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小學老師教學論文

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小學老師教學論文范文第1篇

關鍵字:識字教學;低年級

識字,歷來是小學低年級語文教學中的一個重點、難點。許多專家學者多年來為之探索,希望找出一條多快好省的識字之路。就我國目前來看,各地探討的識字教學方法就有二三十種,真可謂百花齊放,百家爭鳴。在十幾年的教學實踐中,我在識字教學中有了一點心得,下面談談我在識字教學中的一些做法:

一、教學方法靈活

我采取"直觀教學、對比教學和語言環境教學"相結合的方法,使一年級新生較快地認識、掌握所學漢字,收到較好的效果。

1.直觀教學:在教學中采用直觀教學,并非要求學生死記硬背,而是通過具體事物、物體強化教學效果,使學生在觀察事物的同時,認識并理解漢字。如我在教"上、中、下"三個表示方位的漢字時就采取此法,先選三個學生站在上、中、下三個位置,手舉漢字,以表字意,然后讓學生變換位置,交換漢字,讓學生進一步明確上、中、下的位置是相對的,"上、下"這對反義詞也就深深地印在腦海中了。

2.對比教學:由于漢字具有"拼形"和"表意"的特征,因此,在教學當中采取對比教學尤為重要。很多漢字字形是可以拆開,加以拼組的。學生在掌握了一些基本筆畫和部首之后,經過對比,就可以較快掌握其它形狀相近的漢字。如"青"而至"清""睛""晴",由"巴"衍生"把""爬",由"鳥"至"雞""鴨""鵝"等。通過字義的講解,學生很容易把舊知識與新內容聯系起來,"讀、寫、義"也就很容易掌握了。

大多數漢字是形聲字,其形符表意,聲符表音。從形、音、義三者的統一上進行教學,可以起到事半功倍的效果。以"馬"為例,在學生掌握了"馬"字后,再教"媽、嗎、碼、罵"等字就容易多了。字形中有"馬"這個部首,都讀ma,再進一步解釋字意。如講"媽"字,因為媽媽是女人,所以有個"女"字旁,"嗎"是說話時帶出的尾音,所以要加個"口"等。再通過引導學生多組詞,以強化記憶。

3.創造語言環境:學生容易寫錯別字,主要是因為少數漢字音、意相遠引起的。在教學中,完成了讀準音、辨清形之后,字義的教學可以在語言環境中完成。特別是一字多意,同音字等,在語言環境中教學,能取得較好效果。如學生對"手""首"混淆不清,常常用錯,在教這兩個字時,我讓學生口頭組詞,造句,請學生到黑板上寫上這兩個字,要求示范的學生抬起"首",舉起"手",在講解"和,合"時,做好一些獎勵卡片,要求學生用這兩個字造一些簡單的句子,做對的,獎一張"合格卡",用錯的,給一張"和不對"的卡片。如此反復幾次,學生對字義的理解就深了。

二、教學形式多樣

識字是閱讀和表達的基礎,人們一直在探索學生準確而牢固地識記字的音,形,義,形成一定識字能力的最佳途徑。我在教學過程中采用多種形式,調動學生的學習興趣,使學生的識字能力有了大大的提高。

1.游戲激趣:小學低年級識字教學中,除了認識字,還要讀準字音,為了學生能讀得準,記得牢,我在教學中多采用游戲的形式。

(1)找朋友:將生字卡片發給學生,請他們站在講臺一側,再請同等人數的學生上臺,認讀一個生字,持該生字卡片的同學馬上走到他身邊,舉起卡片,領讀全班。

(2)點將臺:將生字卡片發給一些學生,請他們站在講臺一側,老師問:王字旁的字在哪里?持相應生字卡片的同學站出來,領讀全班。

(3)小老師:在黑板上貼出所有生字卡片,學生自讀后想想自己學會了哪個字,并教給全班同學。

(4)帶帽子:將聲母、韻母、生字卡片貼在黑板上,請學生上臺選聲母和韻母合成本課生字的音節,并貼在該生字的上邊,領讀全班。

2.多媒體技術:新興的多媒體技術綜合了視聽與計算機的優勢,可以將圖文、聲音和視頻并用,產生活潑、生動的效果。經過證明,在識字教學中是一種行之有效的方法。

(1)動畫導入:心理學告訴我們:動態的變化著的事物容易引起小學生的注意,而現實生活中,幾乎每一位小學生都不約而同地迷上了"動畫片"。針對這一現象,我采用多媒體聲像系統為先導,通過多采的畫面和美妙的音樂,誘發學生探尋知識的強烈愿望,變要我學為我要學。我曾依據課文內容設計如下課件:

①春季動畫圖像,柳枝輕搖,花兒開放,布谷、蜜蜂、燕子在歡唱。

②配以《春之歌》的音樂。

③在實物旁打出生詞,生字用紅色顯示,一幅聲畫并茂的春季圖仿佛把學生帶入了誘人的春光中,使學生興趣盎然,引起了學生思想情感的共鳴,大大激發了學生學習的內在動機。

(2)字型演化:識字教學最初階段的主要任務是幫助兒童攻下字形關。培養他們辨析字形的能力,掌握書寫漢字的基本技能。多媒體技術可將死板的方塊字演變成一幅幅生動的圖畫,將兒童必須牢記的知識,變成了有趣的形象,提高了識字的效果。

①象形字漸變演化:在低年級識記的生字中,有一部分是象形字。如:舟、泉、川、竹等。看似簡單,但對于剛學橫、豎、撇、捺的小學生來說,難以將字形與表象同意。基于此,我采用多媒體技術,從實物圖到象形字,再到學生豐富的聯想,使簡單的筆畫結構和其生動鮮明的表象統一起來,激起學生去探索這蘊含著無窮奧秘和樂趣的文字世界,增加了記憶的強度。

小學老師教學論文范文第2篇

小學教師演講的稿件一

有一首歌最為動人,那就是師德;有一種風景最為雋永,那就是師魂;有一種人生最為美麗,那就是教師。不要說我們一無所有,我們擁有同一片廣博的天空,我們擁有同一顆火熱的太陽。

我之所以選擇教師這個職業,也是緣于從小就有這么一個夢想,如今夢想成真,那些曾經是夢想中的鏡頭還清晰在眼前。

當我第一次站在你們面前,面對幾十雙真誠的注視著我的雙眼時,我真切的感受到了身上責任的重大,你們每個人的未來在那時好象都與我連在了一起。

責任感,使命感,這兩個沉甸甸的詞匯意味著我們要去承擔,要去奉獻,去關愛每一個學生。熱愛一個學生就等于塑造一個學生,而厭棄一個學生無異與毀壞一個學生。前蘇聯著名教育學家蘇霍姆林斯基就曾花十年的時間將一個有偷竊習慣的學生培養成一名成功的農莊主席。尤其是那些家庭有特殊變故的學生,我們要用真誠的交流,熱情的鼓勵,耐心的幫助,讓這些孩子在愉快的情感體驗中接受教育。

學生的成長呼喚教師的責任心和使命感。教師工作具有很強的示范性,而學生又有一種特殊的向師性,使教師在學生心目中占有非常重要的位置,由此我們老師的責任和使命就要建立在自身的一言一行中。孔子曰:其身正,不令而行;其身不正,雖令不從。我們老師要從小事做起,從自我做起,小至辦公桌上一本書的放置,教室內書寫完畢的一個小粉筆頭的處理,大到對社會對國家的態度和言語都會影響的學生,所以我們要以高尚的師德感染學生;以豐富的學識引導學生;以博大的胸懷愛護學生,只有這樣學生才能親其師而信其道。

同學們,作為學生你們的責任是不是也應該從小事做起呢?每天問一問自己,今天我充分利用時間了嗎?上課的時候積極動腦了嗎?今天我獨立完成作業了嗎?不懂的問題解決了嗎?今天班級任務完成了嗎?我主動幫助同學了嗎?今天父母為我們做了些什么,我們是否想到父母辛勞。

同學們,你們就如同一枚枚等待被點燃的火種,作為人類靈魂工程師的我們其主要責任和使命就是如何用我們的星星之火去燎原,去引得萬山紅遍層林盡染。

作為教師,走上三尺講臺,教書育人;走下三尺講臺,為人師表。老師們讓我們用內心的責任與使命去關愛每一位學生,用真心凝成團結,一起為明天的更加輝煌而努力奮斗吧,讓我們滿懷豪情的告訴天下,教書育人,舍我其誰?

