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Seminar——头脑风暴的孵化器(作者:戴世强等)

创建日期 2011/6/20 东强   浏览次数  3535   返回    
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【按】2009年7月,中国力学学会力学史与方法论专业委员会将在烟台大学召开第四届全国力学史与方法论研讨会。下面录入的是我们准备投给此会议的一篇稿件,希望得到朋友们的大力指正,使得印出来的文字基本上无懈可击。此稿缘起于去年9月我所申报著名校园文化品牌的过程,那时,我应所里年青领导之约,对原申报书进行了大幅度修改(此次申报最终获得成功,“力学所seminar”已成为上大的著名校园文化品牌)。此后,我们又进行了一些调研、思考和分析,对原稿进行了较多的修改,形成了如下的会议论文。
http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A57244.html
 
Seminar——头脑风暴的孵化器
       ——上海大学应用数学和力学所seminar剖析

 
戴世强  陈然
(上海大学上海市应用数学和力学研究所,上海200072)
冯秀芳
(宁夏大学应用数学与力学研究所,银川7500021)
 
摘要本文试图从力学史和方法论的角度阐释seminar的功能及其对学术交流和产生“头脑风暴”的作用。首先简述seminar形成的历史和已有成效;接着通过剖析上海大学应用数学和力学所的seminar活动,具体探索这种学术交流平台的长期效应、对发展力学和其它科学研究的影响以及有效开展seminar活动的经验,以期在更大范围内推广普及这种做法。
 
上海大学上海市应用数学和力学研究所的seminar(以下简称为力学所seminar)已经持续举办了24年有余,在上大校园里尽人皆知,已成了一个颇有影响力的校园文化品牌,在国内外也有了一定的知名度。它在力学所的学科建设和人才培养过程中起了不可或缺的作用,而且经学校领导的普及推广,目前seminar已辐射到全校,正在对上海大学的教学、科研产生积极影响。本文简要地回顾力学所seminar的指导思想、成长历程、具体做法和主要效果,试图从力学史和方法论的角度对其做一番剖析,并从中领悟钱伟长院士的学术思想和治学理念。

 
先进文化,代代传承
 
seminar,指的是大学师生举办的研讨会或研讨班(也有称为讨论班的)。世上自有大学之日起,就有了seminar,而真正成为校园文化,则发端于十九世纪中叶的德国,其中尤以当时享有盛名的哥廷根大学办得最为出色。哥廷根大学的应用数学和应用力学学派的创始人F. Klein和L. Prandtl,把该校的seminar的效用推到极致,形成了Prandtl的学生von Karman所推崇的“哥廷根的自由民主的学术气氛”[1,2]。随后,von Karman把seminar带到了美国的加州理工学院(Caltech),出现了著名的“von Karman客厅seminar”。哥廷根应用力学学派的传人钱学森、钱伟长、郭永怀、陆士嘉、范绪箕等人回国之后,又把seminar传到了中国,带到了他们各自的单位。早在20世纪五十年代,钱伟长先生就在北京举办了“薄板大挠度问题讨论班”,所产生的科研成果荣获1955年国家自然科学二等奖[3];1956年,中科院力学所成立之后,钱学森先生立即组织了高超声速流动讨论班,一开始只有16人参加,后来规模变大,个数增加,在我国近代力学发展中起了重要作用[4, 5];郭永怀先生在他创建的中科院力学所电磁流体力学研究室中,也开展了有声有色的讨论班活动,大家集中攻读留比莫夫的专著,经常争论得脸红耳赤,由郭永怀先生做“老娘舅”,收到了立竿见影的效果[6,7]。

seminar的形式多种多样,一般有一个或几个专题主讲人,接着是无拘无束的广泛讨论乃至激烈辩论,气氛自由而民主。这样的讨论实际上是一种“头脑风暴”形成过程。凡是盛行seminar的校园或基层,就不会存在万马齐喑的科研教学局面,有的是生机勃勃的讨论、不拘一格的切磋、喜出望外的顿悟,从而形成一种高尚的积极的校园学术文化。正因为如此,哥廷根学派出了20余位诺贝尔物理学奖得主,而Caltech的诺奖得主有近50人。

其实,如果我们不是数典忘祖的话,古代教育家孔丘给七十二贤人、三千弟子授课,学生们可以自由发表意见,进行丰富多彩的专题讨论和激烈争辩,这不也是一种seminar吗?只不过没人提到过这个词汇而已,可以说,整部《论语》实际上是一份seminar记录[8]。

