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把学科做到国际最前沿--机781班校友、北京工业大学张伟教授

08-11-02 15:23:00

张伟, 1960 7 月生,博士,北京工业大学机电学院教授,博士生导师,动力学与控制研究所所长,学科带头人。 1978 9 月考入江南大学机械学院(原无锡轻工业学院机械系机 781 班)机械设计专业攻读本科, 1982 7 月获得学士学位。 1990 年在天津大学力学系一般力学专业获得硕士学位, 1997 年在天津大学力学系一般力学专业获得博 士学位。 1997 年破 格晋升为教授, 2007 年获国务院政府特殊津贴。加拿大西安大略大学博士后,加拿大多伦多大学机械与工业工程系访问教授,香港城市大学访问教授。

2004 年获得国家杰出青年科学基金项目, 2003 年获得海外青年学者合作研究基金项目, 2007 年获国家自然科学基金重点项目, 2007 年获得北京市创新团队项目。 2004 年和 2002 年分别获得天津市自然科学二等奖各一项, 1997 年获国家教委科技进步二等奖一项 , 1999 年获天津市科技进步三等奖一项。主持完成国家自然科学基金项目 5 项、天津市 八五 科技攻关项目 1 项、天津市自然科学基金 1 项和北京市自然科学基金项目 2 项。在国内外学术期刊和国内外学术会议上发表学术论文 280 多篇, 50 多篇论文被 SCI 收录, 50 多篇论文被 EI 收录。科学出版社出版专著一本。

目前担任中国力学学会常务理事,中国力学学会一般力学专业委员会主任 , 中国振动工程学会理事,中国振动工程学会非线性振动专业委员会副主任 , 国家自然科学基金委员会数理科学部国家杰出青年科学基金评委,国家自然科学基金委员会力学学科评审组专家,中国力学学会理性力学与力学中的数学方法专业委员会委员, “Acta Mechanica Sinica” 编委, 力学进展 常务编委, 动力学与控制学报 编委 , “International Journal of Nonlinear Sciences and Numerical Simulation” 编委, “Cognitive Neurodynamics” 编委,科学出版社 非线性动力学丛书 编委。担任中国力学学会学术大会 2005’ 副秘书长, 2006 年和 1999 年分别担任中国科协第 130 次、第 104 次和第 40 青年科学家论坛 执行主席。美国 2003ASME International Mechanical Engineering Congress 机械系统非线性动力学分组会执行主席。 2006 年第二届国际动力学、振动与控制学术会议秘书长, 2008 年第八届全国动力学与控制学术会议学术委员会主任, 2008 年第二届全国动力学与控制青年学者研讨会主席。

在新型材料和结构的高维非线性系统的全局分叉和混沌动力学,规范形的理论和应用,高维非线性系统的全局摄动法,参数激励非线性系统,非线性连续系统的全局动力学,混沌运动的控制 , 减振器的非线性动力学,流体诱发的机械系统的非线性动力学的研究方面取得了国际上公认的成果。目前已有 4 名博士研究生毕业, 27 名硕士研究生毕业, 2 名博士后出站。目前正在指导 13 名博士生和 12 名硕士生。

 

驰骋多年的研究领域, 站在国际学术前沿

 

非线性动力学、分叉与混沌理论, 高维非线性系统, 非线性振动与控制等这些专业性极强的词,对一般人来说恐怕都没听说过, 这些术语对于没有专业知识的人来说实在深奥 张伟教授近些年来一直从事此领域国际前沿的基础理论和应用基础理论研究,用他的话就是 我们在探寻、探索之中,寻求着科学的真理,为达到研究目标而发展并创造出更好的研究方法

2003 年张伟教授与加拿大多伦多大学祖武争教授合作申请获得了海外青年学者合作研究基金项目。 2004 年,张伟教授获得了国家杰出青年科学基金项目:动力系统的分岔、混沌。张伟介绍说,高维非线性系统的全局分叉和混沌动力学是目前非线性动力学领域的国际前沿研究课题,由于使用高维非线性系统可以更为准确的模拟工程和自然科学问题,因此研究高维非线性系统的全局分叉和混沌动力学具有重大的理论意义和工程实用价值。在 5 个国家自然科学基金项目的资助下,张伟教授对复合材料、压电复合材料和功能梯度材料薄板和壳结构、高维非线性系统的全局摄动方法、高维非线性系统的多脉冲分叉和混沌动力学、风雨激振柔性索、流固耦合系统的非线性动力学、电磁轴承、非线性减振器和 大型精密高速机床切削颤振 的全局动力学问题进行了详细研究,获得了国内外公认的研究成果及创新。

