“破壁”是他一直在做的事情

湖南大學(xué)
2021-11-29 15:25:48 文/史建華 圖/賀婉如
機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院周加喜教授。
他創(chuàng)新思路,打破傳統(tǒng)低頻隔振理論,讓隔振不“難”。
他巧思妙用,攻克數(shù)個(gè)科研技術(shù)難題,解決實(shí)際需求。
他引進(jìn)新方法,讓科研在課堂變得有趣,讓技術(shù)與思政結(jié)合。
他就是機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院教授周加喜,“破壁”是他一直在做的事情。
01
做科研,要從實(shí)際需求入手
對(duì)周加喜來(lái)說(shuō),科研不僅僅是理論上的創(chuàng)新突破,更重要的是從需求入手,解決實(shí)際難題。
重載低頻設(shè)備的減振隔振一直是大型船舶發(fā)展的技術(shù)瓶頸!耙敫綦x低頻振動(dòng),隔振器要設(shè)計(jì)得很‘軟’,可一‘軟’就無(wú)法承受設(shè)備的自重。針對(duì)這個(gè)‘老大難’的問(wèn)題,我們提出了新的準(zhǔn)零剛度方法,讓隔振器不僅‘載得住’重型設(shè)備,還能隔離低頻振動(dòng)!敝芗酉舱f(shuō)。作為應(yīng)用準(zhǔn)零剛度隔振理論的先行者,周加喜聯(lián)手海軍工程大學(xué)、中船702所、國(guó)家電網(wǎng)等單位一起聯(lián)合攻關(guān)多項(xiàng)低頻隔振難題。
近年來(lái),周加喜一直立足國(guó)家需求和學(xué)科前沿,以服務(wù)國(guó)家和人民為己任,有難題,他就迎難而上。
“配電變壓器是電力運(yùn)輸?shù)淖詈笠坏狸P(guān)口,數(shù)量多,遍布廣,和日常生活息息相關(guān)。舊的變壓器噪音大,污染嚴(yán)重,影響居民的生活,配電變壓器的噪聲問(wèn)題導(dǎo)致了頻繁的居民糾紛和投訴,我們新研發(fā)的準(zhǔn)零剛度隔振器就是為了解決變壓器噪聲污染問(wèn)題!敝芗酉步榻B道,“噪音減小了,群眾投訴也就少了!蹦壳,隔振器樣機(jī)已應(yīng)用于國(guó)家電網(wǎng),相關(guān)產(chǎn)品也在國(guó)家電網(wǎng)電商平臺(tái)上銷(xiāo)售,被同行稱(chēng)為“周CRSM隔振器”,研究成果獲得了2020年電力建設(shè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)(排名第二)。
準(zhǔn)零剛度隔振器樣機(jī)。
每一項(xiàng)科學(xué)理論都有很廣的應(yīng)用領(lǐng)域,做科研不能局限,打破純理論、純技術(shù)的壁壘,立足實(shí)際需求,讓技術(shù)服務(wù)生活。這是周加喜一直以來(lái)的科研理念。
在國(guó)外訪學(xué)期間,周加喜發(fā)現(xiàn)不少新生病患兒或早產(chǎn)兒出生后,需要送往大型醫(yī)院救治,但救護(hù)車(chē)的顛簸振動(dòng)容易引起患兒的胸腔或顱內(nèi)出血。傳統(tǒng)的辦法是用氣墊隔離,大的晃動(dòng)可以減輕,但低頻振動(dòng)依舊無(wú)法隔離。對(duì)于難隔離的低頻振動(dòng),周加喜拓展準(zhǔn)零剛度的自由度,分級(jí)別、多層次、全方位的實(shí)現(xiàn)低頻隔振。理論成果一問(wèn)世,就收到了美國(guó)最大的新生兒護(hù)理機(jī)構(gòu)Orlando Health的技術(shù)邀約,為新生兒轉(zhuǎn)運(yùn)超低頻隔振提供了重要的技術(shù)支持。研究成果也入選了ESI高被引論文,被稱(chēng)為“唯一研究扭轉(zhuǎn)準(zhǔn)零剛度隔振的文獻(xiàn)”。
科研這座高峰,周加喜是攀登者也是開(kāi)拓者,從理論到實(shí)踐,他不斷探索,不停破“壁”。近年來(lái),周加喜先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目、面上項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研究計(jì)劃子課題、中國(guó)航發(fā)608所合作項(xiàng)目等課題10余項(xiàng),在國(guó)內(nèi)外權(quán)威期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文80余篇,授權(quán)專(zhuān)利20余項(xiàng)。
02
“選誰(shuí)的課?就選他!”
