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  • 【央广网】南昌大学工程力学实验中心:合力向心,工力向行
  • 作者:刘琳、刘心乙、刘芷怡、梁佳文、雷佳 摄影:胡斐 点击数:
  • 发布时间:2021-04-15字体:[
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    一个装满水的杯子,倒过来后水全部流出,这样的结果并不令人稀奇。但如果在杯口盖上一张小纸片,再将水杯倒过来,这时我们就会发现,水流不出来,小纸片把水“托住了”。

    为什么一张小纸片能承托住重量千倍于自身的物体,而“长虹卧波”的跨海大桥——虎门大桥却会在并不算猛烈的风速中发生异常抖动?

    在我们看不见的气流中,是什么力量在进行互相博弈?

    “这就是力学问题,它在生活中处处都有。”南昌大学工程力学系(工程力学实验中心)(以下简称力学系)支部书记龚良贵教授如是道。从桥梁承重试验到航天航空材料开发,这些力学实际问题都是力学系的研究方向。

    工程力学实验中心教师合影

    理论实践相辅相成,人才培养彰显优势

    力学系的走廊笔直而悠长,两边连通着实验室的大门,高耸的墙壁上挂满了实验相关的文字说明,每一位教师的身影都曾在这里停留。实验仪器精密细致地运作,教师和学生一起收获实验数据的结果,每一个看似简单的过程都离不开力学系所有教师的引领与启发。

    “把力学贯穿在整个生活当中”,是年轻教师何里沙秉承的教学理念,她也将这份理念贯彻在课堂中,并在第五届全国高校青年教师教学竞赛决赛中斩获工科组二等奖。除此之外,力学系基础力学课程教学团队精心打造了《工程力学》和《工程力学实验》慕课,让“学生在课下可以通过网络观看内容全面、教学环节完整的在线课程,将力学真正贯穿到生活的每个片段之中。”如今,《工程力学实验》不仅获得了省级精品在线开放课程和精品资源共享课程,还入选了中国大学慕课爱课程国际版平台,走出国门服务于全世界的学生。

    鲜花与掌声背后,是教学团队年复一年的课堂历练。力学系承担着全校17个本科专业2100余名本科生以及研究生的各类力学课程的教学工作,教师年均教学工作量在400学时以上。彭南陵、宋固全、闫小青等老教授更是以身作则,每年本科生教学工作量达到700学时以上,为青年教师树立了良好榜样。尽管教学任务繁重,但力学系对于人才培养始终保持着高标准严要求,十几年来从未放松,形成了一套自己的教学模式。

    力学系对本科生的培养力求因材施教,力学系主任张纯教授解释道,“力学既是基础学科,也是应用学科,我们希望通过课程教学培养学生的研究能力,打造研究型人才”。为了激发学生的兴趣和好奇心,力学系对力学专业本科生实行了导师制,每位同学均可选择感兴趣的课题组,在导师的带领下了解科研项目、开展学术交流,并在后续的专业课学习中慢慢理解,增加信心。到毕业论文阶段,学生已经有能力独立进行计算分析,解决科研工作中的一些难题。

    为了让理论与实践更好地结合,力学系打造了虚拟仿真实验平台,学生可以随时通过网络进入仿真实验系统开展线上模拟实验,将学到的理论知识及时实践,提高课程学习的效果。水利水电工程的大三学生赵福京表示:“在工程力学课程上学到的理论知识能够运用到我本专业实际操作中,很好地锻炼了我的逻辑思维能力和动手能力。”疫情期间,线下教学遇到严峻挑战,而挑战中难度最高的当属实验教学,虚拟仿真实验平台打破了时空条件限制,确保实验课程的正常展开。

    学生做实验

    在学生科研能力的培养上,力学系走出了“以赛促学”的路径。通过招募选拔,组织有兴趣的同学参与相关课题项目,解决一些科研问题。对于有志参加国家竞赛的同学,力学系更是不吝时间和精力尽心培养。能力渐渐增长,比赛渐入佳境,伴随着学赛结合的过程,力学系在国际及全国大学生学科竞赛中收获了不凡的荣誉。在2019年举办的第十二届全国周培源大学生力学竞赛中,依靠力学系教师的得力辅导,江西赛区一等奖的近半数都是我校学生。

    “我们不只是教他们怎么做题,更重要的是培养他们分析问题的方法和能力”,正如龚良贵所言,在人才培养这条道路上,力学系更像是学生的引路人,递薪传火,鼓励并引导着年轻学子们在工程力学领域不懈探索。