围绕高维非线性系统的多脉冲分叉和混沌动力学这一研究方向, 张伟教授开展了一系列的研究工作,申请获得了多项国家和北京市的研究课题。在国内外学术期刊和国内外学术会议上发表学术论文 280 多篇,其中在国际著名期刊上发表论文 50 多篇, 50 多篇论文被 SCI 收录, 50 多篇论文被 EI 收录。在科学出版社出版专著一本,并且多次获得省部级科技进步奖和自然科学奖。

每天面对 深奥 的基础理论和应用基础理论研究,并且研究的都是国际前沿的科学问题,这些问题大部分都是 张伟教授课题组 自己提出的,在国际上是一些难点和热点问题,而且没有确切结论,只有一些猜想和设想。课题组的年轻教师、博士后、博士和硕士研究生们开始时往往很不习惯,觉得研究课题太难了,无从下手。而在国际前沿理论上探究多年的 张伟教授早已把这一切当成了乐趣,他认为一旦在理论上取得一点突破,将会带动多方面的发展,最终可以应用到解决工程和自然科学问题上,对此他充满了信心。

如何成为一名有成就和有影响的青年学者? 张伟教授认为必须具备以下几点,一是名师出高徒,导师的水平、在学术界的地位和影响对于每个人今后在学术研究中的成就起着至少一半的作用。二是放眼长远,把握全局,一定要研究一些国际前沿的科学问题,要能够自己提出问题,找出解决问题的方法。把握住学科的整体发展方向,做一些学科发展主流方向的研究工作。

 

不同的人生起点将影响一生,关鍵的 4步曲

 

回想自己前面所走过的人生道路, 张伟教授说: 我经历了人生转折关鍵的 4

1978 年,随同父母一同下放到山东莱芜钢铁厂的张伟教授,经过半年的复习,在全校 400 人中脱颖而出,考上了江南大学机械学院(原无锡轻工业学院机械系机械设计专业,机 781 班)。 当年,因为父母亲都是知识分子,父亲在北京航空学院工作,我从小也想象父亲那样从事航空和航天专业研究。 一度中断了的梦想随着 1977 年恢复高考,让张伟教授得以实现,唯一不同的是没有考上当时自己所最钟爱的专业。

对于 高考,我当时并没有多大的把握,高考前还到一家工厂报了名,想着一旦考不上大学,就去工厂当工人。考试前一天,工厂的报到通知书到了,我去报了到,同时请假参加第二天开始的全国统一高考,考完试立即回到厂里当了一名印刷工人。几个月后,当我拿到大学录取通知书时,全厂工人都为我高兴,就像中了状元一样,临去大学报到之前工人们为我送行,厂长特意多发了我一个月的工资,还为我买了火车票。厂长拍着我的肩膀说,你能上大学也是我们全厂的光荣。这是我的人生经历中第一次转折,如果当年考上的不是我,我也许一辈子在工厂当工人。 考上大学更多或许是命运垂青了他,可迈出人生第一大步以后的种种改变则是张伟教授比别人付出更多努力的回报。因为他懂得不同的起点,对人的影响很大,甚至是一生。

1982 7 月大学毕业后,他在企业里做过机械工程方面的技术工作,在大学里当过老师, 5 年后,他凭借自己的努力考上了天津大学力学系的硕士研究生,主修一般力学专业。进入研究生学习阶段,张伟不但学习了专业知识,更重要的是对他研究和思考能力的培养,让他更具备了成为一名某一领域专家的特质。这一阶段被他视为人生经历中第二次大的跨越。硕士研究生毕业 3 年后,张伟被破格晋升为副教授。

这以 后张伟教授在专业领域 越走越远 1994 年继续在天津大学力学系攻读博士学位,在我国著名工程非线性动力学专家陈予恕院士的指导下,张伟于 1997 年获得了一般力学专业博 士学位,完成了人生第三次 大的跨越。

与此同时,开始了他作为研究生导师为主的教授生涯,并在这期间,去过加拿大西安大略大学做博士后研究,去过加拿大多伦多大学做访问教授。在获得了国家杰出青年科学基金项目后, 张伟教授实现了第四步 跨越。目前 张伟教授担任中国力学学会常务理事,中国力学学会一般力学专业委员会主任 , 中国振动工程学会理事,中国振动工程学会非线性振动专业委员会副主任 , 国家自然科学基金委员会数理科学部国家杰出青年科学基金评委,国家自然科学基金委员会力学学科评审组专家,以及多个国际学术期刊和国内学术期刊的编委,使他成为在动力学与控制领域国内外知名的中青年专家。

把握住了机会,用自己的勤奋和努力, 张伟教授通过人生关鍵的 4 步跨越,完成了从一名普通大学生向知名中青年科学家的转变。张伟教授说,如果没有邓小平倡导的中国改革开放,就没有他今天事业上的成功。

 

作为教师,最大成功是让学生超越自己

 

