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力学技术研究院宋广凯博士生涯总结

来源:宋广凯 作者:宋广凯 时间:2023-12-25 

时光流逝,如白驹过隙,一转眼已在建大度过了七个春秋。四年半的博士生涯转瞬即逝。回顾读博这几年,收获满满。细品过去生活的点点滴滴,感慨万千。在土木工程学院力学技术研究院的这几年,遇到过困难、挫折也体会过开心、快乐。对于陪伴我这几年博士生涯的人和事,我满心感恩,特此将力学研究院四年半的博士生涯进行总结。

1、刚步入力学技术研究院。2019年9月我有幸成为了孙博华老师在国内的第一个博士生,并且也是力学技术研究第一个博士生。刚来到力学技术研究院时,不管硬件设施和人员都是比较少的。那时候刚入校的19级的研究生只有7个人,然后一星期排班正好每人一天,负责报告也是大家一起来完成。由于研究院的办公室只有院士办公室,大部分的报告均在工科楼、土木楼。那时候一有报告大家都是一起共同负责,有时候还逃课来听报告。虽然那时候很辛苦,但是确实很充实,大家都学到了很多,每个人也进步很快。另外在负责研究院的行政工作的同时,孙老师建议大家翻译一本著名力学家传记《普朗特传》。一开始大家就按部就班的进行翻译,不会的英语单词和专业术语大家就去查阅论文、字典等。其实一开始翻译《普朗特传》我是不觉得能够出版的,因为之前也没有写过和翻译过任何书籍,感觉出版书籍对自己来说是一件非常遥不可及的事情。但是由于孙老师的努力,这本书籍现在已经出版,我们几位研究生的名字非常荣幸的出现在书中,并且这本书还被哥廷根大学图书馆收录,我们几位研究生的名字也随着这本书一直留存在了哥廷根大学,现在想想这是何等荣幸。

2、疫情下的学习。第一学期的研究生生活在伴随着最后一场报告的结束也落下了帷幕。我们7位研究生也都陆续回家过年。但是世事难料,在12月份国内发生了疫情,这突如其来的疾病打乱了我所有的计划,一直被封在家,也没有办法出门。还好孙老师一直在与大家保持联系,孙老师在线上建议大家学习一些软件,发布一些国际会议,并且提出了以周报形式来监督大家学习。疫情在家的这几个月,我自学了使用ppt绘图,Maple等数学计算软件,听了一场关于结构屈曲的报告,收获很大,也是因为这场报告为我第一篇论文的撰写奠定一定的基础。到了20年5月份,学校通知博士可以陆续返校,于是我就决定回到学校进行科研。再来到学校时,由于没有办公室只能在老师办公室的会议桌进行学习和科研,但还是在学习软件和绘图。于是孙老师提出要在实战中学习,老师找到了几个课题让大家选择去做,我很荣幸收到了一个关于柱壳屈曲地貌的研究课题。孙老师告诉我可以看对其进行有限元模拟,于是我从有限元模拟开始入手进行研究。由于之前接触过有限元,所以模拟进行的很快,在得到结果后孙老师又建议进行创新,讨论扭转的作用,并且对新出现的地貌现象进行命名。在老师的指导和鼓励下,第一篇论文的初稿也很快就写了出来,孙老师还对其摘要逐字逐句的进行了修改,并且告诉我说摘要一定写的要有故事性,要清晰,高度要高,但当时并未理解老师的意思,现在回过头想想确实摘要是一篇文章中最重要的部分,要写的有故事性,一篇好的摘要是你学术水平的真正体现。这篇文章在孙老师的指导下9月份就投到了力学学报中,10月中旬就收到了回复,回复意见还都很好。当时我还感觉比较容易,但其实后来才知道是孙老师联系了编辑部极力推荐,才会这么快给出回复,并且回复意见都很好。也正是这一篇文章让我成功获得了当年的奖学金,现在回想起来,真的是要感谢孙老师。

3、风洞项目的锻炼。在完成了一篇论文之后,我陷入一些迷茫不知道接下来做什么,正好当时孙老师在教授量纲分析课程,大家都去听课,老师在课上提出了一个多米诺骨牌的问题,于是我就在课下进行模拟,没想到很容易就模拟就成功了。于是孙老师就鼓励我继续做下去,并且学习一些量纲分析的知识。在我进行多米诺骨牌研究的时候,刚入校的师妹郭晓琳给我说她也想参与并学习有限元软件,因为是自己的同门师妹我就同意了,并且孙老师知道后也是非常赞同,同时也鼓励其他人相互合作。于是在我们这个小课题组的努力下,这个多米诺骨牌传播速度的文章也成功发表了,我和师妹也都每人多了一篇文章。现在回过头来看,对于低年级的师弟师妹来说,找师兄合作应该是你们获得论文最快的方法,并且你还能学习到一些软件的应用,学习如何做实验,如同走上了一个快车道,很快的就能领跑其他人。在完成多米诺骨牌这篇文章后,研究院接到了第一个来自北京大学的风洞项目,由于我硕士做的是抗震方面的研究,孙老师便让我作为这个项目的负责人,带着师弟师妹们一起做。从前期的结构设计到结构的有限元模拟,最后到拟静力试验大家都学到了很多,特别是我个人,作为项目的主要负责人,不仅要掌握抗震的知识,还要协调管理每个组员让项目顺利进行,并且在顺利完成这个项目之后,我也增长了信心,若是以后也有项目我会干的更加从容。现在回想,那段经历确实比难忘,也是感到非常幸运能够有幸能够负责这样一个项目,还是要感谢孙老师给我提供这样一个机会。