最近,本文第一作者参观了长沙的岳麓书院(简介可见[9]),获益匪浅。岳麓书院是一所著名书院,名列我国古代最佳书院之首,创立于北宋开宝九年(公元976年),此后绵延不断,时有兴衰,目前成为湖南大学国学院。可以认为,这是一千年前我国的一个古老学府,办学水平至少达到现今的大学水平(不过学科较为集中,只有哲学社会科学,或人文科学)。在1903年之前,有52位学者名流担任山长(即院长,因为书院地处岳麓山麓,故名“山长”;其它书院也位于山林,因此这个称呼有普遍性),其中最有名的山长当推张栻(1131-1180),他是南宋杰出的理学家,与朱熹、吕祖谦齐名,1165至1180年期间任岳麓书院的山长,而更有名的理学家朱熹(1130-1200)对岳麓书院的发展也起过很大的作用,那段时间是该书院的全盛时期之一。这里只说说书院的seminar活动。参观岳麓书院时,我们发现它有高等学府的所有要件:办学方针、教学制度、学生分等(大致相当于现今的学士、硕士、博士)、学规;图书馆、办公室、教室、宿舍等等,而最令人注目的是它的会讲制度(即seminar制度)和它的会讲厅(相当于力学所的seminar room)。最著名的一次会讲是1167年9月的“朱(熹)张(栻)会讲”。那年,朱熹从千里之外的福建崇安赶到长沙。由于朱熹享有崇高的学术威望,前来听他讲学者甚众,以致“一时舆马之众,饮池立涸”(那个池塘还在,不算小),开创了岳麓自由讲学的风气。朱张的学术讨论非常热烈,持续了三天三夜,朱、张二位在会讲厅分坐“主讲”、“副讲”之席(至今尚存),厅内外挤满年青学子。二人分别宣讲各自观点,师生在一起激烈争辩,最后以朱熹接受张栻为首的湖湘学派的学术主张告终;而后,张栻也根据朱熹的观点修正了自己的主张。因此,朱张会讲闻名遐尔,成为历史佳话。

因此,我们说,坚持举办至今的力学所seminar是先进校园文化的传承。

 
创办艰辛,坚持更难
 
1983年元旦,钱伟长院士履任上海工业大学校长,旋即着手筹办上海市应用数学和力学研究所,1984年5月16日,国家科委发文批准成立该所,当年11月1日,上海市应用数学和力学研究所正式成立,上海市副市长刘振元出席成立大会,并宣布由钱伟长校长兼任所长。在成立大会上,钱伟长所长提出办所的三大宗旨:研究所为国民经济建设(特别是上海市经济建设)服务,从实践中提炼课题,上升到理论高度来认识,再回到实践检验,出高水平的学术成果;在出成果的同时,不拘一格培育一流的优秀人才;“请进来,打出去”,强化学术交流。并指出,要以国内外的优秀研究单位为榜样,尽可能学习吸收它们的学术理念。特别提出要学习Caltech。

根据钱伟长先生的治学理念,力学所seminar应运而生。早在力学所正式成立之前的1984年4月7日,力学所举办首期seminar,钱先生身体力行,亲自主讲“弹性力学中的广义变分原理”,他没带讲稿,娓娓而谈,从弹性力学变分原理的基础和发展简史谈起,论及他此前20年在广义变分原理方面取得的优秀成果(该成果获1982年国家自然科学二等奖),报告非常精妙,赢得满堂喝彩,上海工大的师生从未听过这样的报告!但是,一开始,他推动组织seminar的主张碰到了障碍——认识上的障碍。应用数学和力学所白手起家,统共只有十来个人,连“七八条枪”也没有,人员主要来自上海工大机械系力学教研室,除了个别教师,谁也没搞过科研,也不知道seminar为何物,接着的seminar响应者寥寥。这可急坏了钱先生,一方面,他在所里反复强调seminar的重要性,讲“von Karman客厅seminar”的故事。他说:“新的科学思想往往是在浓厚的学术气氛中相互讨论、相互启发、突然爆发出来的”(钱伟长,1984年)。另一方面,他从英国搬来“救兵”,请他的老朋友、英国皇家学会会员Jeffrey主讲seminar,请刚刚“招募”来的助手潘立宙、卢文达、蔡树棠、孙厚钧等教授做示范报告,从上海工大机械系力学教研室中选两位科研拔尖人物做主讲人,还从上海交大、上钢一厂等单位请来了高人来做报告,所里的教师从这些seminar中尝到了甜头,纷纷上阵。于是,在研究所正式成立之前的半年中,举办了15次seminar,局面艰难地打开了。