小學教師演講的稿件二

尊敬的各位領導,老師們:

大家好!我是中心小學的一名普通教師,xx中心小學是一個先進的集體,在我身邊有一群愛崗敬業、默默無聞、無私奉獻的領導和老師,今天我代表他們在這里發言,心情無比激動。我沒有驚天動地的壯舉,也沒有感召別人的豪言,有的只是一顆做好份內工作的平常心。雖然我做得還遠遠不夠,但黨和政府卻給予了我很高的榮譽,先后8次被鄉鎮黨委、政府評為“先進教育工作者”;07年教師節,泰興市人民政府授予我“優秀教育工作者”稱號;08年教師節,泰州市教育局授予我“泰州市優秀班主任”稱號。下面請允許我將自己所做的一些工作向大家作個匯報:

光陰荏苒,歲月如梭,轉眼間,我踏上工作崗位已十八個年頭,十八年滄海桑田世遷,十八年人在旅途風雨兼程,十八年韶華匆匆花開花落……始終不忘的是教書育人,為人師表。作為一名教師,我深知學習是終身的事,只有不斷學習才能在思想上與時俱進、業務上精益求精,才能成為優秀教師。思想上,我經常利用業余時間,認真學習黨在新時期、新階段的創新理論,忠實踐行科學發展觀,牢固樹立社會主義榮辱觀,嚴守師德規范。92年,走上工作崗位之初,我就深感自己的知識與能力的不足;沒有能走進大學的門,是我們每一個中師生內心永遠的遺憾;為此,我積極參加學歷進修,97年取得大專學歷,03年取得本科學歷。在完成學歷進修的同時,我還積極參加了教育主管部門、人事部門組織的各種繼續教育活動。每一次的培訓學習,我總是認真聆聽各位專家講解,積極主動與他們交流,在理論、理念上得到了很大收益,均以優秀成績取得合格證書。

作為一名優秀教師,我沒有在過去的成績上停滯不前,而是高標準嚴要求對待自己,在教學上我認真備課、上課,開動腦筋、鉆研業務,虛心向同行學習;及時批改作業、耐心輔導學生,對學生嚴而有度,與同學們真誠相處,用愛與學生溝通。努力使自己成為同學們信賴的老師和親密的好朋友。因為有了愛和喜歡,同學們才喜歡上我的課,我所教學科的教學成績常年位于全鎮同年級前列。18年來,在鄉鎮交接班驗收考試中,10多次奪得全鎮第一名;其中畢業班5次。02年5月,指導高州同學參加泰州市小學生作文大賽,獲二等獎;04年6月,指導葉靜、戴麗兩位同學參加市教育局等單位組織的“書信一封獻母親”征文大賽,分別獲得一等獎和三等獎;04年12月,輔導戴恒同學參加市教育局等單位組織的少兒書信競賽活動,獲二等獎;05年10月,輔導李陽同學參加市教育局舉行的“中小學生演講比賽”,榮獲二等獎;08年5月,指導丁靜同學所寫的感恩征文在泰興市人民政府門戶網上發表。18年來,我始終本著不讓一個學生掉隊的信念,耕耘在新街小學教育的這塊沃土上。

我們所處的時代是課程改革的時代,為了走在課改的前列,我除了積極參加鎮、校組織的校本培訓外,還多方搜集材料,閱讀報刊雜志,轉變教育觀念,了解課改的新動向,掌握《新課標》的基本精神。近三年來,我認真閱讀了《德育學科教學論》和《教師專業發展之道》兩本教育專著,7篇教學論文在教育教學類專業期刊《泰州教育》雜志上發表,其中《讓學生的道德生命在活動中綻放》、《莫讓活動教學流水匆匆無痕》、《讓榮恥意識植根兒童大腦》3篇論文于08年第4期集中刊發,泰州市教育局戴榮主任為這3篇論文插編者按。此外,有2篇教學論文獲江蘇省教育學會一等獎, 4篇獲二等獎,3篇教學設計在國家、省、市獲一、二等獎。

工作18年來,我擔任了17年班主任,其中畢業班班主任7年。工作中,我始終堅持育人為本、德育為先的原則,班級管理做到嚴、細、實,培養學生民主管理效果好,贏得了師生、家長的廣泛贊譽;所帶班級多次被鎮、校評為“文明班級”,多次對全鎮開放主題班隊會。歷年我鎮“六·一”文藝節目會演,我輔導的文藝節目都能獲獎: 05年輔導的詩歌朗誦《準備著,時刻準備著》獲二等獎, 07年輔導的相聲《自欺欺人》獲三等獎, 08年輔導的課本劇《公儀休拒收鯉魚》獲二等獎。

十八年來,無論在什么時刻,我都一如既往的對工作滿腔熱情、一絲不茍。認真落實學校部署安排的各項工作,勇于開展批評與自我批評,虛心向他人學習。年輕的老師們都親切稱我為“老大哥”,同事們遇到不順心的事,也都愿意跟我說,我也總是耐心地傾聽,盡我所能幫他們分憂。由于我的執著追求、工作中做出了一點點成績,在每年一度的年度考評中,多次被同組老師們評為優秀,而且基本上都是全票。

回顧18年的教學生涯,我感到幸運,也覺得慚愧。幸運的是,農村艱苦的環境磨練了我,領導的厚愛、前輩的關心、朋友的幫助、同事們的支持一直伴隨著我;慚愧的是,雖然忙忙碌碌,但沒有建樹。然而,細細想來,三尺講臺,已成了我一生的鐘愛,平凡的人生,更將催發我去感悟個中的樂趣!

小學教師演講的稿件三

尊敬的各位領導、親愛的老師、同學們:

有人說:“做老師是最苦的,也是最傻的”。也有人說:“當老師,千萬別當小學老師,披一身粉筆灰,陪一群毛孩子,簡直就是一孩子王”。 所以,你也許會問,教師的幸福從何談起?做一名小學教師更是談何幸福?幸福在哪里?

但是,今天站在這里, 我要堅定地說:風物長宜放眼量,教師生涯最幸福。

記得剛來的那會兒,因為我第一次教一年級,面對一群整天嘰嘰喳喳的孩子,我真的不知所措。班級管理常常顧此失彼。

還記得在講第一堂公開課,我有點兒緊張,教學過程也出現了一些問題。但聽課的領導和老師卻給了我很高的評價,使我倍受鼓舞。我當時想:作為教師隊伍里的一員新兵,經驗不足,卻得到了組織的信任,領導的關心,還有同事們的熱心幫助,這讓我感到在工作是幸福的!

大家知道,身為教師的我們,有被人誤解的時候,有被學生氣急的時候,也有被成堆的瑣事困擾的時候。但是,當我面對孩子那天真無邪的笑臉時,我的煩惱也就煙消云散了;清晨,當我迎著第一縷陽光,邁著從容的腳步踏進校園時,孩子們從四面八方跑過來,親切地喊你“老師好!”,此時我的心里是多么的快樂和幸福啊!

記得今春開學,一個課間,一名學生剛走出教室又跑了回來。她神秘地從小兜里掏出兩個核桃,激動地說:“老師,這是送給您的,很好吃!”我接下兩個核桃,感覺沉甸甸的。因為那是一個學生對老師表達的最崇高的情意!那一整天,我都被一種幸福感包圍著。

在被學生感動的同時,我同樣也被身邊的老師感動著:每當我看到他們護送學生放學時的擔心,每當我看到他們帶發生意外的孩子去看病時的焦急,每當我看到第二天他們看見學生平安進課堂時的笑容......我學會了,更懂得了肩上的責任.所以我要說,能和這些優秀的老師一起工作,我很榮幸。

我喜歡走在路上,聽學生們遠遠地面帶微笑叫我一聲老師,我喜歡登上講臺,看臺下幾十雙期待和信任的目光;我喜歡拿起粉筆,為年幼無知的學子導航,為他們開啟智慧之門,幫他們點燃理想之燈。而他們也在影響著我,他們豐富著我的生活,他們美麗著我的人生,他們讓我更深的感受到教師這個職業的幸福。

我本是一個極平常的人,因為做了一名老師,我的人生才有了不平常的意義。看看我的身邊,同齡教師們把青春札根于三尺講臺而無怨無悔;中年教師們將家庭擱置一旁,而全身心地撲在教學工作上;老教師如一頭黃牛埋頭苦干而不知疲倦。許許多多人的事跡在激勵和鞭策著我,他們就這樣默默地毫無怨言地辛勤耕耘著“半畝方塘”,堅守在三尺講臺上。