4、好的课题是成功的一半。在进行完风洞项目后,孙老师对我说可以写一篇关于环壳Gol'denveizer问题的文章,并且与此同时要选择一个课题。首先老师给我提出了有关螳螂虾仿生力学的研究。为了更好的方便观察,孙老师还让我去宠物市场特意购买了一只,并养在力学技术研究院的学生办公室。然后我每天观察,阅读相关文献,但还是没有找到一个适合自己的课题。那段时间也确实痛苦,在写小论文的同时还要努力的想这个螳螂虾的课题如何去做。到了年底,因为疫情大家被迫隔离到宿舍,虽然见不到,但孙老师还是通过线上的方式给大家进行学术指导,此时我螳螂虾的课题还没有进展,孙老师也发现了其中的问题,于是在我回家过年时便给了我一个与编织相关的课题。(其实这一课题老早就给我了,但是我看了下论文发现读不懂,里面数学知识太多了,便没有继续进行下去,现在想想还是比较后悔的,若是能当时早点开展研究,那成果肯定是会比现在多)孙老师看出了我的难处,便给我讲解这个论文主要讲的什么,该如何去做。听完之后我豁然开朗,才大胆的进行下去逐步推进,也是成功发表了两篇文章,其中一篇还是一区,另外环壳Gol'denveizer问题也成功发表到一区刊物上。现在回头想才明白,课题没有好坏之分,只有适不适合你做。孙老师知道我动手能力比较强,理论知识差点,于是找了一个编织试验模拟为主的课题,这样确实完美适合我,我做起来也很顺手,短短时间便出了成果,这也能看出来孙老师选题的独到之处。另外,我能够在比较短的时间发表两篇论文也是因为这个课题比较新颖,国内没有人做过,国外人做的也少,这是便是孙老师选题的第二个高明之处,题目前沿,不同于传统的混凝土、钢结构,并且选题都是以结构力学为主。就像袁驷教授说的,土木学科搞一些传统的钢结构混凝土研究已经跟不上时代步伐了,未来的发展肯定是这些新型的结构构型。我们在力学技术研究院做的研究均是走在了学术的最前列,这为我们的论文加了好多分,我们的论文能够顺利录取,选题占了很大的部分。

5、学位帽是自己给自己带上的。在刚入学的时候,孙老师就给我们所有的研究生说过一句话:每个人的学位是靠自己努力来的,学位帽是自己给自己带上的。于是在我确定了课题之后,便马不停蹄地去推进,先撰写小论文,当小论文投出去后继续做下个试验,就这样一个接一个的进行推进。终于功夫不负有心人,小论文有了好结果,大论文的内容也准备完毕,剩下便是大论文的撰写。在2023年7月1号,老师叫我去家里进行学术交流,我给老师说假期不回家了,要在学校写大论文,孙老师表示支持,并且给我说做科研写论文要全力以赴、完全投入,每天除了吃饭睡觉就是科研,这样不但会效率高而且还不会感觉累。于是我按照孙老师提供的方法,每天不断地撰写大论文,每天早上来到办公室制定一天的计划,到了晚上回到宿舍睡前想想今天完成了多少。就这样周而复始的专注于写大论文这一件事,终于经历了两个多月的时间大论文终于完稿。在经历了预答辩、盲审、答辩,终于也快获得了博士学位。其中为了提高影响力,孙老师还邀请了清华大学袁驷教授作为我的答辩主席,这让我受宠若惊,因为在平常袁驷老师基本上不会出席一个博士生的答辩会。在此还是要感谢孙老师对我的培养。

6、要做工程中的科学问题。在经历了博士阶段培养,我能发现一个博士生要满足什么要求才能获得博士学位呢?我自己思考了一下,就是你在一个领域中,站到这个领域的最前端,然后再往前一点点,就已经可以满足博士学位的要求了。这一点不需要太多,只要一点点就好。并且在我们力学研究院,我们要做的是一些科学问题而不是一些应用。我大论文盲审中有好多专家都不约而同的提出应用问题,其实我知道,我所做的题目已经是这个领域比较靠前的,我的目的就是要解决这个新结构的力学问题,这就足够了,而不是越俎代庖的去考虑应用。一方面,我是一个人来做这个课题,能力有限,只能关注目前里面的关键科学问题,没有时间和经历在短短博士期间面面俱到;另一方面,应用问题不应该是我们博士研究生过多关注的问题。所以大家在得到老师给的课题后不要顾虑太多,先埋头苦干,主要关注科学问题,在干一段时间后停下看看方向,保证科研方向不会错,再继续努力,这样的话我相信大家每个人都能产出很多成果并且顺利毕业。

上述是本人在力学技术研究院博士4年半生涯的一些经历感悟,在此分享给大家,也是希望大家能够规避掉我走的弯路,多发成果顺利毕业。最后附上科研十条希望大家按照孙老师科研十条的要求规划自己的研究生科研生涯:

1.遇到任何问题,要设想如果你是第一个研究这个问题的应当怎么做

2.从第一原理思维出发,凡事先从本质开始思考,然后再从本质一层层往前推进

3.要追根求源,尽力了解课题的发展历史;目光高远,要敢于越过历代权威的工作努力创新

4.思路开阔,要有不同维度和层次的联想思维

5.要有的放矢,抓大放小,抓主要放次要,集中力量解决要害的问题

6.加强基础理论修养,公式一定要自己推导,边干边学,要带着问题学习,及时优化自己知识结构

7.要尽量多掌握科研需要的各种工具,包括软件使用和实验设备使用

8.要按照课题本身的逻辑发展不断发现并提出新问题,把研究工作逐步推向更高层次。

9.每项研究都要有理论、数值模拟和实验的相互验证,并及时总结写成论文发表

10.要时时刻刻思考如何把科研成果形成核心技术,转化成专利并设想可能的应用场景