我的第一個SRT學生
●航天航空學院 朱克勤
我最初接觸到SRT是在1993年的夏天，在美國國家科學基金會(NSF)的資助下，我當時在美國Houston大學機械工程系從事為期半年的科學研究。記得一天在工學院的大廳里，偶爾看到一組學生在全神貫注地做一個實驗，他們用自己設計的滑道裝置，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，滑道的設計要求小球下滑的時間盡可能地長。我的合作教授，工學院院長C· Dolton博士，告訴我這是本科生的一個研究訓練項目。被有趣的實驗方案所吸引，加上學生們熱情的感染，我一直在那里觀察了很久。
1996年清華大學在國內(nèi)率先開始實施SRT計劃。抱著試試看的心態(tài)，結合我自然科學基金涉及的內(nèi)容申報了一個SRT項目，并接受了我的第一個SRT學生—彭杰。他是一名非常優(yōu)秀的學生，思想活躍，精力充沛，當時經(jīng)學校批準他同時在經(jīng)管學院輔修本科的第二學位。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)表了有關的實驗結果，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，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”為題的論文在力學學報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)管學院輔修的第二學位回到了流體力學，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位的研究生。2002年彭杰順利通過博士學位論文答辯，獲工學博士學位，其研究成果在國際流體力學頂級刊物Journal of Fluid Mechanics發(fā)表，榮獲當年清華大學優(yōu)秀博士學位論文一等獎。就是從SRT項目開始，彭杰在我的研究室學習工作了10年，出色完成了多項研究課題，在學術刊物上總計發(fā)表學術論文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研究領域的非常有潛力的青年學者。
在以后的SRT學生中，給我印象深刻的有范勇和路英杰兩位同學，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、勇于創(chuàng)新、成果突出，獲得了2005年清華大學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)表在石油學報2003年第24卷第1期。路英杰同學利用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)表在力學學報 2003年35卷第2期。
范勇同學在他的SRT總結中談到：“在參加SRT之前，對力學真正了解并不多，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，重要的是能學到東西，去做，就要做得最好。原來很多時候覺得學的東西沒有意思，都是因為覺得它沒有什么應用的價值，這是學習和實踐相脫離造成的。SRT正好給了我一個把它們結合起來的機會，因此也讓我找到了學習的興趣，學習的主動性提高了。做SRT的半個學期是段難忘的經(jīng)歷，將對我以后一生的求學道路產(chǎn)生重要的影響。”
目前這兩位同學分別在東京大學機械工程系和清華大學工程力學系攻讀博士學位。
十年來，參加SRT學生對研究訓練所表現(xiàn)出來的熱情和睿智，使我對清華大學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、提高學習興趣、發(fā)揮他們的特長提供了一個很好的平臺。我感到SRT的關鍵是導師的選題必須恰當，給學生留有發(fā)揮的余地，引導他們經(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)任清華大學實踐教學指導組專家）