做好科研,也把科研理論帶回課堂,讓理論教學(xué)變得有趣。
每年在機(jī)械院學(xué)生交流群里,總會(huì)有“打聽(tīng)”選課的同學(xué)!耙x課?就選周加喜老師的,準(zhǔn)沒(méi)錯(cuò)!”,所有上過(guò)周加喜課的同學(xué)都會(huì)熱情十足的向?qū)W弟學(xué)妹們推薦。
“材料力學(xué)非常難,理論抽象,我的基礎(chǔ)也不好,有時(shí)候聽(tīng)過(guò)一遍也還是不夠明白,”碩士研究生李澤祎回憶起本科階段的學(xué)習(xí)經(jīng)歷說(shuō),“我沒(méi)有搶到周老師的課,只好私下去‘蹭課’。‘蹭課’后發(fā)現(xiàn),周老師講得非常細(xì)致,易于理解。最后這門(mén)課的成績(jī)還是我大學(xué)專(zhuān)業(yè)課里的最高分”。
深受喜愛(ài)的“搶手課”背后,是周加喜對(duì)教學(xué)模式的不斷探索創(chuàng)新和對(duì)教學(xué)質(zhì)量的嚴(yán)格把控。為了更好地實(shí)時(shí)掌握同學(xué)們的課堂學(xué)習(xí)情況,他引進(jìn)了“雨課堂”的教學(xué)模式,每講完一個(gè)知識(shí)點(diǎn)后,都會(huì)拋給同學(xué)一個(gè)針對(duì)性的小問(wèn)題,供同學(xué)們進(jìn)一步思考,以鞏固課堂所學(xué)。周加喜庖丁解牛般的講授風(fēng)格,也讓許多同學(xué)們感慨道“只要在課堂上跟著周老師的思路,當(dāng)堂就能消化掉知識(shí)點(diǎn),課后幾乎不需要多花時(shí)間!
為了拓寬課程視野、提高教學(xué)質(zhì)量,讓課堂更生動(dòng)有趣。周加喜購(gòu)買(mǎi)了市面上能買(mǎi)到的所有相關(guān)教材,有時(shí)還甚至托朋友不遠(yuǎn)萬(wàn)里從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)有借鑒意義的教材回來(lái)。
“工科的理論課本身就比較枯燥,我想做多一點(diǎn)準(zhǔn)備工作,想法設(shè)法的讓課堂更有趣一些,這樣學(xué)生才能學(xué)得明白,學(xué)得有勁。”周加喜說(shuō)道。
走上講臺(tái)的11年來(lái),周加喜始終扎根在教學(xué)一線,先后參與國(guó)家級(jí)教改項(xiàng)目1項(xiàng),主持省級(jí)教改項(xiàng)目1項(xiàng),參與建成省級(jí)精品在線開(kāi)放課程1門(mén),參編“新工科”創(chuàng)新教育精品課程系列教材1部。獲湖南省普通高校教師課堂教學(xué)競(jìng)賽二等獎(jiǎng),兩度獲得湖南大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)獎(jiǎng),指導(dǎo)SIT項(xiàng)目獲湖南省大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)成果展暨創(chuàng)新論壇十佳論文和十佳作品,指導(dǎo)碩士生獲湖南省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文,獲評(píng)湖南大學(xué)優(yōu)秀教師。
周加喜指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。
03
科學(xué)技術(shù)遇上歷史人文
周加喜在教學(xué)時(shí)發(fā)現(xiàn),材料力學(xué)教材中很少提及中國(guó)對(duì)材料力學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn),他開(kāi)始琢磨將中國(guó)對(duì)材料力學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)融入課堂教學(xué)。周加喜說(shuō):“中國(guó)歷史上有不少材料力學(xué)的應(yīng)用案例,發(fā)展歷史悠久,成果豐厚。有些甚至比歐美國(guó)家早了四五百年,但由于以口口相傳的經(jīng)驗(yàn)為主,成文書(shū)面記載較少”。
為了讓學(xué)生更清晰地了解中國(guó)推動(dòng)材料力學(xué)發(fā)展所做的貢獻(xiàn),周加喜提出開(kāi)發(fā)“中國(guó)貢獻(xiàn)”課程思政模塊。把材料力學(xué)的發(fā)展歷史與思政教育相結(jié)合,讓大家在汲取專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí),也了解歷史文化,培養(yǎng)家國(guó)情懷。
課余期間,周加喜翻閱了《天工開(kāi)物》《營(yíng)造法式》《夢(mèng)溪筆談》等古籍,比對(duì)教學(xué)大綱中的知識(shí)點(diǎn),總結(jié)提煉書(shū)中素材,不斷調(diào)整精進(jìn),編寫(xiě)成相應(yīng)的思政案例。周加喜說(shuō):“有時(shí)在課堂上分享古籍中的力學(xué)案例,看著臺(tái)下同學(xué)們臉上為祖國(guó)感到自豪的表情,我就知道,我的所做所想是值得的!蹦壳埃芗酉舱铝τ谕晟坪屯茝V這種學(xué)科發(fā)展史與專(zhuān)業(yè)理論相結(jié)合的課程思政育人模式。
“理工科的研究應(yīng)該不止有邏輯嚴(yán)密的理論,也要有經(jīng)世致用的實(shí)踐和人文情懷歷史積淀,我想講好中國(guó)推動(dòng)人類(lèi)科技發(fā)展和文明進(jìn)步的故事!敝芗酉矆(jiān)定地說(shuō)。
周加喜指導(dǎo)學(xué)生。
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圖片 | 王健為
排版| 晉璟涵
記者&責(zé)編| 唐思
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