小學老師教學論文范文第3篇

力學之美在哪里?從孩子們手中玩耍的陀螺,到雜技演員展現的各種技藝,力學之美存在于我們的日常生活中;從潮汐的形成到天體的運轉,力學之美隱含在自然界的規律中;從國王浮起的“皇冠”到“牛頓看到下落的蘋果”,力學之美存在于各種充滿著趣味和智慧的科學小故事中……

看上去,人們好像都知道一點力學,但您知道嗎?“力學作為自然科學的第一個定量學科,發展至今,其現狀與以前已大不一樣,尤其在研究的深度與廣度方面。今天我們的很多工程設計與對自然災害發生發展規律的揭示及防治都需要高水平的力學研究去支撐,而不僅僅是弄幾個力學專業詞匯以至于沒有深入的力學研究就能有效推動的,它需要創新來促使舊貌換新顏。”蘭州大學土木工程與力學學院院長周又和教授一席話,代表了中國力學研究中堅力量的思考方向。

登上塔尖可以看到廣袤的風景,站上巨人肩膀可以推動科學研究的快速前行,無論如何都要用盡全力向上攀緣才行。尤其在科學研究方面,更要用功、用心、用智,才可發現攀緣的階梯。周又和與力學的淵源已30年有余,在力學的天地里不斷地攀緣。追本溯源,他的歷程是一條汗水凝聚著收獲、前行伴隨著思索、創新驅動著發展的奮發有為之路。

立志為學――開啟人生精彩夢

周天寒徹何所依,又見彩虹艷陽起。和煦春風遍地吹,馥郁桃花滿山。

詩言志,一首詩能夠折射出一個人的所感、所想。2011年1月6日,周又和閑來寫下了這首詩,以總結自己多年來的人生感悟。詩如其人,可以感受到,周又和在用心參悟生命,在用汗水鋪就人生的精彩之旅。

周又和,1957年5月出生于湖北漢川的一個普通農村家庭。家中有兄弟六人,周又和排行第四,他上面還有一個姐姐,全家日子過得十分清貧。在上世紀60年代初,大哥考入初中學習,畢業前夕父親突發重病,親友們力勸父親讓大哥回家務農以緩解危難,但父親不忍心讓成績優秀的大哥輟學。為了減輕家庭負擔,大哥以優異的中考成績考取了能提供生活費的孝感師范學校,畢業后當上了一名人民教師。但受溫飽問題和“”的影響,大哥之后的兩兄一姐的讀書都止于小學。到周又和及其兩個弟弟讀書時,家中困境略有緩解,父親就堅持讓他們多讀點書。所幸的是,他們因親歷農村的窮苦生活,所以立志發奮讀書以改變貧窮面貌。這樣,他家共有兄弟四人實現了讀書的夢想,這在當地也算是一段佳話。

對周又和人生成長影響最深的是他的父親與大哥,他們對于人生樂觀向上的態度、敢為人先的干勁一直深深地扎在了周又和的腦海里。在當地,父親周協堂是種田能手,上世紀50年代初期曾擔任過合作社的蔬菜排排長,對于在何時何地種什么莊稼他都了然于心,精心耕作,成為生產隊種田的“高級參謀”;那時,自留地是全家人生活的主要依靠,他也敢在自留地里種當地人沒有種過的生姜與花菜等,并能獲得好的收成。大哥周運和對工作一絲不茍,通過不斷努力,能力持續得到提升,在上世紀70年代后期,他通過報考函授大學班獲得了大學文憑從而圓了他的“大學夢”,從一名小學老師迅速提拔到初中、高中任教,恢復高考后成為縣里有名的高中數學老師,90年代還出任過縣重點高中漢川二中的副校長。父親經常以大哥的優異成績為自豪,并用大哥的范例來引導與教育其它小孩。受此影響,大哥帶回家的數學書籍,周又和“偷偷”拿去學習,因此他從小數學成績就拔尖。在“教育回潮”的1972年,周又和于當年春季進入高中學習,有幸遇上了抓基礎教育質量的好時機。那時學校狠抓基礎教育,經常進行課程單元考試,他的數學與物理成績總是名列年級前茅。為此,任課老師還給他開小灶,將“”前高中課本中的一些較難習題給他做,他總能做出,深得老師的喜愛。得益于扎實的基礎,在年底學校舉辦的高中一年級數學競賽中,他以滿分第一名博得頭彩,由此奠定了他的自信心,“立志讀書”的信念也在這時候悄然種下。1973年夏天起,受“”干擾,全國遍地搞“開門辦學”,學校不敢再抓學習,但周又和始終堅守對學習的信念,支撐著他走過人生不平凡的歲月。哪怕在盛行“讀書無用論”的年代,他也從未在學習上有過動搖,一路向上,翱翔書海。

在“”那個風雨飄搖的年代,除了生活困苦的磨難外,周又和遇到的更大苦惱是他繼續深造的夢想遙遙無望。1974年7月高中畢業后,周又和回鄉務農,這一“停滯”就是近四年。在此期間他干過各種農活,當過大隊加工廠的“技術工人”,做過生產隊的會計,還當過高中民辦教師。一步步,他靠的都是自己的實力,小小的改進也給他以慰藉。對于能當上教師這一事,周又和還有一段“勵志”經歷。那是1976年,他當會計時,因為對數學的興趣,一次在縣城偶然買到一本西安交通大學編寫的《高等數學》,喜不自禁。于是,就開始自學,認真做題。他發現書上多處習題答案出錯,但又不敢相信會有此事。“初生牛犢不怕虎”,帶著疑惑,他就大膽地給教材編寫組寫信求助,最終得到回復,他的解答竟是正確的!一名不到20歲的高中生敢于“挑戰”大學教材,這在當時可是少有的事。這件事不僅讓他極受鼓舞,也給了他很大的影響,以至上大學后,他凡事不崇拜、不盲從,養成了獨立思考、敢于挑戰的科學精神。也因為這件事,周又和引起了當地有關部門注意,1977年6月,他當上了一名高中民辦物理教師。

科學的春天帶來周又和命運的轉折。深受“數學皇冠上的明珠”――陳景潤的故事影響的他,在恢復高考的1977年,成功地考上了大學――踏上了恢復高考的“第一班車”,1978年春季進入大學學習。

結緣力學――奏響學海歌

力爭上游競,學海行舟引潮掀。前程寬廣護天地,沿峭碩果令神嘆。

………………

2011年3月17日,周又和又寫下這首詩,以紀念自己力學學習與工作的34年,表達他對力學的贊美及對工作的總結和展望。有誰能知道,這樣一位與力學有著深厚淵源的學者,與力學結緣,卻是“機緣巧合”。

向來成績優異的周又和如愿考上大學,進入華中工學院(現為華中科技大學)力學專業學習。這一專業并非他所填報的志愿,只因學校要加強力學師資培養,就在所報相近專業的優秀考生中挑選,這樣他被調劑進入力學專業的師資班。周又和說他當時對力學知之甚少,幸運的是這一專業與數學有著緊密的關系,也算是能發揮他在這方面的特長,為學好專業課程發揮了作用,從此就開啟了他的“力學人生”。

周又和抓住來之不易的機遇,發奮學習。當他得知數學和物理對所學專業的重要性后,除了學好力學課程外,也著力學好數學與物理課程,這為他日后的發展奠定了堅實的基礎。還在大一與大二期間,學校先后組織了大學生數學與物理競賽,他都積極參加。在數學競賽中,他為班級獲得數學競賽三等獎,這是按班級參賽前五名考試成績的總成績確定的,他是其中五名之一。在物理競賽中,周又和獲得個人三等獎。他取得的這些好成績,使他在大學期間開始嶄露頭角。在畢業前夕做本科畢業論文的四周內,指導老師讓他就皮帶彈簧振子系統自激振動極限環的存在性開展定性分析研究。周又和在得知該問題還沒有解決后,他激情飽滿,通過嚴謹的力學和數學分析,使這一問題得以解決,他的科研能力深得老師的贊譽。這一研究論文投到學術期刊《華中工學院學報》,并于1983年發表。這在當時的本科論文中并不多見,也讓他初嘗到研究成功的滋味。到大學畢業時,師資班中的學生只有成績好的才可被選留任教。加上他的獲獎與畢業論文研究所埋下的良好伏筆,他有幸留校任力學教師。

“前程寬廣護天地,沿峭碩果令神嘆。”正如詩中所描述的一樣,隨著研究的深入,周又和越來越深刻地體會到力學的博大精深與無窮奧妙,探求的欲望也日漸強烈。在不斷攀爬象牙塔的過程中,累積了讓他享用一生的寶貴知識財富。

