国际学堂

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【国际学堂】David Crouse教授:在中国培养更多的科学家和工程师
——专访美国克拉克森大学David Crouse教授
文:杨丽可 图:杨丽可 来源:新闻中心 时间:2016-08-04 6735

  【编者按】近日,能源学院邀请美国克拉克森大学David Crouse教授来“暑期学校-国际学堂”授课,开设“图形化材料电动力学”课程,也开启了他与成电的合作之旅。新闻中心专访了David Crouse教授,分享了他的教学感触和思考。

  David Crouse教授更愿意学生们直呼他为David,他年轻、阳光、活力十足。谈起他生活的纽约州的湖光山色,David充满眷念;谈起中国的京剧、大熊猫,David像一个大男孩一样充满好奇和兴奋。

  不过,站在电子科技大学的讲台上,David就是一位严谨、儒雅、充满激情的老师。他讲课有条理、透彻,尤其是数学公式的推导非常严密准确。同时,他还引领学生形成开阔的学术视野。这位毕业于美国名校、已担任电气工程专业教授14年的学者,在今年暑假的国际学堂上为学生呈现了丰富的学术盛宴。

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让同学们在课堂上很有激情地学习

“资深学霸”现身说法,如何从普渡大学、康奈尔大学一路走来……

  武侠小说中,武艺超群的人能将多种武术融为一炉,集大成而别具一格。David虽然对中国kongfu没有更多的了解,但他显然是学术领域中的“武林高手”。在David的课堂上,库伦定律、电磁场波动方程、相对论、量子力学等内容都有机地融合起来,生动展现。担任David助教的宋远强老师在亲身感受精彩课堂后,很有感触地说:“David功底很深,他能把很多重要的内容有机地串起来。另外,他的课深入浅出,很复杂的东西也讲得浅显易懂。”

  在David的这门名为“图形化材料电动力学”的课上,既有本科生也有研究生。大家的共同感受是,David不怎么像“老外”。原因是,同学们觉得老外比较天马行空,自由洒脱,但David超级严谨,推导数学公式的过程非常缜密。“比中国老师推导得还要仔细。David用实际行动告诉我们科学是严肃的事,来不得半点马虎。”同学们说。

  如果就此认为David在课堂上是个古板的老师,那就错了。他一直坚定地认为,要让学生在课堂上很有激情地学习。“这几天,我感到同学们有一些害羞,但我努力着让他们融入课堂,很有动力地去汲取知识。”David说。

  那么,他的“法宝”是什么呢?课堂上的节奏感是必须的,但David更注重把问题讲清楚。针对具体的知识点,他会深入分析其基础性问题,同时介绍业界的发展状态、新的情况、新的经验,让学生更好、更全面地理解。当然,语言问题也是David非常重视的方面。如果学生提出单词、英语表达方式上的困惑,David总是尽可能地多写板书,与学生有效沟通。

  同学们十分感兴趣的是,David作为一个资深学霸,有什么学习秘诀。David于1997年在普渡大学获得物理学学士学位,2002年在康奈尔大学获得电机工程博士学位。谈起自己的学习经历,David对同学们说,好奇心、勤奋和好的方法很重要。在求学过程中,他一直很渴望知道许多科学问题的源头在哪里,通过什么样的方式去发现和解密。David在进行科学研究的过程中,注重基础性科学方法和能力,非常勤奋专注,享受属于自己的科研时光。在目前主要的研究领域——超材料方面,他孜孜不倦地尝试着用独辟蹊径的方法去解决科学问题。

  David告诉同学们,他有一个“中国梦想”,那就是用更多的时间陪伴中国学生成长,“让你们成长为科学家和工程师,做出激动人心的贡献。”

他的团队在超材料领域大显身手

研究更高效的太阳能电池、监测空气污染的照像机……

  “我知道很多小朋友都想要一件隐身衣,就像哈利波特一样。”David笑着说。他所从事的超材料领域就能够制作这样神奇的“隐身衣”。“但我不做这项研究,”他摊摊手,耸耸肩,显出一种美国式的幽默,“我做更重要的研究应用,那就是太阳能电池。”