作为研究生导师,我殷切希望同学们增强使命感,努力成为国家栋梁之才。在世界各国,研究生教育都是精英教育,培养的都是国家栋梁。因此,同学们要把立志成才和报效祖国作为已任,从研究生学习阶段的一开始,就要树立远大的志向和目标。在学业上把崇尚科学,追求真理作为毕生追求的目标,把早日超越自己的导师作为一个长期奋头目标。比学业更为重要的是做人。 这是张伟教授在北京工业大学 2004 级研究生开学典礼上充满激情的一段讲演,这也是他作为教授的一贯准则。他认为,当教师成功的标志就是能培养出超越老师自身的学生,越多越好。

张伟 教授说,研究生被赋予了一项天职:站在科学技术发展的前沿,开展前瞻性的研究工作,推动知识创新,造福人类社会。而现实是我们与美国等国际上一流大学的导师和研究生相比,确实还存在着非常大的差距。受历史和条件的局限性,我们导师的眼界和执着精神 ,研究生专业课程的质量和数量,深度和难度,研究生在学习课程、课外读物,以及在研究上所投入的时间和精力等,同样与美国等国际上一流大学的差距很大。 张伟 教授在天津大学获得硕士 和博士学位,在 7 年内两次破格晋升为副教授 和教授。此外,他还两次赴加拿大做博士后研究 和访问教授,访问过美国哈佛大学和麻省理工学院, 以及在 香港城市大学做访问教授。 这些经历使 张伟教授在培养学生时瞄准了国际上前沿的研究目标, 因此, 他鼓励自己的博士和硕士研究生出国深造,还亲自为学生推荐国外的一流院校。在 张伟教授指导的研究生中, 已有 4 名博士研究生毕业, 27 名硕士研究生毕业, 2 名博士后出站。在已经毕业的硕士研究生中,有多名在美国著名大学攻读博士学位,有多名在国内著名大学攻读博士学位。目前还有多名博士生与美国著名大学进行联合培养。

张伟 教授认为,研究生阶段与本科生阶段有很大的不同。首先研究生有了固定的导师,他们既在学习,同时也在工作。其次,导师与研究生既是师傅和徒弟关系,也是朋友关系、领导与助手关系,同时还是教学相长的关系,将会数年相伴。更重要的一点是:研究生将是导师学术生命的扩展和延续。这些定位,刻画出了研究生们在导师们心目中和学术生涯中无可比拟的重要性。

   如果教出来的学生还不如我,那我就不配当这个老师了! 张伟 教授对每个研究生的培养都倾注了心血。只要一有国内外重大的学术交流机会,他都鼓励研究生投论文争取参会,还承担全部费用。 这钱一定要花!闷头搞研究不行,要让他们开阔眼界。 辛勤耕耘结出硕果, 张伟教授指导的硕士、博士研究生有几十篇论文在国际权威学术期刊上发表,在不久前举行的第二届国际动力学、振动与控制学术会议和美国机械工程师年会上,他们还应邀做学术报告。

张伟 教授指导的几个研究生是他 回来的。 当初考博我报的是北京另一所著名大学,成绩合格了却因为是女生而被拒之门外!后来重新考到北京工业大学, 张老师招了我,还出面帮我解决了许多问题。 现在已留校成为 张伟教授助手的小姚说起这段经历,充满了对导师知遇之恩的感念。由于工作在一个和谐和处于国际学术前沿的研究团队之中,经过自己的努力,近二年来小姚获得了国家自然科学基金项目和首届北京市优秀博士学位论文(由于清华大学和北京大学等高校以及中国科学院的研究所均可申报,其竞争的激烈程度不亚于全国百篇优秀博士学位论文的评选)。 张伟 教授好几个学生的原专业都不是从事非线性动力学研究。 我最看重的是学生的潜力,专业背景不同可以优势互补,这对理论研究、数值计算和实验数据分析非常有利。 张伟 教授说,非线性动力学理论和应用研究涉及的范围越来越广,学科交叉的现象也更多了,他们这个团队在未来对于非线性动力学理论和应用研究的科研探索中将发挥出更大优势。

近几年来,在北京工业大学 211 工程的大力支持下,学校先后投入了 1000 多万元为 张伟教授的研究所购买各类振动实验设备和各种振动测试设备,使振动实验和测试手段达到了国际先进水平。 张伟 教授现在领导着一个由 6 名教师、 2 名博士后和 25 名博士生和硕士生组成的研究团队,他们的研究课题则是国际前沿课题,并已被各国同行所瞩目,有了一定的知名度,但 张伟教授的目标是要做到最好,无论是研究成果还是所发表的论文,乃至今后对工程的指导意义,实际应用价值,他都瞄准了国际最前沿

老师最大的成功在于教出的学生能够超越自己。

 

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