1987年9月,周又和從華中工學院慕名來到蘭州大學,在知名力學科學家與教育家葉開沅教授的指導下攻讀博士學位。葉開沅教授是著名力學科學家錢偉長院士的得意弟子,我國第一個力學專業――北京大學力學專業的五位創辦人之一,1956年獲首屆國家自然科學獎二等獎。此前,周又和參與的圓薄板大撓度非線性問題各種解析解法的收斂性證明與定量研究獲得突出進展。由于求解非線性問題的解法都涉及到無窮展開或無窮迭代,其收斂性是判斷和保證求解方法有效性的基本數學課題,當時沒人做過這方面的研究工作,成為非線性科學的一個難題。他與鄭曉靜一道迎難而上,針對圓薄板大撓度非線性問題,尋找到嚴格的數學證明途徑解決了這一棘手難題,使這一研究獲得重大突破。這些研究成果贏得了非線性力學領域的著名科學家錢偉長院士與郭仲衡院士的高度贊譽,被認為是該領域“國內外少見的優秀工作”,“已處國內外領先地位,是五十年來該課題最完備的一項研究”。周又和的能力由此也深得葉開沅教授的賞識。在此基礎上,葉先生安排周又和就航空儀表中的諧振壓力傳感器的力學特性開展研究。針對這一非線性動力學問題,周又和提出了自己的研究方法。首先將非線性動態解分解為靜平衡部分與在此基礎上的動力擾動部分,從理論上證明了靜態解對小擾動線性自由振動固有頻率的影響,從而確認了諧振壓力傳感器工作原理的可行性;隨后,以靜態非線性問題級數解法的高精度解為基礎,對小擾動線性自由振動的振型函數采用冪級數展開后,提出的展開系數線性變換格式將所導出的無窮階代數特征值問題轉化為有限階,從而使解的精度得到提升且計算量大幅減小;最后,采用奇異攝動法討論了大振幅非線性振動的振幅對固有頻率的影響。在這一研究路徑下,他定量給出了振弦式與振膜式諧振壓力傳感器的高精度壓力-頻率特征關系,并給出了圓板受均勻面內壓力的屈曲失穩臨界值及后屈曲力學特征的定量結果等。周又和的博士生將這一方法還推廣到熱彈性非線性梁板結構與非線梯度材料梁板結構的力學特性分析中。他在這一領域的這兩項研究成果先后獲1992和1996年度甘肅省科技進步獎二等獎。

“機會總是留給有準備的人。”這句話用在周又和身上再合適不過。很多人在看到他的驕人成績時,總會認為他的機會太好了,想啥有啥。但他心里很清楚,為了這些收獲,他常常加班加點超常工作,付出了艱辛與努力。40歲之前,他很少在凌晨一點前睡覺,有時甚至通宵達旦。而每一項研究,都會遇到不少困難。對于困難,他敢于面對并給予有效化解。他說,“對于一名科研工作者,找可做的對象是困難,尋求解決途徑是困難,學習新知識是困難,解決問題仍是困難,表達科研成果還是困難,周而復始。然而,人的能力就是在克服各種困難的過程中得以形成與發展的。”正是這種敢于直面困難的態度和樂于鉆研的拼搏精神,使他打響了研究生涯的“重炮”――建立起了獨立從事科學研究的能力。

跨出國門――攻堅克難勇往前

………………

光陰如箭穿心過,明媚日月照人還。

………………

1989年年底周又和獲博士學位后留在蘭州大學任教。隨著薄板非線性力學研究取得重要突破帶來的科研能力和自信心,他接下來的研究便一發不可收拾。1990年前,周又和就在思考轉變研究方向。1985年美國機械工程師協會應用力學分會圍繞“固體力學的未來發展趨勢”撰寫了十余篇綜述論文, 其中4篇提到電磁固體力學為今后固體力學的新方向,指出“必須發展電磁力學理論”,“磁與力學耦合問題將是一個重要的研究領域”。在國內,當時這方面研究尚未展開。1991年,時任中國力學學會理事長的王仁院士在蘭州參加全國現代數學與力學學術會議期間,得知周又和與鄭曉靜要開展這一領域的研究,就對他們的這一選擇給予了極力支持和鼓勵,使他們更堅定了信心。此后,周又和的科學研究也就是圍繞這一與高科技密切關聯的新興交叉學科有針對性展開的。

當時,電磁固體力學遇到的主要問題有:鐵磁梁式板結構在橫向磁場中的磁彈性失穩臨界磁場的實驗結果遠低于理論預測值,致使理論預測偏于不安全;鐵磁殼的力學實驗結果遠低于理論預測值,且不同理論模型預測的結果相差很大;針對仿托卡馬克聚變堆實驗中超導磁體的磁彈性失穩臨界電流的理論預測也與實驗有較大偏差;上述兩類磁彈性力學問題從彎曲發展到失穩的彎曲路徑沒有理論上的揭示;多場耦合非線性的定量分析方法很少,商業軟件不能實現其定量分析等等。周又和圍繞這些基礎問題開展研究,逐漸發展到包括壓電智能結構的動力控制,超導懸浮與斷裂力學、超導交變損耗與磁通跳躍失穩、超磁致伸縮智能材料與控制等的建模及多場耦合非線性力學特性分析,小波方法及其在強非線性問題中的應用等等,均取得了突出成果。而這些新的前沿科學研究的成功探討,要得益于周又和的“走出去戰略”。

走出國門,是周又和實現科研跨越的一個重要歷程。1993年9月至1994年7月,他作為訪問學者在美國肯塔基大學從事合作研究。1994年7月至1995年7月,作為外國研究員在日本東京大學核工程研究實驗室與國際電磁固體力學知名學者Kenzo Miya教授在電磁固體力學領域開展合作研究,取得有實質性進展的創新成果,促成日本應用電磁材料與力學學會于1995年和2007年兩度向蘭州大學捐資共400萬日元設立優秀研究生獎勵基金。1998年6―12月和2002年3~5月,他作為高級訪問學者兩度赴美國加州大學河濱分校與Q.Jiang教授開展合作研究。

從美國到日本,從壓電智能結構的力學研究到鐵磁、超導等電磁固體力學研究……周又和馬不停蹄,盡自己最大可能擴展著前沿知識,豐富著所涉及的先進領域。很多人會詫異地問他:“只見過從日本轉到美國學習深造的,為什么你要從美國這樣好的環境跳出去到日本呢?”周又和的回答表明了他自己的態度:“當時純粹從學術角度去考慮問題,從哪兒到哪兒無所謂,哪里能促進發展就到哪里,出國是為了增強能力、擴展視野。”

“認真鉆研、敢于挑戰”的科學精神和品格貫穿于周又和的整個求學生涯中。初到日本時,恰逢他的合作教授Miya出差歐洲,他沒有因此受到影響,而是整日埋首于Miya教授研究組的書房中,閱讀各種學術書刊。當時,一本國際學術會議論文集上發表的關于鐵磁板在面內磁場作用下振動頻率上升的實驗研究,引起了周又和的關注與興趣。在此之前,他對此也有過理論分析,所得結果為對應于固有頻率下降的失穩,而實驗結果卻是頻率上升。對于一位以理論研究見長的年輕學者來說,這是極好機會,因為實驗結果是不容否定的,問題只可能出在理論模型或定量分析方法上。兩周后,Miya教授從歐洲回到東京大學,周又和就向Miya教授提到了這一實驗。在得知相關研究沒有給出理論解釋后,他表示想做這一問題的研究。對此,Miya教授既沒有表示支持也不反對。因為Miya教授知道,這一研究難度相當大,他的研究組擁有最強的計算程序,曾開展過這一問題的定量計算,卻屢試都沒有進展。但周又和并不因此而退縮,反而更來勁,開始尋找突破口。不到三個月,他通過建立新的磁力表征模型就把這一問題解決了!當周又和將整理成的研究論文拿給Miya教授時,Miya教授十分驚訝:這位既不是學電力工程、也不是從事電力工程工作的中國年輕力學學者如此快速地解決了這一難題,所寫論文中涉及的電磁學部分是如此嚴密和準確!而這一快速突破和嚴密準確的背后,是周又和在大學期間良好的電磁學與數學知識積累,當然更離不開他持續的付出和努力。回國后,周又和通過系統深入研究基本模型與定量方法,完全解決了這類鐵磁材料結構磁彈性力學研究中所存在的基本問題。烏克蘭力學學者Podilchuk等人在2005年發表的論文中對這類模型的研究進展進行評述時,將周又和的完整模型與這一領域的國際知名學者的其它模型并列給出,由此評述展示了周又和的模型是自Maxwell提出電磁應力張量以來該領域幾項代表性發展中最新的一個。意大利學者Nobili等人在2007年發表的論文中評述這一磁固體力學研究的線性化處理所存在的缺陷后,采用了周又和中的觀點指出“最后也是最重要的是線性假設導致刻畫磁性體內的分布力有眾多表征方式”。國際學者Soh等人在2007年的評述中指出,日本學者“Takagi等人完成了軟鐵磁板在沿長度方向的磁場中的振動,結果顯示為磁化影響使得頻率增加。”并通過引用周又和的,指出周又和發現了“經典磁彈性理論得到的由磁效應引起的頻率是下降的。”隨后又進一步指出,周又和建立的完整模型是“放棄了磁彈性應力張量,發展了一個類似于彈性應力的新的理論.由這一新的理論得到的結果可解釋這一實驗結果。