当时,力学所的物质条件相当困难,在西部校园一隅的小楼里办公,使用面积不足300平方米。没有报告厅怎么办?在女生宿舍边上盖了个简易活动板房(现时的上大这种校舍早已绝迹),可勉强容纳百人。初期的力学所seminar就在那里进行,坚持了两三年。1985年力学所请来了36位外宾,包括Jeffrey、Rychlewski、Grimshaw等院士级的学者,Jeffrey主讲了力学所seminar之后说:“这是我做报告的最简陋的场所,也是参加过的最活跃的seminar。”力学所的成员觉得,在物质上,他们是贫穷的,但在精神上是富有的,因为有这样好的seminar提供“精神食粮”。

创办艰辛,坚持更难。建所初期,seminar活动常受日常教学科研活动冲击。这时,钱先生反复强调seminar活动的意义,他指出,讨论可以产生很多有益的思路,产生思想火花,产生“头脑风暴”,这是创新的一个很重要条件。创新必须交流,关起门来是不能创新的,而seminar是内外交流的最佳形式之一(参看[3, 10])。他还规定,每周四下午应该成为雷打不动的力学所seminar时间,不准排课,不准开别的会。至此,力学所seminar就以制度的形式固定了下来,一直坚持了24年。

 
不拘一格,灵活多样
 
指导思想确定以后,必须采取踏实的行动。在钱先生的脑袋里从来没有一成不变的框框。他强调,力学研究必须从基础研究做起,不然就没有后劲;力学研究必须与工农业生产实践结合,否则就成了无源之水;力学研究必须开拓视野,广泛调研,不然科研人员就成了“聋子”“瞎子”,占领不了学科前沿领域。他指出,“请进来”,要请“高人”,各行各业,只要与力学挂钩的、有一技之长的,不管校内校外,都要请。

根据钱校长的思路,迄今举办的670余期力学所seminar中,共请了840余位主讲者,大部分来自所外,其中海外学者200多人,知名的中外院士有:Jeffrey(英),谈镐生、Launder(英)、周恒、钟万勰、Rychlewski(波)、卞学璜(美)、Grimshaw(澳)、王光远、吴耀祖、梅强中、鲍亦兴、黄克智、胡文瑞、章梓雄、李家春、杨卫、朱位秋、徐建中等。本所师生踊跃参加,累计参与者超过54000人次,并做了200多场报告。在seminar上提问者众多,讨论气氛异常活跃。至今,力学所seminar远近闻名,所外学者以到力学所做seminar报告为荣。

全所seminar的内容大致分为四类:

1)力学学科各分支的最新研究动态俯瞰(overview),这类报告通常由知名学者来主讲。例如,钱伟长的“动态松弛法”;Jeffrey的“非线性波的传播”;陈文芳的“非牛顿流体力学的现状与发展”;Moffat的“涡旋与湍流”;蒋咏秋的“复合材料研究进展”;朱位秋的“非线性随机振动与控制的哈密顿体系”;戴天民的“连续介质力学近代进展”;黄筑平的“多孔材料的力学”;Rychlewski的“波兰空间技术与力学”;van Dyke的“流动显示简介”;柳兆荣的“细胞生物力学简介”;O’Malley的“非线性奇异摄动”;Vasilieva的“抛物型方程的奇摄动”;日川晴雄的“边界元法的发展近况”;Gallagher的“有限元法的一些有待进一步探索的问题”;蔡树棠的“剪切湍流模式”;Hastings的“混沌探索”;郑衍衡的“高速并行计算机系统的算法”等等。这些报告给人以宏观大视野,对把握学科前沿方向极为有益;

2)力学学科应用的近期进展,一般请相关领域的资深工程专家或学者来主讲。例如,项海帆的“中国桥梁工程60年”;钱冬生的“悬索桥和斜拉桥的构造、力学性能和施工要领”;李家春的“西部水土保持中的流体力学问题”;章梓雄的“维多利亚港的波浪问题”;韩曾萃的“钱塘江治理和开发中的流体力学问题”;杨国伟的“航空航天中的流固耦合研究新进展”;周文波的“双圆隧道技术研究”;傅德明的“上海地铁与盾构隧道技术”;狄勤丰的“石油工程特征”;汪海的“缝合与编织——飞机复合材料结构设计中的一种新技术”等等。这类报告在力学应用角度给人以启迪,促使本所的科研与国民经济急需解决的问题密切结合,更好地实现钱先生的办所宗旨;

