)此，他創(chuàng)新開展“模塊化背負(fù)式多功能青貯裝備技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目研究。該項(xiàng)目主要開展集切割、粉碎、打捆、包膜多功能于一體的模塊化智能青貯裝備開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)研究，基于多傳感器信息感知和融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各功能模塊的自動(dòng)組裝和拆解，屬于世界首創(chuàng)。該產(chǎn)品大大降低整機(jī)銷售成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高作業(yè)效率，滿足用戶多樣化的功能需求。本項(xiàng)目的實(shí)施不僅節(jié)省人工成本，提高生產(chǎn)效率，而且將有助于解決秸稈焚燒引起的環(huán)境污染問(wèn)題。利用秸稈配合飼料養(yǎng)畜，通過(guò)動(dòng)物的消化實(shí)現(xiàn)秸稈過(guò)腹還田，可促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)良性循環(huán)，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，對(duì)帶動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有顯著經(jīng)濟(jì)效益和良好社會(huì)生態(tài)效益。

此外，呂冰還創(chuàng)新開展了“基于水肥一體化系統(tǒng)的補(bǔ)償式滲滴灌方式及灌帶加工方法研究”項(xiàng)目研究工作。目前，地埋式滲灌管部分產(chǎn)品已在全國(guó)應(yīng)用近3 萬(wàn)畝。產(chǎn)品已在袁隆平院士水稻種植中做試用，產(chǎn)品出口到俄羅斯、毛里塔尼亞、智利等國(guó)家。

潛心躬耕，甘灑汗水育桃李

對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生，呂冰有自己的見(jiàn)解。在他看來(lái)，高校教學(xué)是人才培養(yǎng)基礎(chǔ)，但設(shè)計(jì)教學(xué)絕不能僅局限在課堂上，應(yīng)以練代學(xué)、以賽代練，強(qiáng)化設(shè)計(jì)實(shí)踐的重要引導(dǎo)作用，通過(guò)實(shí)際案例的知識(shí)牽引，并根據(jù)每個(gè)學(xué)生自身狀況，量身培育具備個(gè)性化設(shè)計(jì)思維色彩的設(shè)計(jì)人才。

經(jīng)過(guò)不懈努力，他指導(dǎo)學(xué)生獲得全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)大賽等省級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)500 多項(xiàng)。憑借出色的設(shè)計(jì)教學(xué)和設(shè)計(jì)實(shí)踐指導(dǎo)能力，呂冰榮獲全國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師、全國(guó)三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師等榮譽(yù)稱號(hào)。

在多年設(shè)計(jì)教育從業(yè)過(guò)程中，呂冰隱約感到設(shè)計(jì)行業(yè)因缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力而導(dǎo)致空心化的危機(jī)，于是積極致力于探索設(shè)計(jì)本質(zhì)和設(shè)計(jì)教育的核心問(wèn)題。2001 年開始將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊納入工業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)方案；2004 年開始通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生參與大量設(shè)計(jì)實(shí)踐實(shí)證設(shè)計(jì)教育的核心內(nèi)容；2010 年探索創(chuàng)新方法導(dǎo)入設(shè)計(jì)教育的時(shí)效性問(wèn)題，提出節(jié)制設(shè)計(jì)理論思想；2015年研究并積極推廣創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論體系；2018 年在中國(guó)農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立后，積極致力于創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論在農(nóng)業(yè)裝備領(lǐng)域的推廣。

經(jīng)過(guò)多年探索，目前形成的基本結(jié)論：設(shè)計(jì)價(jià)值主要是設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)，而不是設(shè)計(jì)創(chuàng)新；設(shè)計(jì)思維對(duì)于科學(xué)探索有相對(duì)的引導(dǎo)作用；設(shè)計(jì)實(shí)踐要適度考慮人的因素，但不是以人為本；設(shè)計(jì)必須與產(chǎn)業(yè)接軌，在與產(chǎn)業(yè)深度融合的基礎(chǔ)之上，才能探索設(shè)計(jì)的本質(zhì)和價(jià)值。

今天，呂冰依舊滿懷激情，奮戰(zhàn)在科研與教學(xué)一線。他表示，未來(lái)會(huì)繼續(xù)探索設(shè)計(jì)本質(zhì)和設(shè)計(jì)教育的核心問(wèn)題，豐富和完善創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論體系，并出版相關(guān)著作，為搭建設(shè)計(jì)核心理論架構(gòu)添磚加瓦，為培養(yǎng)高素質(zhì)設(shè)計(jì)人才和設(shè)計(jì)理論系統(tǒng)進(jìn)化披荊斬棘、鋪平道路。