Untitled Document SRT:通往科學(xué)創(chuàng)造的五彩路(圖文)
科技日?qǐng)?bào) 2003年6月10日 周襄楠

清華大學(xué)于1996年開始實(shí)施“大學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃”(StudentsResearchTraining),簡(jiǎn)稱SRT計(jì)劃。參加對(duì)象主要為一至三年級(jí)的本科生
“索穹頂體育館”框架模型
一個(gè)手工完成的大概1平方米見方、60厘米高的“索穹頂體育館”框架的模型,是曹申參加SRT的一個(gè)小小的成果。世界上有不少體育場(chǎng)館都或多或少地采用了這種看似簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形式。為了制作它,曹申的手都磨破了。
曹申的結(jié)題報(bào)告整整寫了50頁(yè)。這位土木系9字班的學(xué)生告訴我,是去年9月份土木系副教授董聰?shù)囊粋€(gè)“新型大跨度體育場(chǎng)館設(shè)計(jì)概念研究”的SRT項(xiàng)目,將他帶到了另外一個(gè)天地。
近年來,在奧運(yùn)會(huì)等世界大賽的轉(zhuǎn)播中,慕尼黑奧林匹克體育場(chǎng)、韓國(guó)漢城體操館、美國(guó)“佐治亞穹頂”、日本大分體育場(chǎng)等大型體育場(chǎng)館已經(jīng)展現(xiàn)在我們眼前了。和這些造型獨(dú)特、美輪美奐的體育場(chǎng)館建筑相比,我并沒有覺得曹申的模型有什么奧妙:不過是一個(gè)手工完成的大概一平方米見方、60厘米高的“索穹頂體育館”框架的模型。但是我沒有想到,這個(gè)模型卻包含了很深的結(jié)構(gòu)概念:世界上有不少體育場(chǎng)館都或多或少地采用了這種結(jié)構(gòu)形式。
半年多時(shí)間里,曹申前后收集了世界上七八十個(gè)場(chǎng)館的資料,匯總和比較了各種結(jié)構(gòu)形式,同時(shí)考慮到制作意義、方法等因素,最后選定了眼前的這種形式制作模型。“以至于后來當(dāng)我一看到這樣的建筑,首先想到的就是它在結(jié)構(gòu)上是怎么建立的受力關(guān)系,不由自主地沉浸在里面,就如同有職業(yè)病一樣……”他指著窗外的綜合體育館笑著說。
“在這個(gè)過程中,董老師一直在引導(dǎo)和幫助我,但是他又給我充分的自由度,讓我大膽地去試,甚至去犯錯(cuò)誤。讓我感覺思路沒有一點(diǎn)兒束縛卻又不至于失去方向。”看得出,他對(duì)指導(dǎo)老師非常敬重和感激。
“與鋼結(jié)構(gòu)屋頂相比,鋼索制成的屋頂質(zhì)量只有它的幾分之一,對(duì)于大跨度的場(chǎng)館,重量減輕可以大大降低造價(jià)并提高安全性,且美觀實(shí)用。但是鋼索比較柔細(xì),能受拉卻完全不能受壓,所以做出新穎合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案非常難……”筆下一張白紙,曹申邊畫邊講,眼里閃爍著自信。
隨著眼界的拓廣,曹申也看到了我國(guó)在這方面技術(shù)和實(shí)際施工的不足:“到現(xiàn)在為止,我還沒有看到一個(gè)由中國(guó)人設(shè)計(jì)和建造的鋼索屋頂?shù)拇笮腕w育場(chǎng)館的資料,而2008年,奧運(yùn)會(huì)就要在北京開幕了……”曹申的新型大跨體育場(chǎng)館結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)是以2008年的奧運(yùn)場(chǎng)館為假想目標(biāo)的,這更加激發(fā)了他的興趣和動(dòng)力。
“我并非抱著一定要出什么成果的態(tài)度,而是抱著認(rèn)認(rèn)真真學(xué)習(xí)、踏踏實(shí)實(shí)參與的態(tài)度參加到SRT項(xiàng)目中來的。傳統(tǒng)的課上學(xué)習(xí)是一個(gè)被動(dòng)的過程,而在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)自己的想法就會(huì)碰到很多課上不可能遇到的問題,能夠大大地培養(yǎng)我們的思考能力、研究能力和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。”曹申如是說。
或許很多參加過或是正在從事SRT相關(guān)研究的同學(xué)都有類似的感覺。“道路汽車排放特征測(cè)試系統(tǒng)試驗(yàn)”、“激光加工過程可視化系統(tǒng)研究”、“機(jī)電控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置研究”、“汽輪發(fā)電機(jī)組故障建模與仿真研究”、“下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用軟件開發(fā)”……這些抓人眼球的名詞都來自去年8月的大學(xué)生研究訓(xùn)練(SRT)計(jì)劃指南手冊(cè)。撲面而來的時(shí)代氣息、一定的前沿性、與實(shí)際相結(jié)合的特征是這些項(xiàng)目的共同點(diǎn),我們從中看到了活躍的思維和對(duì)未來的探索。
在實(shí)踐中探索大自然奧秘
為什么隨著海拔的升高,植被都有矮化的現(xiàn)象?