3)方法论与学术思想探索,一般由关注方法论研究的学者主讲。例如。谢定裕的“应用数学过程和治学之道”;谈庆明的“力学与技术科学”;余志的“观察与思考的若干问题”;戴世强的“关于科研方法的思考”等等。这些报告给听众在治学方法上以启发,通常很受欢迎;

4)本所师生的近期科研进展,包括研究人员的阶段性或总结性研究报告、博士后人员进站出站报告、博士生开题报告等。所里规定,科研人员有责任和义务经常在seminar上报告自己的工作,对自己是鞭策,对别人是启发,有时还能纠正谬误、引领方向。

全所性的seminar通常起“鸟瞰”的作用,在了解科研动态、把握科研方向方面功不可没,但是演讲和讨论通常不拘泥于细节。于是,除了讲座型的seminar以外,全所涌现了十几个小seminar。本所1985年在钱伟长所长领导的改革中取消了研究室,实现“课题组长负责制”,近年来所里人人有课题,于是各课题组自发地形成“邦联”,举办定期的小seminar,通常在晚间进行,由业务科排序,以免“争抢”教室。这样一来,每天晚上所里灯火通明,教室里争论之声不绝于耳。这类seminar经常就科研选题、论文进展方面进行报告,对科研中出现的难点、问题进行务实的细致讨论,浓厚的民主的学术氛围在所里自然形成。


力学所组织seminar的具体做法如下:

1       尽可能有计划地在固定时间进行。瞄准国内外力学学科的带头人和力学应用的“领头羊”,视需要和可能,诚邀他们前来主讲。然而,“计划赶不上变化”,需要经常视情况做变通,例如安排临时来访的境外专家做报告。

2        尽可能抓住“过路才神”。上海地处交通要道,学术会议频繁,知名学者时不时地路过,我们称之为“过路才神”,一获得信息,就请他们来演讲,这样可以大大降低seminar的成本。

3        尽可能发挥seminar参加者的主观能动性。我们经常重复钱伟长所长对学生的教导:“seminar中应该不断提问题,没有愚蠢的问题,不提问题才是愚蠢的。”提倡seminar上没大没小,争论中只服从真理。所里还要求导师把研究生在seminar上的表现作为考核他们的一个指标。因此,外来的主讲人,对本所seminar中听众(包括学生)提问题的积极性和水平常表示惊讶和叹服。

4        尽可能实现seminar的多样化。大家认识到,seminar只是学术交流的一种载体,不能搞形式主义。对seminar的作用认识不足,为搞seminar而搞seminar,必定不能持久,更不能显效。
 

群策群力,事业腾飞
 
在钱伟长所长的率领下,全所人员群策群力,取得了长足的进步。如今,上大力学学科已成为国家“211工程”建设学科(其中流体力学为国家重点学科)、上海市优势学科;已具有博士后流动站和力学一级学科博士点,1名青年学者获得教育部长江特聘教授岗位;2名获国家杰出青年基金,16人次入选上海市“曙光”计划、“启明星”计划、“浦江”计划等人才计划;承担了400余项科研项目,其中国家自然科学基金项目105项(重点项目4项);高水平论文的产出率每年超过100篇,人均SCI论文数居全校之首,先后获得省市部委科技奖40余项。我所在国内力学界已赢得了较高的知名度,成功地跻身于国内知名的力学教学科研单位之列。

这些成绩的取得,主要应归功于钱伟长教育思想和治学理念的指导,而钱先生所倡导的力学所seminar有着举足轻重的地位。且不说创业时期seminar所起的重要作用,在世纪之交,它更成了促进力学所科研二次腾飞的巨大推动力。

在世纪之交,力学所的发展遇到了一个“瓶颈”:发展速度趋于降低,国家自然科学基金项目的中标率骤降,科研项目和经费的增长率较低。究其原因,主要是:随着科研的发展,本所的科研课题逐渐老化,更新速度不够理想。钱伟长所长敏锐地发现了这个问题,他适时地召集了所内副教授以上的业务骨干的专门会议,让秘书捧来了一大堆《应用力学评论》杂志,分发给大家,让大家分头阅读有关的综述论文,着重考虑各自的课题更新问题,并指出,应该邀请国内名校的名教授来做专题报告。所内年青领导闻风而动,决定利用力学所seminar这个平台,做好这篇“文章”。于是,借新世纪展望的势头,请来了一批国内著名的学科带头人,在seminar上做了系列报告,上面提到的报告中,有不少是那个时期做的。