周又和研究組后來在超導力學方面的研究也是源自于在東京大學的工作。日本作為新能源裝置的磁約束熱核聚變反應堆開發研究的主導國家之一,對相關研究投入很大,東京大學在東海就建有一座小型的實驗聚變反應堆供研究使用。雖然此前周又和知道一些這方面的信息,但身臨其境更加深了認識,加之Miya教授繼美國康乃爾大學的Moon院士后,也做了仿托卡馬克裝置中超導磁體磁彈性失穩的實驗測量和理論研究。周又和在發現理論預測與實驗結果有偏差,且彎曲過程沒有給出理論揭示后,也同時開展了這一問題的理論建模和分析方法研究,追蹤出磁彈性彎曲路徑并得到失穩臨界電流,所得結果與實驗十分吻合。隨后他又將這一研究推廣到與日本名古屋在建螺旋型聚變反應堆相關聯的超導磁體的磁彈性力學分析中。相關的2篇論文均在國際期刊Fusion Engineering and Design發表。回國后,除了將這一研究推廣到動力特性分析外,周又和研究組還開啟了超導磁懸浮、超導塊材斷裂、超導變形與超導特性的相互作用、超導交變損耗與磁通跳躍失穩、超導CICC導體復合股線等的力學理論與實驗研究,取得了顯著成效。有關超導磁懸浮動力特性的理論研究論文在學術期刊IEEE Trans. Applied Superconductivity發表后,2008年獲IEEE超導委員會這一國際學術組織授予的最佳貢獻論文獎,他指導的超導懸浮力特性實驗研究的博士論文于2010年獲全國優秀博士論文獎。

此外,在日本期間,周又和對新興學術前沿的敏銳能力也值得稱道。Miya教授除了電磁固體力學研究外,開展的另一研究領域為無損探傷檢測。當時,Miya教授的一名博士生正在采用剛剛形成的最新數學方法――小波理論來從事核電工程中金屬結構無損檢測方法的理論研究。由于小波理論對短時信號處理的有效性,這一新的數學方法得到了不同領域學者的廣泛關注,以圖改進和解決工程應用中的一些遺留問題,提高其有效性。但是,對小波理論的理解,需要有良好的數學知識,多數非數學專業學者剛入門時就往往被難住,加之當時數學界知道這一理論的人也不多。在此情形下,Miya教授雖已多次聽取博士生的匯報,卻一直沒能理解和接受。1994年11月,周又和在得知這一情形后,以他數學知識的優勢,結合傅里葉分析方法的相關特性,先從不同簡單小波的特點、計算格式及應用舉例出發,再到小波理論的一般框架及小波應用進行介紹,就容易理解了。在短短兩周內,他寫出了50頁的英文小冊子,Miya教授看后很快就理解了,隨后安排他在研究組講授。周又和回國后,將這一新的數學方法及應用給予了有效拓展。他與研究生一道將小波方法最先運用于梁板結構的力學分析以及壓電智能結構的動力控制特性研究中,提出的延拓技術解決了小波方法應用于初、邊值問題時的邊界跳躍問題。基于小波理論建立的計算量小且精度高的拉普拉斯數值反演方法及改進的小波生成方法獲得了英國、波蘭、國防科大等國外國內動力學與控制學科學者的多次大篇幅采用,近期所提出的求解非線性問題的小波方法成功地解決了求解非線性問題的封閉性問題,為求解強非線性問題提供了通用方法。控制理論和控制工程知名學者柴天佑院士在發表的論文中指出,周又和他們“將小波理論中的函數逼近方法引入到壓電智能結構的動力控制問題之中,得到了該領域理論研究的一種新思路”。

在去日本之前,周又和先是在肯塔基大學土木工程系從事其合作教授交給的扇形板力學研究,在不到二個月的時間就得到了滿意的結果,其論文后來在Computer and Structures發表。一個偶然的機會,使他能師從壓電智能結構動力控制的國際知名學者H.S. Tzou教授。1993年的10月下旬,周又和參加了肯塔基大學華人留學生會舉辦的一次聚會,認識了Tzou教授的一名博士生,得知Tzou教授正在物色合作者以開展非線性壓電智能結構的力學特性的定量研究。結合到自己正要開展的電磁固體力學研究,他也想在這方面有所拓展。他也得知,Tzou教授已出版了幾部專著,3篇論文獲美國機械工程師協會授予的“Best Paper Award”獎勵,要求的門檻很高,一般不輕易接受,因為要他提供資助。在周又和簡要介紹了他在薄板非線性力學方面的研究工作后,該博士生答應轉達周又和的意圖。11月初,Tzou教授約周又和去面談,當即答應次年起開始在他的研究組工作。到1994年5月底,周又和接到東京大學Miya教授的邀請函,歡喜不已。當時,Miya教授是日本應用電磁材料與力學學會的會長,Int. J. Appl. Magnetic Material & Mechanics國際學術期刊主編,國際著名電磁固體力學學者。出國前,周又和就與Miya教授聯系過,想去他那里做研究,但一直沒有收到回復。到7月上旬辦好手續后,周又和于7月中旬中斷美國的工作去了日本。這期間他與Tzou教授合作完成的三篇論文日后在國際期刊上發表,首次給出的非線性壓電結構力學特征與控制特性的定量結果被后來的同行學者大量引用,其研究也為周又和回國后將小波理論運用到壓電智能結構動力控制的理論研究和開展壓電梯度功能材料的斷裂力學特性研究奠定了基礎。

在美國加州大學河濱分校機械工程系學術訪問期間,周又和與Q. Jiang教授就旋轉壓電體表面聲波的傳播力學特性開展合作研究。這是Jiang教授正在開展的一項研究工作,主要為尋找新的旋轉體轉速測量傳感器在力學原理上進行探討,即建立表面波傳播速度隨轉動角速度的變化特征關系。周又和進入后,針對這一力學問題從數學上證明了表面波的存在性,給出了波速存在范圍的判別公式,定量給出了波速隨轉動角速度變化的特征關系,相關合作研究論文在The Journal of Applied Mathematics and Physics (ZAMP)學術期刊上發表。

從本科生到一名高校教師與在職碩士生,從華中工學院到蘭州大學師從葉開沅教授攻讀博士學位,從蘭州大學留校任教再到赴美國肯塔基大學合作研究,從美國到日本,再到回國后又赴美國加州大學……周又和用近20年的時間畫了一個“圓”,而這一“圓”里有豐碩的果實。周又和的科研之路,是一條伴隨著面對一個又一個科學問題的挑戰并將它們加以解決的綿延起伏之路。這樣的循環在外人看來也許充滿艱辛和挑戰,但對他來說,正是這一次又一次的挑戰成就了不一樣的風景,使他的人生更為豐厚和挺拔,也使他的科學研究“開枝散葉”,“舊貌換新顏”。

立足國內――開疆拓土竟馳騁

………………

似曾相識非舊貌,錦色百花開滿園。

1995年7月底回國前夕,周又和在日本突然接到大哥的信,告知父親病重,于是返回國內就從上海直接趕往家鄉看望父親。看到父親的重病不可逆轉時,他傷心不已。陪伴兩周后,在父親堅持的下,他回到了蘭州大學。8月底,父親離世,這給周又和帶來了沉重的打擊。父親在世時,周又和因工作太忙又遠離家鄉,沒能盡到陪伴與照顧之責。對此,父親總是說這沒有什么,只要他們在外面好就可以了。在周又和的境況剛有好轉時,父親卻離他而去。周又和每每想起父親的諄諄教誨、養育之恩與大度情懷,就使他的內心不能平靜。2011年1月11日,他還為父親寫下了題為《育兒成才之艱難歲月》和《思念與感激》的兩首詩,用來表達他對父親的思念與感激之情。他用繁忙的工作來減輕悲傷之情并用工作成績來告慰父親的在天之靈,進而使他的內心能得到安慰和平靜。

