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AG集团【治学大家谈】王省哲教授:为学重在求真

发布日期:2020-05-20 11:47

  钱学森曾说:“科学是严肃的、严格的、严密的,是不允许半点马虎的”;数学家华罗庚也告诫:“做学问不可得过且过,必须精益求精”。这些学问之大家为我们很好地阐述了为学的要求与境界。

  作为一名教学科研工作者,从接受高等教育算起,求学、为学已近30年,自己的体会是,为学首先是一件严肃的事情,唯有全身心投入才能学有所获、学有所成。在兰州大学完成了本科阶段的学习后,我非常幸运地获得免试推荐研究生资格并就读于郑晓静院士门下。在导师的指引下,我初次步入了电磁固体力学研究领域的殿堂。在上世纪90年代,这是一个新兴的交叉学科,也属于科学前沿领域,除了本专业知识外,还需要其他交叉学科的基础知识。为此在导师制订的培养方案中,我需要选修物理系的《电磁学》、数学系的《泛函分析》等这些即便在本专业都觉得比较难懂的课程。但是导师对学生的严格要求、对学术的一丝不苟在系里是出了名的,唯有下大力气拿下这些基础和交叉学科课程才能推进学习和研究。对于研究中涉及的公式推导、每个参数来源、每个结果的验证都是在导师的严格规范和要求下反复计算和演练得出的。曾经为了计算程序的准确运行和关键调试,在学习室里通宵达旦;也有苦思冥想,即便晚上睡梦中还浮现程序算式运行的影子;也有在导师的严格把关下,对于论文一词一句反复琢磨、一图一表精益求精,不下十数遍的补充再补充……这样的经历在当时虽然有些磨人的痛苦,但是伴随着计算程序顺利通过、学术论文得以发表,这种认认真真、踏踏实实的学习过程,才能让人获得更多的成就感。现在每每回忆起来,觉得这些都是难忘的经历和不可或缺的磨练。

  为学最要唯真。唐代禅宗大师青原行思曾提出最为人们所乐道的三种境界:“参禅之初,看山是山,看水是水;禅有悟时,看山不是山,看水不是水;禅中彻悟,看山仍然是山,看水仍然是水。”将其用于做学问也是再恰当不过的了,其体现了人们对认知不断深化的三重境界:第一境界,处于现象的描述阶段,所看即所见;第二境界,处于认识潜伏在现象背后的机理阶段;第三境界,则处于在掌握机理后,全面认知、预测或预知未来阶段。然而在这一层进式的事物认知中,学问的“真”才是背后的永恒和长久生命力。不难想象,若是胡乱涂鸦的“山水”之作,看过一眼便令人生厌,更谈不上不断深化思考,反复地“看”和“悟”了。

  多年来,对于小组每年新入学的研究生,我都会坚持给他们上第一堂课,内容涉及研究生阶段与以往学习阶段的不同之处、研究性学业的特点,特别是学术诚信与规范,从一开始就树立从“真”的态度,提出唯“真”的要求。而在具体指导中,我也常常告诫学生,发表论文并不是学习和研究的根本目的,不要为了发论文而写论文。作为导师,自己更不会为了争头衔、获奖励而要求小组成员必须发论文或多发论文,而是希望他们通过研究生阶段的学习和研究性工作,提升自身能力、掌握真才实学、养成独立思考和科学思辨的思维习惯,功到自然成,文从道中生。

  2009年,本人曾有幸获国家留学基金委资助,作为高级访问学者赴美国哈佛大学开展为期半年的访问研究。在与美国工程院院士、科学院院士锁志刚教授组共事期间,有两点感触颇深。一是应开展具有引领性的研究工作,只有引领性的研究才能处于科学最前沿。锁志刚教授组是国际上最早开拓和开展智能活性软物质力学研究的团队,是该领域的引领者,成果斐然,其团队多位成员先后入选美国MIT全球TR35(Innovators Under 35,即35岁以下“世界杰出青年创新家”)。二是应重视基础科学实验,其往往是原创性发现的源头。记得曾与当时一同开展访问研究的西交大的一位教授谈起,即便像哈佛这样的世界顶级名校,有些实验室的硬件设施和仪器先进性可能还不如国内的一些重点实验室,但这并不妨碍他们在先进理念下开拓新研究、搭建新平台,进而获得原创性的发现。