一年級(jí)一次野外生態(tài)實(shí)習(xí)時(shí),生03班李鑫同學(xué)帶領(lǐng)的課題小組觀察到了這個(gè)現(xiàn)象,而原因尚不清楚。正是這個(gè)讓他不明就里的念頭,促使他開始了“海拔因子對(duì)狹苞橐吾的影響”的研究。為了找出答案,他和課題小組的同學(xué)們利用課余時(shí)間開始進(jìn)行研究,但缺乏經(jīng)費(fèi),在歷經(jīng)波折后最終尋求到了SRT計(jì)劃的經(jīng)費(fèi)支持。
李鑫同學(xué)感慨道,“這個(gè)項(xiàng)目是我自己從提出假說、查找文獻(xiàn),到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、具體操作、數(shù)據(jù)處理、論文成文一個(gè)流程做下來的,我提早了解了作為生物研究者應(yīng)做的工作……我們幾乎把所有能麻煩的老師、學(xué)長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)室都麻煩了,不管是校內(nèi)的還是校外的。而且我經(jīng)受挫折的能力也越來越強(qiáng)。如對(duì)植物DNA的提取實(shí)驗(yàn),我做了不下20次,但就是提不出來。面對(duì)這一困難,我真的痛不欲生,但我沒有放棄。當(dāng)查閱n篇文獻(xiàn)之后,我終于把DNA提取出來了,此時(shí)我?guī)缀跻呀?jīng)是這方面的專家了。”
他們已經(jīng)在去年4月完成了論文“海拔因子對(duì)狹苞橐吾的影響”,并獲得了第20屆“挑戰(zhàn)杯”一等獎(jiǎng)。據(jù)悉,2002年清華大學(xué)第20屆“挑戰(zhàn)杯”本科生一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)作品,2/3來自于SRT項(xiàng)目。
SRT:學(xué)科交叉的平臺(tái)
為制作靈巧的機(jī)器人,同學(xué)們可真是費(fèi)了不少心血。
從2000年開始,學(xué)校的“打雪仗機(jī)器人”項(xiàng)目列入了SRT計(jì)劃,SRT每年為學(xué)生參加NHK杯國(guó)際大學(xué)生機(jī)器人(ROBOCON)大賽提供經(jīng)費(fèi)支持。
該項(xiàng)目的導(dǎo)師、自動(dòng)化系黨委副書記王京春老師說:“讓同學(xué)們參加的目的就是鍛煉學(xué)生各方面的能力,讓他們參與一個(gè)完整的研究過程。”由于本項(xiàng)目涉及的知識(shí)包括機(jī)械、電機(jī)、電子、通訊、控制、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、材料技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域,所以參與的學(xué)生也是自動(dòng)化系、精儀系、機(jī)械系同學(xué)的跨學(xué)科、跨系的組合。在研究過程中,往往需要請(qǐng)教不同學(xué)科方向的老師。
SRT計(jì)劃的項(xiàng)目涉及理、工、人文社科、經(jīng)管等各學(xué)科。SRT計(jì)劃的實(shí)施,增加了學(xué)生選擇跨學(xué)科專業(yè)訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。
據(jù)估算,清華大學(xué)本科生中SRT計(jì)劃的參加比例已經(jīng)達(dá)到了30%左右。
在《清華大學(xué)2001-2005教育改革與發(fā)展綱要》第12條中有這樣的一個(gè)規(guī)劃:加大課程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目訓(xùn)練等實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重,本科生參加SRT活動(dòng)的比例增加到50%以上。