周又和在處理完父親的后事后,就立刻進入到工作狀態,通過長期的持續不斷努力,他推動了電磁固體力學中的壓電智能結構與控制、鐵磁、超導懸浮與斷裂、常導磁懸浮、超磁致伸縮材料等先進材料結構的多場耦合力學研究的發展,解決了這些材料與結構多場耦合力學中存在的一些理論與實驗不符問題,建立了有效的理論模型與多場耦合定量分析方法及程序,揭示出了一些規律。到1999年,周又和研究組在電磁固體力學領域的研究取得了顯著的實質性進展,在總結這一階段性研究成果后,他們撰寫的《電磁固體結構力學》專著獲國家科學技術學術著作出版基金資助由科學出版社出版。王仁院士欣然為這部專著作序,指出“近十年來,他們經過堅毅的摸索,已經深刻掌握了這門學科的全面情況,做出了許多創造性的成果……這方面的專著在國際上也少有,本書無疑將對我國開展這方面工作起到重要的作用”。周又和的這些研究成果也得到電磁固體力學的兩位開創人、美國工程院院士、康乃爾大學理論與應用力學系的兩任系主任Y.H.Pao教授及其學生F.C.Moon教授的高度贊譽。世紀之初,兩位院士應邀到蘭州大學講學與學術交流。后來,Pao院士在給周又和的信中指出“蘭州大學力學系,近以電磁力學之研究聞名國內。經與師生座談,果然名不虛傳”。

截止目前,周又和已主持各類研究項目30余項。正是他的這些豐碩研究成果,使他于1999年入選為第二批教育部長江學者獎勵計劃特聘教授,2000年獲國家杰出青年科學基金,他領銜的科研團隊于2006年入選教育部新世紀長江學者創新研究團隊,2011年入選國家自然科學基金創新研究群體,2012年主持申報的“大型超導磁體結構力學分析”立項為國家磁約束聚變能發展規劃專項的“托卡馬克聚變堆關鍵技術研究”項目的一級課題,目前還主持超導力學研究的國家自然科學基金重點項目。已在Appl. Phys. Lett.、《中國科學》等國內外學術期刊和學術會議上表學術論文360余篇,其中SCI收錄論文180余篇。主持的“電磁結構非線性力學”研究項目于2005年獲教育部自然科學一等獎,參與的研究項目“中國北方沙漠化過程及防治”獲2007年度國家科技進步二等獎;2007年發表在國際學術期刊IEEE Trans. Applied Superconductivity上的研究論文于2008年獲IEEE超導委員會授予的最佳貢獻論文獎即Van Duzer Prize,研究項目“電磁材料結構多場耦合非線性力學行為的理論研究”獲2008年度國家自然科學獎二等獎。

在不斷推動電磁固體力學深入研究的同時,周又和研究組還結合我國重大風沙環境問題,開拓了風沙環境力學的研究。直到上世紀末,周又和他們的研究難度雖然不斷加大,但主要還是在固體力學范圍內。1999年,在強沙塵暴刮到北京引起中央高層重視后,科技部就此研究專門立項973項目。在加強力學基礎研究的需求下,經過近十次會議論證,周又和最終爭取到將他研究組主持的“風沙環境力學及土壤風蝕的定量研究”課題列入這一項目。

從力學層面上講,風沙力學研究的主要難度在于沙粒散體與大氣流體的相互作用還沒有成熟的力學模型可資利用,從而使可控條件的風洞實驗測量與野外觀測之間無法關聯,加上沙粒粒徑與風速等的隨機性、風流動與沙粒運動耦合作用的非線性,使這一研究難度劇增。針對這些存在的問題,周又和研究組同時從理論建模和實驗兩方面來展開研究。此前,周又和的研究一直在理論方面,使用國外的實驗結果。隨著研究的深入,開展實驗研究進入了他的視野。蘭州大學雖有一些力學實驗設備,也只能供本科生教學用,少且老化,達不到科研的要求。同時,他還苦于實驗研究人員的缺乏,雖有想法卻一直沒能展開。

周又和涉入力學實驗研究是從參加一次風沙運動的風洞實驗開始的,沒想到也是一發不可收。2001年暑假,他帶領兩名研究生到離蘭州幾百公里的沙坡頭開展風沙力學的風洞實驗測量,中科院沙漠所也派了一名博士生協助實驗操作,實驗是在40℃的沙漠地帶進行的。在開始實驗前,需要對風洞進行無沙風速廓線測量的校準工作。哪知一連幾天,計算機上顯示的測量結果均不對,無論協助的博士生采用何種手段檢查與調試,都沒找出問題所在。就在學生們幾乎要放棄的情形下,周又和以他在調試計算程序中排查錯誤的經驗,提出檢查方法與步驟,按此進行后,再開機測量,結果就正常了。隨后,在了解實驗規程的基礎上,他對風沙力學測量的實驗流程作出安排,在兩周的實驗測量后,回到蘭州進行數據處理與分析。在這一過程中,周又和他們通過對輸沙率廓線的實驗數據經擬合再沿高度積分所得到的單寬輸沙率公式,不僅可以提高實驗結果的精度,而且還能給出這一物理量實驗值隨摩阻風速變化的關系式,這在以前是沒有做到過的。單寬輸沙率是土壤風蝕研究中的重要物理量,其隨摩阻風速的變化關系一直是學界關注的話題。在當時,這方面的關系式已多達50余種,或經驗的或半經驗的,對于同一情形,這些公式的預測結果之間相差很大,可達2~4倍,這就需要高精度實驗結果來檢驗它們的適用性。當周又和的研究生將數據處理結果提交到他手上,并報知可擬合出手頭的全部實驗結果但卻不能反映風沙運動中實際存在的臨界啟動特征時,周又和對此不滿足,親自改進擬合函數的選擇,使之能擬合出全部實驗結果及特征。就這樣反復嘗試,一周后就得到了結果。這一研究成果于2002年發表在國際物理期刊Physical Review E上,評閱意見指出“這是一項引人關注且完整的研究,作者們給出了一系列給人印象深刻的實驗,并積累了大量好的數據。受本領域經典工作的啟示,他們擬合得到了切實可行的公式”。這一發表在國際物理期刊上的實驗研究論文,既為他們日后的實驗室建設及實驗研究的展開,也為日后在國際物理期刊上發表近百篇研究論文開了好頭,積累了經驗。在此過程中,實驗研究隊伍也得以成長。