  David介绍说,超材料包括光子晶体、金属结构材料,它们和普通材料光学特性相反,甚至可以控制和操纵光。超材料在太阳能电池中能很好地发挥其特殊“才华”,David的科研团队用超材料做出的新结构能大大提高光的通过率,从而提高太阳能电池的效能。

  事实上,超材料在多个领域都有“用武之地”,比如下一代光纤、各种光滤波器等。David团队还正在研究监测污染的照相机。“照相机”并不神秘,就是一种能够监测大气污染密度的光传感器,它能“观察分析”空气中光的折射、反射变化,“研究”空气中二氧化碳、甲醛、臭氧、颗粒物的情况,得出空气质量的准确信息。

  David一直很重视超材料领域的校企合作,并坚信合作会碰撞出更多的学术火花。他作为美国克拉克森大学电气与计算机工程系系主任,创建了超材料校企联合研究中心。该中心联合四所美国大学、十五所不同企业,一起开展超材料的应用研究。中心成立已五年,在美国国家自然科学基金会的支持下做了大量工作。

  “比如专业生产光纤和先进玻璃的美国康宁公司一直是我们的合作伙伴。”David举了一个例子。他介绍说,康宁公司资助他们的科研项目,希望增强光纤通信的功能,并能研究出更加先进的通信系统。

期待与电子科技大学更深入全面的合作

将在发表高水平论文、师生交流互访、成果转化等方面开展合作

  David与成电的缘分起始于今年年初。那时,能源学院党委书记黄琦教授在美国访学。他在克拉克森大学做了多次学术报告,并与该校工程学院达成初步合作意向。David在与黄琦的交流过程中,表现出对成电的浓厚兴趣。这位年轻教授愉快地接受了暑期学堂教学工作的邀请,迈出了与成电合作的第一步。

  “成电是一所很棒的大学,有很美的校园,很棒的学生和老师。”暑期学堂期间,David亲身感受到成电的魅力,决心要继续深入开展与成电的合作。

  David计划与成电的学者们在科研领域深入合作,共同发表高水平论文、联合申请科研基金、与企业合作实现成果转化。目前,在高水平论文方面的合作已取得阶段性成果。接下来,David还会邀请成电学者去克拉克森大学,参与国际化的校企合作。“我们将向公司阐述好的Idea和成果,推动科研成果运用于工业界。”David还计划与成电的学者共同申请国际合作项目。

  人才培养是David非常关注的国际合作的内容。他希望开展学生互换项目,让中国的学生深入感受美国大学的氛围和科研教学情况,同时让美国学生更好地了解中国。David还积极探索开展远程教育,把美国大学许多优秀的课程放在互联网上,让成电的同学们学习。他对于自己的“图形化材料电动力学”课有点意犹未尽。“两周时间还未能很好地展开课程,我希望能把它扩展为两个学期。通过远程教育,让成电的同学们深入学习。”David说。

  黄琦介绍说,双方学校积极交流,加强合作,David的美好愿望会很快实现。现在,能源学院与工程学院已经签署了合作协议,拟在高效太阳能电池、海水淡化等应用方面开展科研及应用合作;另外学院在师生交流互访、联合申请项目、共同发表高水平文章等方面都给予大力的支持。“国际合作与交流对于学校、学院来说,都是非常重要的,这将很大程度上提升国际化水平,推进科研、人才培养等工作。”黄琦说。

  David教授在离开电子科大前还在能源学院做了一期“能源论坛”学术报告。虽然是暑假期间,但是报告还是吸引了包括能源、空天等学院的广大师生踊跃参加。David教授在报告中系统讲解了目前克拉克森大学超材料研究中心所从事的科研课题及合作,还详细介绍了“中心”的运作模式和发展规划。David教授鼓励年轻老师通过多种渠道与他所在的中心建立联系,开展项目合作,受到成电年轻老师的积极响应。

  在David看来,此次中国之行,不仅开展了教学科研工作,开启了合作之旅,而且也游览了成都这座魅力城市。他和孩子都很喜欢青城山、省图书馆、熊猫和美食。David希望在银杏叶黄时再来成电,欣赏最美季节这所校园的最美风光。他更希望与成电的合作能持久、深入、高质量地开展下去。


编辑:林坤  / 审核:林坤  / 发布:罗莎