我的第一個SRT學(xué)生
●航天航空學(xué)院 朱克勤
我最初接觸到SRT是在1993年的夏天，在美國國家科學(xué)基金會(NSF)的資助下，我當時在美國Houston大學(xué)機械工程系從事為期半年的科學(xué)研究。記得一天在工學(xué)院的大廳里，偶爾看到一組學(xué)生在全神貫注地做一個實驗，他們用自己設(shè)計的滑道裝置，在規(guī)定的高度，讓一個小球在重力的作用下順滑道下行到地面，滑道的設(shè)計要求小球下滑的時間盡可能地長。我的合作教授，工學(xué)院院長C· Dolton博士，告訴我這是本科生的一個研究訓(xùn)練項目。被有趣的實驗方案所吸引，加上學(xué)生們熱情的感染，我一直在那里觀察了很久。
1996年清華大學(xué)在國內(nèi)率先開始實施SRT計劃。抱著試試看的心態(tài)，結(jié)合我自然科學(xué)基金涉及的內(nèi)容申報了一個SRT項目，并接受了我的第一個SRT學(xué)生—彭杰。他是一名非常優(yōu)秀的學(xué)生，思想活躍，精力充沛，當時經(jīng)學(xué)校批準他同時在經(jīng)管學(xué)院輔修本科的第二學(xué)位。該SRT項目的內(nèi)容屬于智能流體的范疇，主要研究矩形截面管道中電流變液的流動。由于1993年T-J Chen等人已經(jīng)在Journal of Applied Physics上發(fā)表了有關(guān)的實驗結(jié)果，我提出的目標是對該問題進行理論分析并與已有的實驗結(jié)果進行對比。
出乎我的意料，彭杰的研究工作進展非常順利，他利用力學(xué)中經(jīng)典的伽遼金方法率先求出了矩形截面管道內(nèi)Poiseuille流的一階精度和二階精度的近似解。以此為基礎(chǔ)，通過鏈索的力矩平衡進一步得到了管道內(nèi)電流變單鏈在流場中變形后的形狀，并與實驗結(jié)果相當一致。該研究成果經(jīng)過整理后，以“矩形截面管內(nèi)電流變液的流動”為題的論文在力學(xué)學(xué)報1998年第30卷第3期發(fā)表。在以上研究過程中，我明顯感覺到他的興趣已經(jīng)從經(jīng)管學(xué)院輔修的第二學(xué)位回到了流體力學(xué)，也展示出他具備有進一步深造的良好素質(zhì)和潛力。
作為我第一個SRT的學(xué)生，他在本科畢業(yè)時，由于成績優(yōu)秀，免試成為了我的直接攻讀博士學(xué)位的研究生。2002年彭杰順利通過博士學(xué)位論文答辯，獲工學(xué)博士學(xué)位，其研究成果在國際流體力學(xué)頂級刊物Journal of Fluid Mechanics發(fā)表，榮獲當年清華大學(xué)優(yōu)秀博士學(xué)位論文一等獎。就是從SRT項目開始，彭杰在我的研究室學(xué)習(xí)工作了10年，出色完成了多項研究課題，在學(xué)術(shù)刊物上總計發(fā)表學(xué)術(shù)論文16篇，其中SCI論文9篇。他目前在韓國三星電子公司的技術(shù)研究院從事燃料電池內(nèi)液體流動的研究，已經(jīng)成為活躍在流體力學(xué)研究領(lǐng)域的非常有潛力的青年學(xué)者。
在以后的SRT學(xué)生中，給我印象深刻的有范勇和路英杰兩位同學(xué)，他們在參加我的SRT項目“粘彈性流體非定常流動的理論分析和數(shù)值模擬”過程中，勤奮好學(xué)、勇于創(chuàng)新、成果突出，獲得了2005年清華大學(xué)SRT優(yōu)秀成果一等獎。該項目的內(nèi)容源于國家973項目，范勇同學(xué)利用Maxwell模型研究了粘彈性流體在管道內(nèi)振蕩時的壁面摩擦力的特性，發(fā)現(xiàn)它在若干頻率下的共振現(xiàn)象。由于在共振頻率下，壁面摩擦力會明顯增大，這對指導(dǎo)石油二次開采時提高采油率有一定的實際意義。研究成果發(fā)表在石油學(xué)報2003年第24卷第1期。路英杰同學(xué)利用Maxwell模型研究了粘彈性流體在管道內(nèi)的啟動過程，首次得到了該問題的解析解并分析了各物理參數(shù)對啟動時間的影響和出現(xiàn)振蕩的臨界值。研究成果發(fā)表在力學(xué)學(xué)報 2003年35卷第2期。
范勇同學(xué)在他的SRT總結(jié)中談到：“在參加SRT之前，對力學(xué)真正了解并不多，也不是很感興趣。總是覺得，如果這一生如果就這樣沿著力學(xué)的路走下去，會是件很沒勁的事，前途也會很渺茫。參加SRT一段時間后，我對自己專業(yè)的看法有了很大的改變。我意識到任何專業(yè)都有其不可替代性，讀什么專業(yè)并不重要，重要的是能學(xué)到東西，去做，就要做得最好。原來很多時候覺得學(xué)的東西沒有意思，都是因為覺得它沒有什么應(yīng)用的價值，這是學(xué)習(xí)和實踐相脫離造成的。SRT正好給了我一個把它們結(jié)合起來的機會，因此也讓我找到了學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)習(xí)的主動性提高了。做SRT的半個學(xué)期是段難忘的經(jīng)歷，將對我以后一生的求學(xué)道路產(chǎn)生重要的影響。”
目前這兩位同學(xué)分別在東京大學(xué)機械工程系和清華大學(xué)工程力學(xué)系攻讀博士學(xué)位。
十年來，參加SRT學(xué)生對研究訓(xùn)練所表現(xiàn)出來的熱情和睿智，使我對清華大學(xué)本科生所蘊藏的潛力有了深刻的認識；與此同時，SRT也給本科生了解前沿課題、提高學(xué)習(xí)興趣、發(fā)揮他們的特長提供了一個很好的平臺。我感到SRT的關(guān)鍵是導(dǎo)師的選題必須恰當，給學(xué)生留有發(fā)揮的余地，引導(dǎo)他們經(jīng)過努力取得階段性成果是非常重要的。十年的實踐已經(jīng)表明，SRT在培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合素質(zhì)和科研能力方面，發(fā)揮著其它課程所無法取代的重要作用。（編輯 襄樺）
（作者現(xiàn)任清華大學(xué)實踐教學(xué)指導(dǎo)組專家）