蘭州大學的風沙環境力學理論研究也取得了長足的進展,這里我們介紹周又和在其中的一個方面――碰撞接觸力學。風沙流中的沙粒在重力作用下落到沙床面經碰撞后的起跳初速度分布函數一直是風沙物理(即力學)研究中的基礎物理量。周又和他們在立項973項目的課題時,就敏銳感知到這一力學問題的重要性。由于沙粒-沙床面碰撞過程具有隨機性,此前他沒有涉足過隨機性問題的研究,一時難于下手。于是,他一方面找來隨機過程與數理統計教科書學習,另一方面與在美國從事非線性隨機動力學與控制研究的Sun教授聯系,于2002年通過國家自然科學基金海外青年學者合作基金的立項來開展合作。2003年暑假,Sun教授應邀來蘭州大學講授《隨機振動基礎》40小時,周又和除了將這一英文講稿復制給所有聽課人員外,還堅持全程聽課。此后不久,周又和就弄清了研究顆粒隨機碰撞的方法與途徑,與研究生一道成功地建立了這一問題的唯象模型,給出的理論預測結果能很好地對實驗給出有效預測。除了采用唯象模型的方式來研究沙粒碰撞起跳初速分布函數外,2003年周又和還安排他的一名博士生采用離散動力學方法在大量隨機碰撞的數值實驗基礎上通過統計方法來給出。除了對所研究問題給出了一新的統計公式外,獲得的一些起跳特征整理成論文投送到地學權威期刊Journal of Geophysical Research,評閱人在同意接受發表的同時,提出了所采用的最基本兩顆粒碰接觸力模型中的等效參數如何得到的問題。此前,博士生曾告知這是程序中的,文獻中也是如此。雖然論文得以接受發表,但周又和對此要弄個明白,于是就自己推公式。真是不推不知道,一推放不了。他調閱文獻發現,目前宏觀離散動力學方法(也稱離散單元法)具有廣泛的應用,包括巖土、泥沙、風沙、水沙、建筑橋梁結構接頭處受強地震的連續碰撞毀損、粒料輸運等領域都在應用這一方法開展研究,其中所采用的碰撞接觸力模型為線性剛度線性阻尼模型,輸入的碰撞恢復系數為常數,后者在所有的物理與力學教科書中也是如此表述的。然而,周又和從《彈性力學》教材中很早就知道,兩圓球(或顆粒)靜態接觸力在線彈性范圍內于100年前就由德國學者赫芝給出了解析解,其接觸力隨接觸位移的變化呈3/2次冪的非線性關系,即剛度是非線性的,從而引起了周又和的興趣。與此同時,他還得知,從上世紀40年代后期開始,就有實驗結果顯示出恢復系數隨碰撞速度的增大而減小,即不是常數。直到2005年,美國、德國和波蘭等國學者還在開展顆粒碰撞恢復系數隨碰撞速度變化的基礎實驗測量和接觸力表征模型的理論研究,只是各碰撞模型的預測結果與實驗相差太大。到2006年,周又和針對碰撞的力學基本過程,在考慮彈塑性變形后,成功地建立了一碰撞接觸力模型,使現有恢復系數隨碰撞速度變化的實驗結果得到了很好的預測。這一研究結果被德國佛萊貝格工業大學巖土工程研究所所長、歐洲離散動力學方法及程序應用推廣中心負責人Konietzky教授知曉后,主動與周又和聯系開展合作,2007年專此來蘭州大學講學。Konietzky教授是采用離散動力學方法從事巖土力學研究的國際著名學者,2010年他申請到德國科教部的國際合作項目,用于與周又和開展學術合作與學術交流。2011年11月,周又和率團赴德國報告了這一工作,后經Konietzky教授推薦,周又和于2012年10月在該校召開的國際學術會議上作大會報告。

最近,周又和研究組將離散單元法的研究拓展到復合超導CICC導體的橫向壓力-位移特征的理論研究中,成功地對實驗結果給予了理論揭示。CICC導體是ITER核聚變新型能源裝置中產生超強磁場的大型磁體的基本結構,目前,ITER建堆與運行預算投入100億歐元,我國是這一大型新能源實驗裝置國際合作研究的七方國家之一,承擔10%的費用。因為ITER裝置內要求達到11特斯拉的超強磁場,超導磁體在強磁場作用下的力學變形與超導性能退化就成為這一裝置的設計功能能否實現及其后功能提升的主要課題。經對超導CICC導體樣品在類ITER磁場環境條件下的實驗測量表明,目前設計制備出的樣品只能運行6000次左右,遠低于預期要求的2~3萬次。其次,目前針對提高運行次數的力學設計理論所得結果也與實驗結果相反,即理論預測為增大絞纜節距可升高運行次數,但實驗卻是降低。為此,相關工程界與理論界正在尋找新的有效力學方法,以期希望能解決這一問題。在2012年5月他們將這一研究論文投到國際期刊Superconductor Science and Technology后,論文送到國際ITER超導磁體設計總負責人Around教授評審。Around教授看到針對這類問題研究的這一新方法后,主動與我國科技部ITER中心聯系,希望進行直接交流。經科技部ITER中心的協調與安排,在Around教授的技術代表Denis博士來甘肅白銀檢查超導絞纜制備工藝期間,7月2日,周又和帶領七位教師與研究生前往白銀長通電纜廠,與Denis博士、中科院等離子研究所的研究人員、長通電纜廠的技術人員、科技部ITER中心的管理人員一道就這一研究的深入展開進行了交流與研討。2012年10月,這一論文正式發表。

目前,蘭州大學在電磁固體力學與風沙環境力學兩個研究領域都建立起了能開展實驗研究的實驗室,還建有風沙野外觀測臺站,累積設備費2000多萬元。相關理論與實驗的基礎研究已納入到周又和主持的“復雜環境與介質相互作用的非線性力學”國家創新研究群體,并獲得國家自然科學基金重點項目等的資助。在科技部相關重大研究計劃的支持下,他們正緊密圍繞國家重大需求來展開這兩大工程領域的關鍵力學研究。周又和研究組仍在不斷努力,以期通過他們的研究來提升我國在這兩大工程領域的科學技術水平。

夯實基礎――教書育人譜樂章

甘坐板凳十年冷,追求一流代代新。

何懼征程險難阻,收獲自有后來人。

2011年4月24日,周又和賦詩一首,表達自己在辦學上的所思、所為、所獲的心路歷程。從1989年底博士畢業后留校任教至今,周又和在蘭州這片熱土上,見證了蘭州大學力學學科發展歷程;同時也作為重要推動者之一,親歷了這一學科的重塑、發展、強壯。

蘭州大學力學學科創建于1959年,在葉開沅教授帶領下,1981年固體力學碩士與博士學科培養點獲國務院學位委員會批準設立,1986年獨立建系。葉開沅教授相繼培養出劉人懷院士、鄭曉靜院士、孫博華院士等杰出人才。

“江山代有人才出”,“長江后浪推前浪”。到上世紀90年代中期,一批教師相繼調離或退休,蘭州大學力學學科的發展也一度成為關注的話題。1995年7月,周又和從國外返回蘭州大學,開始了推動力學教學與科研工作的發展,并逐漸發展成為這一學科的領軍人才,建立起了一支隊伍。

“高水平的科學研究需要高素質的人才,而高素質的科研人才則有賴于高水平的本科教育與研究生培養,這就需要將本科教學、研究生培養、科學研究、隊伍建設作為統一的整體來綜合考慮與實施”。周又和不僅這樣講,而且著力用心去實踐。在總結現代高等教育成功經驗的基礎上,面對西部的現實環境,將本科教學、研究生培養和隊伍建設作為統一體系來實施,從而在教書與育人兩方面都取得顯著成效。

30年的教師生涯,周又和邊走邊看,邊學邊思,總結出了一套屬于自己的“教學經”。他把最美好、最寶貴的時光奉獻給了大西北,奉獻給了高等教育和科學研究事業。他用自己豐富的智慧、淵博的學識、堅定的信念和無私的奉獻,引導學生樹立報效社會的責任、敢于擔當的志向和堅實深厚的能力。他對待教書和育人始終一絲不茍,將科研精神與科研成果有機地融入到教學實踐中,培養學生的創新能力和科學精神,不斷激發他們的學習激情。

早在1982年周又和任教于華中工學院期間,他除了教師職業的自豪感外,更多的是深感責任重大,至少不能誤人子弟。為此,他在任《理論力學》課程輔導老師的三年中,除了完成好輔導老師的任務、從老教師那里學好教學方式方法外,還主動做完了原蘇聯《理論力學習題集》中的4000多道題,從而對這一課程的掌握有了全面的提升。周又和備課認真、推導嚴謹、思路開闊、深入淺出,加上熱情輔導和作業全批,教學效果深得學生好評。1986年,教研室從北京弄到一份《理論力學》教學評估的統考試卷,用于同期四個大班的期末考試。考試下來,按大班與小班成績排名的第一都在周又和主講的班上,在四位主講教師中他是最年輕的。這一“果實”的得來,與他對這一課程的用心鉆研分不開。此前,他認真參考不同教材,從各章節內容的銜接、體系布局、例題與作業題精選,到斟酌有關內容表述的科學性和可接受難易程度,都細致過濾了一遍,獲得認可后形成自己的講稿與講授方式。就是在此期間,他發現教材中多個地方的表述不精確,就寫下注記一直保存著,直到2006年他在蘭州大學再講這門課程時又進行修改,并于2009年發表在《力學與實踐》上。也是在華中工學院期間,他看到《力學與實踐》上就動矩心的動量矩定理的公式如何正確表征開展持續討論,但沒有達成統一認識與表征公式。他就從嚴格的矢量表征方式出發導出了統一的表征公式。這一教學論文投到《力學與實踐》后,于1990年發表,從此這一問題就沒有再討論了。這些,也為周又和主講的《理論力學》在2007年入選國家精品課程和他本人于2008年獲高等學校“國家教學名師獎”奠定了基礎。

