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我的第一个SRT学生

●航天航空学院 朱克勤

  我最初接触到SRT是在1993年的夏天,在美国国家科学基金会(NSF)的资助下,我当时在美国Houston大学机械工程系从事为期半年的科学研究。记得一天在工学院的大厅里,偶尔看到一组学生在全神贯注地做一个实验,他们用自己设计的滑道装置,在规定的高度,让一个小球在重力的作用下顺滑道下行到地面,滑道的设计要求小球下滑的时间尽可能地长。我的合作教授,工学院院长C· Dolton博士,告诉我这是本科生的一个研究训练项目。被有趣的实验方案所吸引,加上学生们热情的感染,我一直在那里观察了很久。
  1996年清华大学在国内率先开始实施SRT计划。抱着试试看的心态,结合我自然科学基金涉及的内容申报了一个SRT项目,并接受了我的第一个SRT学生—彭杰。他是一名非常优秀的学生,思想活跃,精力充沛,当时经学校批准他同时在经管学院辅修本科的第二学位。该SRT项目的内容属于智能流体的范畴,主要研究矩形截面管道中电流变液的流动。由于1993年T-J Chen等人已经在Journal of Applied Physics上发表了有关的实验结果,我提出的目标是对该问题进行理论分析并与已有的实验结果进行对比。
  出乎我的意料,彭杰的研究工作进展非常顺利,他利用力学中经典的伽辽金方法率先求出了矩形截面管道内Poiseuille流的一阶精度和二阶精度的近似解。以此为基础,通过链索的力矩平衡进一步得到了管道内电流变单链在流场中变形后的形状,并与实验结果相当一致。该研究成果经过整理后,以“矩形截面管内电流变液的流动”为题的论文在力学学报1998年第30卷第3期发表。在以上研究过程中,我明显感觉到他的兴趣已经从经管学院辅修的第二学位回到了流体力学,也展示出他具备有进一步深造的良好素质和潜力。
  作为我第一个SRT的学生,他在本科毕业时,由于成绩优秀,免试成为了我的直接攻读博士学位的研究生。2002年彭杰顺利通过博士学位论文答辩,获工学博士学位,其研究成果在国际流体力学顶级刊物Journal of Fluid Mechanics发表,荣获当年清华大学优秀博士学位论文一等奖。就是从SRT项目开始,彭杰在我的研究室学习工作了10年,出色完成了多项研究课题,在学术刊物上总计发表学术论文16篇,其中SCI论文9篇。他目前在韩国三星电子公司的技术研究院从事燃料电池内液体流动的研究,已经成为活跃在流体力学研究领域的非常有潜力的青年学者。
  在以后的SRT学生中,给我印象深刻的有范勇和路英杰两位同学,他们在参加我的SRT项目“粘弹性流体非定常流动的理论分析和数值模拟”过程中,勤奋好学、勇于创新、成果突出,获得了2005年清华大学SRT优秀成果一等奖。该项目的内容源于国家973项目,范勇同学利用Maxwell模型研究了粘弹性流体在管道内振荡时的壁面摩擦力的特性,发现它在若干频率下的共振现象。由于在共振频率下,壁面摩擦力会明显增大,这对指导石油二次开采时提高采油率有一定的实际意义。研究成果发表在石油学报2003年第24卷第1期。路英杰同学利用Maxwell模型研究了粘弹性流体在管道内的启动过程,首次得到了该问题的解析解并分析了各物理参数对启动时间的影响和出现振荡的临界值。研究成果发表在力学学报 2003年35卷第2期。
  范勇同学在他的SRT总结中谈到:“在参加SRT之前,对力学真正了解并不多,也不是很感兴趣。总是觉得,如果这一生如果就这样沿着力学的路走下去,会是件很没劲的事,前途也会很渺茫。参加SRT一段时间后,我对自己专业的看法有了很大的改变。我意识到任何专业都有其不可替代性,读什么专业并不重要,重要的是能学到东西,去做,就要做得最好。原来很多时候觉得学的东西没有意思,都是因为觉得它没有什么应用的价值,这是学习和实践相脱离造成的。SRT正好给了我一个把它们结合起来的机会,因此也让我找到了学习的兴趣,学习的主动性提高了。做SRT的半个学期是段难忘的经历,将对我以后一生的求学道路产生重要的影响。”
   目前这两位同学分别在东京大学机械工程系和清华大学工程力学系攻读博士学位。
  十年来,参加SRT学生对研究训练所表现出来的热情和睿智,使我对清华大学本科生所蕴藏的潜力有了深刻的认识;与此同时,SRT也给本科生了解前沿课题、提高学习兴趣、发挥他们的特长提供了一个很好的平台。我感到SRT的关键是导师的选题必须恰当,给学生留有发挥的余地,引导他们经过努力取得阶段性成果是非常重要的。十年的实践已经表明,SRT在培养和提高学生综合素质和科研能力方面,发挥着其它课程所无法取代的重要作用。(编辑 襄桦)

   (作者现任清华大学实践教学指导组专家)
               

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2006-04-29]
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