    团队建设成果显著,构建特色学科高地

    他们在研究力,也在创造着团队的向心力。十几年来,这种向心力不仅成为将整个力学系拧起来的“一股绳”,更是助推中心发展,打造一流学科建设高地的最强战斗力。

    向心力的把控,离不开学校提纲挈领的框架构建。2003年,南昌大学固体力学专业被评为江西省普通高校重点学科。学校整合优质资源,将原土木建筑系工程力学研究所、力学教研室、力学实验室和机械工程系理论力学教研室进行合并,力学系初具雏形。随后的几年里,学校分批投入资金,购置精密仪器设备,大力发展力学系,建成了面积达6025平方米的工程力学实验中心大楼。为了提升中心的实验教学地位,激发学科建设活力,学校进一步实行了校、院两级管理制度改革。管理重心下移,学院拥有了更多的学科办学自主权,在更加开放的土壤和强有力的支持下,内生动力被进一步激发。

    向心力的源泉,源自于力学系互助和谐的团队建设。团队的中心是人,源源不断的新鲜血液则是打造力学系人才智力引擎的核心。对于新引进的优秀教师,力学系的资深教师自发自主,尽可能地为他们提供便利,创造更好的科研环境。年轻教师郑辉、何里沙、杨晨琛、宋鑫华等优秀人才的加入为力学系师资队伍建设注入新的活力。青年教师们在不到3年的时间里,发表了高水平SCI论文20余篇,筹划并成功举办了“江西省第一届计算力学研讨会”、“第三届全国无网格与粒子类方法专业组工作会议”等学术活动。随着人才的不断涌入,力学系智力引擎愈发完备,学科方向得到加强,学术氛围更加活跃。

    教师探讨学科问题

    多年来,力学系依循“特色引领、交叉融合”的建设思路,将力学学科与土木、水利水电、机械、材料等工程学科不断融合,努力建设多学科交叉、力学特色鲜明的一流学科。至今,力学系已成为江西省内领先、国内同类学校一流的工程力学实验中心和创新基地,用短短十几年的时间,完整构建了力学本科-硕士-博士-博士后流动站系统人才培养体系。谈及未来发展,系主任张纯表示:“抓紧时间,把握机遇,稳扎稳打谋发展”,这就是力学系的态度。

    依托优质科研资源,校企合作服务社会

    “科研”、“实验”,两个在外人眼里表示着难度和枯燥的词汇,像是阳光下的硬币,一面向阳,代表着无上真理与科学;一面背阴,代表每天、每周、每年呆在实验室与冰冷机器及数字打交道的日子。是怎样的坚持让他们几十年如一日地投入其中?支部书记龚良贵却只是说:“力学不枯燥”,还打趣道,“根据统计,全世界有两种人的寿命比较长。第一种是人文艺术领域的,比如绘画。还有一种就是我们搞力学的,现代的钱学森、钱伟长,古代的伽利略、牛顿,都是高寿。”

    力学真的不枯燥吗?力学系老师多次提到一个词——成就感。“力学研究最大的特点,就是它有成就感”,成就感称得上是力学系科研团队最核心的品质。

    近年来,力学系与江铃集团、安徽电力设计院、中国直升机设计研究所、中航工业哈飞、中航工业通飞等10多个大型企业建立了长期的科研合作,累积完成横向科研项目近200项,开展了汽车结构、飞机材料、输电塔结构、风机塔架结构、地基基础等力学问题的研究,为国家经济发展做出了应有的贡献。

    力学系与江西省电力设计院合作,改造道路输电线、高压线铁塔结构问题,通过铁塔形状、材料、尺寸的优化设计提高结构承重能力,有效解决刮风下雨等极端天气引发的高压塔坍塌问题。

    团队不光在陆地上“立得住”,在天空中也“飞得稳”。早在2009年,力学系就与中国直升机设计研究所结缘,参与中欧合作多用途民用直升机直15的研发,我校也成为较早完成国际上最为严苛的欧洲航空安全局(EASA)认证试验的国内高校之一。“力学试验是飞机研发过程中一个必不可少的环节,而准确可靠的试验结果,需要科学设计试验方案、严格执行试验程序”,力学系教师管国阳介绍道。近年来,力学系与航空类研究所和企业的合作项目超过二十项,涉及多个型号的民用飞行器。南昌大学力学系在助推江西实现“航空梦”的道路上贡献着自己的一份力量。

    在看不见的气流中,并不存在什么神秘力量,是各种力在维持操控着一切的运转。力学系研究这些力,也运用这些力。在教学和科研的道路上,力学系披荆斩棘,上下求索。“我们在尽自己最大的努力,让南昌大学力学的发展赶上世界一流水平。”正如工程力学的几大基本研究任务一样,找到在各种外力的碰撞挤压下,保持平衡稳定和足够强度的方法,力学系也行走在力学世界里,迎头发展,奋勇前行。

    原文链接:

    http://jx.cnr.cn/fz/20210415/t20210415_525462849.shtml

    编    辑:邢晨阳

    责任编辑:李  静


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