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IMT研究生暑期参加复旦大学张量分析课程学习

来源: 作者: 时间:2023-07-31 

复旦大学暑期集中教学项目是由复旦大学钟扬教授创立的,谢锡麟教授2010年首次申请并执行,今年2023年是第四次申请与执行,谢锡麟教授希望谨以本次的课程项目纪念钟扬教授。参加该课程的有同济大学、复旦大学、北京航空航天大学和苏州大学的同学,本次课程是一次美好的学习时光。

在课程开始前,为了让参加《现代张量分析及其在连续介质力学中应用》学习的同学有个准备,孙博华院士特意在IMT办公室组织举办了张量分析入门课程讲座并写一个讲义。通过这次内部的入门课程学习,大家清晰了张量分析的基本方法和使用技巧,扫清了学习张量课程的心理障碍,大家非常感谢孙老师能专门为同学们抽出宝贵的时间传授知识和经验。

谢锡麟教授上课掠影:全部板书推导张量分析的各种公式,显示谢教授深厚的学术功底和数学修养

谢锡麟教授上课掠影

课程上课地点在复旦大学邯郸路校区的光华楼,即使是暑假期间校园里还有很多老师和学生在学习和科研,我们也深刻的感受到了复旦大学向上勃发、勤勤勉勉的学术氛围。在复旦大学学习期间,和谢老师还有一起上课的来自不同学校的同学们共同度过了难忘的两个星期,深刻感受到了老师和同学们的踏实、博学和友善的优秀品质。他们有生活的那一面,也有学术的那一面,大家遇到问题都会一起积极讨论,还有学术思想上的相互交流与分享。通过这种高效的交流与学习,拓宽了我们的科研视野,也使我们收益匪浅。

校园风采(复旦大学光华楼)

张量分析课程合影

(从左至右:赵良杰、杨东来、郭晓琳、谢锡麟教授、庞博、赵林)

课程第一天,谢老师就问了同学们一个深刻的问题,即什么是张量分析,为什么要学习张量分析。这里引用谢老师所著《现代张量分析及其在连续介质力学中的应用》前言中的一句话作为解答——机械与运载工具的运动、结构与材料的宏观行为、大气与河流的运动、鱼儿的游动与鸟儿的飞行、生命体中器官与组织的运动等等,这些运动具有的一个共同特点为所涉及的对象(亦即介质)在空间中呈连续分布,可称为连续介质;而变形为连续介质的典型行为。张量分析作为连续介质研究的基本数学方法,在力学、物理学、航空宇航科学与技术、计算机科学、材料科学等学科中具有广泛的应用背景。

谢锡麟教授非常欢迎全国各地的学生参加这门课程,同时也为同学们提供了很好的学习环境。课程内容包括张量微积分的基本思想与方法,包括张量代数(基于外积)、张量微分学与张量积分学(联系与微分流形)。在课程中,谢老师不仅向同学们传授相关知识,也展示了张量分析的强大用处,让同学们能够更好的理解推导过程。谢老师讲授的张量分析课程具有广泛的适用性,在数学和力学上也有很强的综合性,因而也具有很大的学习难度。为了学好课程,IMT三位同学在课下学习课程录像,并听取导师孙博华教授的建议——详细记录黑板内容、课后反复推导练习。经过在上海十余天及返回西安后的反复听课、推导练习,最终正如谢老师和孙老师所讲,难者不会,会者不难。

课程前谢老师帮助预订校内的卿云宾馆(校内唯一),课程学习期间,谢老师非常关心我们的学习生活,课程开始后一直请同学们吃学习午餐,并且支付了我们三位同学的全部住宿费。同学们很感激谢老师的慷慨,都表示这是一次珍贵难忘的学习经历。

课程学习后,三位研究生都感到有很大的提升。2021级博士研究生赵良杰表示:“复旦之行获益良多。谢锡麟教授讲授的张量分析课程异常精彩,从张量的引入到张量场场论,最后到张量的积分学和微分学,中间穿插着许多数学和力学知识,这是谢教授多年研学的积累,但却无私的传授给我们。课程的难度和强度都很大,但也使我们度过了非常充实的十天。课程之外,谢教授也给予了我们诸多帮助。在此,我深深的感谢谢锡麟教授为我们讲授的精彩课程以及期间对我们的帮助,同时要感谢我的导师孙博华教授给我赴复旦求学的机会。”2022级博士研究生郭晓琳表示:“物理规律不应当与坐标系选择有关,即物理方程应当表达成与坐标系无关的形式,张量就是表示物理规律不变性的数学工具,所以学习张量知识非常重要。之前在网上就看过谢老师的课程,谢老师是复旦大学的网红板书老师,很感谢孙老师与谢老师提供的这次学习机会。课程开始老师从微积分与线性代数入手,为我们更好的理解与学习做了铺垫。到后来的张量场场论,体积与曲面连续介质有限变形的基本理论,短短10天的课程,却学习到了一生受用的知识。谢老师在课程中也耐心的推导了各种复杂理论公式,从而让我们更好理解各种理论对应的性质。这门课程一定要勤动手、多推导、常理解,我下来也会认真温习并且推导,希望能够更好的掌握学到的知识并且提高自己的理论修养。”2022级硕士研究生庞博表示:“复旦大学暑期课程是一次宝贵的充电机会,感谢孙老师和谢老师给我们提供这样学习提高的机会。谢老师的课程从微分流形上张量场的理论到连续介质有限变形理论,相互融合,内容充实非常精彩,激发了我学习的热情,认真学习一生受用。通过这两周的高强度学习,提高了自己的知识水平和精神意志,希望以后可以用好张量工具来解决科研中的问题。”

课程主讲老师介绍:

谢锡麟教授持续性从事力学中的数学方法、理性力学、涡量与涡动力学等方面的教学与科研工作。目前已建设“微积分的一流化进程”、“现代张量分析与连续介质力学”两条知识体系/课程体系路径,独立出版有《微积分讲稿——一元微积分》、《微积分讲稿——高维微积分》、《现代张量分析及其在连续介质力学中的应用》,建设有课程体系网站并在B站发布在线资源。教学方面,作为课程负责人,拥有两门市级精品课程荣誉;作为第一与独立获奖人,分别获得上海市级教学成果一等奖、二等奖;获得有复旦大学年度教学贡献奖、复旦大学“我心目中的好老师”等荣誉;执教的“数学分析B”课程为国家一流线下课程(第二批);“现代张量分析及其在连续介质力学中的应用”(含“张量分析与微分几何基础”、“连续介质力学基础”两门递进性课程)为上海市精品课程。科研方面,提出曲面形态连续介质的有限变形理论、基于曲面主方向的正交系的非完整基理论等,相关研究获得多项国家自然科学基金项目资助,出版有著述与论文。现担任上海市力学学会理事,中国力学学会理性力学与力学中的数学方法专业委员会、教育工作委员会、科学普及工作委员会委员。

课程学习连接:

1. https://www.bilibili.com/read/cv25334594

2. https://www.bilibili.com/read/cv25341164

3. https://www.bilibili.com/read/cv25344601

4. https://www.bilibili.com/read/cv25346125