截至目前,周又和已為本科生主講8門課程,累計3000余學時;為研究生主講7門課程,累計2400余學時。在主管力學系后,周又和在堅持為本科生講課的同時,還按力學學科的認知規律,主導了本科生培養方案與各課程教學大綱的修訂,加強了實踐教學、實驗教學和科研訓練各環節,增設《力學與工程概論》課程并制作該課程的PPT為學生講授,提出由碩士學位以上的新留教師擔任班主任,設立本科生科研基金,親自聽課并獎勵優秀授課教師,要求教授與副教授既要做科研也要為本科生講課,等等。正是這些得力的措施和實踐,使得培養的本科生成為優質研究生的主要來源。在研究生培養中,他將科學研究與研究生的科研能力、科學精神培養緊密結合在一起,從研究生培養方案制訂到培養過程各環節,他都親歷親為,給出有見地的建議性意見,鼓勵學生要敢于創新和善于創新。正是這樣,周又和的研究范圍越擴越大、越做越深,研究隊伍也日益壯實。

“春播桃李三千圃,秋收碩果香滿園。”周又和多年在教育上的努力和付出換來了碩果滿園。2000年獲寶鋼教育基金會“全國高校優秀教師特等獎”,2006年被中國科協授予“西部開發突出貢獻獎”,被中國教科文衛體工會授予“全國師德標兵”稱號。主講的《理論力學》于2007年入選為國家精品課程,2008年獲國家級“高等學校教學名師獎”,主持的“理論與應用力學創新人才培養團隊”于2008年入選國家質量工程的教學團隊, 2009年獲教育部授予的“全國優秀教師”稱號,主持的本科教學研究項目“高水平力學人才培養與教師隊伍建設的互動模式及實踐”于2009年獲國家教學成果二等獎,他指導的20篇博士學位論文中,有兩篇分別于2010年和2012年獲全國優秀博士論文獎與提名獎,直接培養和協助培養的博士中7人入選為教育部新世紀優秀人才支持計劃、8人成長為教授,成為蘭州大學力學的骨干力量……

回首30余年的教書育人工作,面對一張張年輕探索者的面孔,周又和一直告誡學生,要想發展、做出成績,就要敢于超越前輩老師,至少要敢于超越眼前“高不可攀”的老師,無論何時、無論何地,都要有這股勁。看到學生們一個個成長成才,他歡喜著,更期待著。

扎好圍欄――領航管理出奇效

聽天門長嘯松濤依舊

凌絕頂遠眺風物日新

2011年6月23日,周又和就他領銜申報的國家創新研究群體現場答辯完后,他等待著。次日上午得知成功后,就利用空出的一點時間去登泰山,抄下了山頂南天門的這幅楹聯。想起自己的點點滴滴,他感慨良多,哪樣的進步不是蘊含在這絕妙的楹聯中!人生中的種種“風物”,又何嘗不是陣陣“濤聲”的回響!眼前“濤聲”的喜悅,更讓他深感尋找“絕頂”去發現新“風物”的重任。

“要將一個學術單位搞好,尤其作為高校,形成良好的學術氛圍對于快速發展是極其重要的。這就需要我們的管理人員懂得教學、科研與人才培養規律,具備公心和敬業精神,在吸取現代高等教育成功經驗基礎上,面對遇到的現實問題提出切實可行的辦學思路和采取行之有效的措施,才有可能帶好隊、辦好學。”周又和如是說。周又和進入管理并不是他刻意追求的。在2000年他獲得國家杰出青年科學基金并擔任長江學者特聘教授后,學校為結合應用研究發展的需要,推動工科發展,決定辦土木工程專業。2003年學校準備成立工學院,請他出任院長,被他婉拒。這樣,從2002年開始招生的土木工程專業就只好掛靠在力學系。此前的1999年6月,他接受了沒有行政級別的管理工作――力學系主任。他從本科教學各環節、研究生培養模式的改進、科研氛圍的形成、教師隊伍建設的思路、實驗室建設等方面,都提出了新的有效辦法,并逐漸得以推進實施,不僅使力學學科得到了快速發展,而且也使后來學院的其它學科得到了有效提升。

周又和出任力學系主任后,改變了力學學科長期沒有擴展的局面。1999年底,他主導申報的固體力學成為甘肅省重點學科,2003年新增工程力學碩士學科點,2004年新增力學一級學科博士后科研流動站,2005年新增工程力學博士學科點,同年力學一級學科碩士點獲批設立。

2005年6月,面臨新辦土木工程專業急需步入正常的迫切要求,蘭州大學最終做出決定:將力學學科與地質工程學科、土木工程學科一道成立土木工程與力學學院,讓周又和出任院長。他從學校大局出發,接受了這一任命。對周又和來說,這絕對是個挑戰。新組建的學院面臨重重困難,尤其是新建土木工程專業缺少足夠的師資和設備。當時,學院教師只有31人,實驗設備老化,連本科實驗教學都不能維持。周又和面對的首要問題是如何撐起學院并使之發展壯實。他說,“在其位,就要謀其政,而且要謀好政、善于謀政”。周又和接任院長這一重任后,就一直思考著學院的發展方式與實現途徑,在不同階段提出相應的發展措施。通過深思熟慮,決定采取逐步發展的長遠策略,并將隊伍建設始終放在首位。他通過主持的211工程和985工程的建設項目,將學院的其它學科納入到力學的建設平臺,使它們也能得到發展。2005年下半年,學校投入400多萬元建設教學實驗室以備國家的教學檢查,他綜合考慮三個學科的本科生實驗教學需要,領銜組建了工程實驗中心。在他的建議下,有些設備選擇了較高性能,可開展一些科研與社會服務的實驗測量。建成后,他親自帶領全院教師參觀實驗室,讓實驗人員講解各儀器設備的功能,以便老師們使用。就這樣一步步,在保持力學學科發展的同時,也使原本基礎薄弱的土木工程學科和地質工程學科通過夯實基礎,呈現出階梯式良性發展的格局。

周又和主持學院工作以來,學院的學科建設、科研平臺、教師隊伍、科學研究、人才培養各方面都取得了驕人的成績。在本科生人才培養方面,2005年底申報的“理論與應用力學”本科專業成為甘肅省人才培養與科研基地,2009年工程實驗中心成為甘肅省本科實驗教學示范中心,2010年“理論與應用力學”本科專業入選國家特色專業建設點,此外,還建成國家精品課程1門、省級精品課程4門,獲國家教學成果二等獎1項。在學科建設方面,2005年底力學一級學科成為甘肅省重點學科,新增防災減災工程及防護工程碩士點,2007年固體力學成為國家重點學科,2008年新增結構工程碩士點,2009年新增地質工程學科博士后科研流動站,2010年力學一級學科博士點、土木工程一級學科碩士點獲批設立,2012年新增地質工程一級學科甘肅省重點學科。在科研平臺建設方面, 2005年凝聚學院力量申報的“西部災害與環境力學”教育部重點實驗室被批準建設,周又和任主任;2007年協同甘肅省地震局一起申報的“蘭州地球物理”國家野外科學觀測站被批準建設,周又和兼任副站長;2007―2008年由周又和領銜協調校內其它學院一起申報的“特殊功能材料與結構設計”教育部重點實驗室(B類)被批準建設,周又和任學術委員會主任;2009年學院協同敦煌研究院等單位一起申報的“國家古壁畫保護工程研究推廣中心”被批準建設,周又和兼任副主任。在教師隊伍方面,目前學院有教師54人,含教授15人和副教授16人,其中2位院士、10位教授、13位副教授是在建院后成長起來的,并建成一個國家質量工程的教學團隊(2008)、一個教育部長江學者獎勵計劃科研團隊(2007)和一個國家創新研究群體(2011),國家教學名師1人(2008)。在科學研究方面,建院來3項科研成果獲國家自然科學或科技進步獎二等獎、2項獲省科技進步獎一等獎,承擔國家與地方的科研任務都顯著增強增多,2012年的科研經費較建院初的2005年增長了2倍多。在研究生人才培養方面,培養的兩名博士分別于2010年和2012年獲全國優秀博士論文獎與提名獎。這一系列辦學指標,已使土木工程與力學學院名列蘭州大學的前列。

如果說教學與科研為“雙肩”,那么管理與教研又為“雙棲”。事實上,無論是教學、科研還是管理,無非是能力的使用與貫通。對周又和來說,自己就是一粒“種子”,放到哪里,就要在哪里好好“生根”、“開花”、“結果”,而“收獲自有后來人”。

立身橋頭蹤影不隨流水去處地異鄉夢魂常往故里馳

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