  归国后,自己也一直思考着这样的问题。2013年,由周又和教授及本人领衔的兰州大学超导电磁结构力学研究组申报的国家重大科学仪器研制专项获批,从而开启了团队以前并不擅长的实验与科学仪器研发工作。因为以前没有从事过这方面的工作,面临的困难和挑战是可想而知的,但是新挑战同时也蕴含着新机遇。在周老师的引领下,我带领青年教师和学生进行了从概念设计到原理样机提出、从功能模块化到子系统实现、从工程设计到工艺流程、从实验室图纸到加工车间的功能实现等一系列研发过程,团队一步一步走过来,期间更是经历了无数次的挫折与失败。但科研的道路从来就不是平坦和一帆风顺的,只有从“真”出发,不断探索、锲而不舍才能迎来曙光。历时六年,通过提出两级温控新设计、极低温\大幅变温调控、横向背景磁场加载和全场变形测量等,我们先后攻克了多个技术难题,最终在2018年底完成了这一国际上首台极端多场环境超导材料力学全场全测控实验仪器的研制,并通过了第三方专家测试验收,实现了该实验仪器从“0”到“1”的突破。这项历经长期积累与协力攻关完成的“真品实货”作为主要创新成果获得了2019年度教育部技术发明一等奖,同时也在科研院所和国内外高校得到推广应用。与团队一起的艰苦磨砺,使我们收获了为学求真路上的新领域“突破”和“回报”。

  “教师是人类灵魂的工程师,承担着神圣使命。传道首先自己要明道、信道。”这是习总书记在全国高校思想政治工作会议上的讲话,完美诠释了教师的使命与根本遵循。世间大事,当属治国;世间难事,应属树人。

  有什么样的教师,就有什么样的教育;有什么样的教育,就有什么样的学生。我的小学、中学教育都是在80年代的农村完成的。儿时记忆中,教师是崇高而朴实的,对待学生就像对待自己的孩子一样,甚至不少都住在一个村子里,低头不见抬头见。那时候没有现代的教学设备,一寸粉笔、一方黑板、一块木制三角尺、一张蜡纸、一架油印机……长年累月映着教师的责任与坚守。正是他们常年耕耘于三尺讲台和朴实无华的感化,使得我们这些懵懵懂懂的孩子从混沌中找到了方向,在贫瘠的物质生活中汲取了知识的力量。

  90年代初,我非常幸运地考入大学,进入全国享有盛誉的西部高校——兰州大学。在此开启了求学之路的新起点,进入了专业知识的快速扩充期。而伴随这一重要的人生独立人格与独立思想塑造过程的,正是一群淡漠名利、无私奉献的老师们。他们不仅有着广博而专精的知识,AG集团,而且将教书育人作为自己的首要职责。他们中有与我们平时学习、生活打成一片,给予父母般关爱的班主任老师;有为我们讲授基础课程,虽然严厉刻板却又循循善诱的专业课教师,还有为我们一丝不苟答疑解惑的年轻助教……他们勤劳无悔的付出和默默奉献,即便在当时的90年代后期遭遇了“搞不如卖茶叶蛋”的尴尬,相当一批高校教师“下海”经商以及“孔雀东南飞”,但是更多的教师则坚守在平凡的岗位,守住方寸讲台不下海、甘受清贫不转行。正是他们的以身示教、以德立身,对像我一样成千上万的莘莘学子在求学路上起到了引路人和践行者的作用,这也直接影响到我个人后来的职业选择。在完成硕士、博士阶段的学习之后,我选择了留校当一名高校教师。

  初为人师方知责任的大与难。高校教师不是简单地给学生传授专业知识,不是单纯地自己装满一桶水,给学生一碗水的灌输,而是体现在教书与育人同步、教学与科研相长。如何平衡好二者关系,又如何相互促进,对于每一位初涉教师岗位的年轻人显然都不是一件容易的事情。但是老一辈师长的经验可以作为捷径,国家级教学名师、教育部长江学者特聘教授、力学专业的负责人周又和教授多次对年轻教师们强调:站稳讲台是教师的第一职责,再从学生做起是教师的第一堂课。这让我明白了教师的天职和基本素养,这些点点滴滴的言传身教引领与指导我认真履行教师职责。因此,尽管是博士毕业走上教师岗位,我也经历了从助教到讲师的过程。此段时间虽然不长,但也实现了从门外汉到教师职业认知的转变。助教期间认真准备习题课,自己先完成课后习题再为学生答疑;对于不同教师的授课风格都认真聆听、深入体会,为正式走上讲台做好充分准备。