接着,所里一批中青年学者利用“教授沙龙”和“博士沙龙”,对这些报告进行消化,针对自己的科研实际,明确了课题更新的方向。几年下来,所内科研人员或多或少更新或丰富了自己的科研领域,情况迅速地发生了转机。近五年来,我所每年平均获得8项国家自然科学基金项目,中标率增加到40%,获得国家自然科学基金项目的人数超过总人数的90%,各类科研经费达到人均30万元/年,这对以理科研究为主的研究所来说是个不小的数目;而且,发表论文的档次也在年年提高。力学所科研的这一“二次腾飞”,不能不归功于钱伟长所长的睿智和seminar这一平台。现在,力学所的师生都明白了,科研要实现创新,必须对学科发展趋势了如指掌,必须时时进行科研大方向的探讨,其中,seminar是最好的载体之一。
 

稳扎稳打,不断创新
 
通过力学所组织组织seminar活动24年的经历,可以有如下认识:

1)            seminar确实是创建先进的校园学术文化的有效载体,是培养新一代学术创新团队个个人的重要途经。不仅可以大大促进校内外、所内外的学术交流,而且可以不断点燃思想的火花,为产生“头脑风暴”创造有利条件,为培育创新型人才提供温床;

2)            组织seminar活动必须有先进的学术理念做指导,稳扎稳打,持之以恒,求真务实,追求长期效应,而不是图一时的热闹;

3)            seminar活动必须因地制宜、因时制宜,追求灵活多样的模式,既要有讲座型的,更要有研究切磋型的,应合理调配,使之各得其所。

近来,上海市应用数学和力学所的科研人员正在思考:如何使力学所seminar更上一层楼。他们打算使seminar更加有效化、多样化。在全所seminar方面,准备请更多的大师级人物(包括诺奖获得者、菲尔兹奖获得者)光临力学所seminar,以汲取更多的精神养料,还准备请国内应用数学和力学界新一代领军人物纷纷登台亮相;在小seminar方面,想进一步总结经验,加强组间交流,发扬优点,改进缺点,使之在细致的学术切磋和交流中发挥更大的作用。总而言之,要把力学所seminar创建成为国际一流的校园文化品牌。

“路曼曼其修远,吾将上下而求索”,上海市应用数学和力学研究所的师生们正以这种精神不懈地探索和奋斗着。

 
参考文献

[1] von Karman Th., Edson L. The Wind and beyond. Th. von Karman, Pioneer in Aviation and Pathfinder in Space, Boston: Little, Brown and Company, 1967. 中译本:冯·卡门—航空与航天时代的科学奇才,上海:上海科学技术出版社, (1984).
[2] 戴世强. 钱伟长的治学理念和学术风格,力学进展,2003,33(1):4-20.
[3] 冯秀芳. 钱伟长的治学理念和教育思想,上海:上海大学出版社,2007.
[4] 谈庆明. 钱学森对近代力学发展所做的贡献,力学进展,2001,31(4):500-508.
[5] 冯秀芳,戴世强. 哥廷根应用力学学派及其对我国近代力学发展的影响,《现代数学和力学(MMM-IX)》(主编:戴世强,周哲玮,程昌钧,郭兴明,卢东强),上海:上海大学出版社,2004:637-642.
[6] 郑哲敏,李家春. 科学和技术结合的典范——纪念郭永怀先生诞辰九十周年,《郭永怀先生诞辰九十周年纪念文集》(主编:郑哲敏),北京:气象出版社,1999:7-9
[7] 冯秀芳,戴世强. 郭永怀先生学术思想初探,《古今力学思想和方法》(主编:戴世强,张文、冯秀芳),上海:上海大学出版社,2005:77-85.
[8] 四书五经(第一卷),呼和浩特:内蒙古人民出版社,2002.
[9] 朱汉民,郑明星. 岳麓书院,长沙:湖南大学出版社,2005.
[10] Beveridge, WIB. Seeds of Discovery,London: Heinermann Educational Books Ltd. 1980,中译本:贝弗利奇. 发现的种子,金吾伦、李亚东译,北京:科学出版社,1987.
 
致谢 本文工作得到了国家自然科学基金的资助(项目批准号:10702030);在本文的成文过程中,曾与本所的一群年青博士(郭兴明、张俊乾、卢东强、卢志明、张田忠等)进行过有益的讨论;麦穗一老师提供了有关本所seminar的原始素材,谨此一并志谢。
 
初稿完成于2008年9月26日
终稿完成于2009年2月17日


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