  首次为学生开设的课程是《板壳理论》,恰好与自己博士期间开展的铁磁板壳多场耦合领域研究的专业基础是一致的,内容非常熟悉,各种求解方法以及与学科前沿的关联也是得心应手,因此站稳讲台的“关”也就比较容易过了。AG集团

  其后,经过三年国外做博士后和访问研究,2003年我毅然回到母校继续走上三尺讲台,为力学专业学生开设《计算力学》专业课程。在授课的过程中了解到很多高校对于该门课程主要讲授单一的有限元方法,但我个人认为单一的有限元方法在面对各种复杂和特殊的问题时并不能包打天下,而是需要多种计算方法综合运用、取长补短方能获得问题的完美解决。基于这一认识,在课程内容上除了有限元方法外,我还加入了有限差分法、加权残值法、变分近似法、边界元法等主流方法内容的讲授。通过进一步的调研发现国内尚缺乏一本适合于本科生计算力学方面的综合教材,因此结合自己在研究生阶段和科研工作中的思考与探索,我一边授课,一边撰写教材,最终在2006年出版了《计算力学》教材。得益于自己在博士期间的研究工作均涉及到这些计算方法,每一种都是自己熟练掌握、运用并深有体会的,我在教材中也加入了一些用于拓展学生仿真计算实践的子程序。该教材受到国内一些高校师生的认可和欢迎,于2009年再版。

  当今时代,对知识技能的要求越来越高,社会需求和学生的需要成为我们传道授业的指引。教师不能仅仅满足于传统的专业教学,而是应该紧密联系社会经济发展需要和科学技术更新的需要,来丰富和拓展教学内容。在课程和教材建设的同时,为了切实掌握教学需求,我与课程团队成员一道针对就业单位对学生技能需求、本科生开展创新项目所需知识以及本专业在校研究生在工作与学习中的能力所需等问题进行了问卷调研。通过调研获得的结论主体上惊人的一致,不管是毕业本科生、开展科研训练的本科生,还是进入深造阶段的研究生,数值仿真知识和计算技能已成为本专业学生必备的知识技能。伴随着现代计算机科学技术的飞速发展,其重要性更加凸显。为此,作为系主任以及当时协助分管教学的院长助理,我在教学培养计划中尝试了改革,系统规划并构建了包括数值方法、高级语言程序设计、大型软件应用、仿真实践等计算力学特色课程体系,促进学生能力提升,为其今后开展工程设计与分析,进一步深造开展科学研究奠定扎实基础。该课程体系改革与建设作为主要成果之一获得了2009年度国家级教学成果二等奖。随后,我们进一步将改革成果切切实实地落实到学生计算技能的提升和综合实践中,相关的实践模式取得良好教学效果,于2012年获得甘肃省教学成果奖。

  通过求学和从教的经历,自己的感悟是,不论是为学还是为师,都应本着求真的态度,坚持求实的作风,同时不断思考和创新才能真正有所收获。古人云:“为学万病,只一个静字治得。”强调了静心做事的重要性。有了静心方能专注,才能坚韧而不弃。现在写文章、发论文、著书立说的不可谓不多,但是真知灼见、言之有物、言之有据的并不能与数量相称,急功近利、浮躁者不在少数。本次的疫情,来势汹汹、席卷全球,让我们不得不放慢前行的脚步,整个社会按下了“暂停键”。然而,“危”中也有“机”,我们庆幸地看到经过全国人民的众志成城,疫情得到有效控制;同时,它也正改变着我们的学习、工作和思维模式。只顾奔跑,或许让我们错过了一路的美景,甚至来不及思考和明辨真伪。AG集团慢下来,去理一下思路;短暂停顿,去思考一下未来;让心静一静,去专注一些本该坚持的执着。