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教职工风采

中国运筹学会青年科技奖获得者——刘宇教授专访

来源:学生科     点击:    发布时间:2018-11-18 21:53

      今年十月,中国运筹学会第十四次学术年会在重庆师范大学举行。经过中国运筹学会常务理事会青年奖奖励委员会前期初评和现场答辩,我院刘宇教授被授予中国运筹学会青年科技奖,以表彰其在复杂系统可靠性理论与方法研究中取得的突出成绩。中国运筹学会是全国一级学会,现有专业委员会16个,集中了全国运筹学最优秀的科研人员。

      作为成电第一个荣获此奖项的老师,刘宇表示这是“意外的收获”。可靠性是运筹学的一个分支方向,刘宇也是抱着尝试的态度申报了本次青年科技奖的评选。入围答辩环节后,面对数学基础“非常非常厉害的青年学者”的同台竞争,他答辩完感觉没有太大希望,便返程回家,结果在回家的途中收到获奖消息,又订票回到了会场。“是因为我们能以工科的角度,把工程中技术装备可靠性的共性问题提炼为科学问题,从而在基础理论和方法上实现突破。”刘宇说。此次获奖也标志着我院在可靠性领域取得的成果具有重要的理论价值和影响力。

感谢恩师让我遇见可靠性

      “当初遇见黄老师,既是一个偶然的机会,也是生命中的一个重要的时刻”。本科学机械,硕士搞编程,对可靠性并不是很了解的刘宇,在看到黄洪钟老师的简介之后,对其心生敬仰,希望可以跟随黄老师让自己更好的成长,刘宇通过电子邮件主动联系了当时还在美国访学的黄洪钟老师,加入他的团队进行博士阶段学习,并开始正式接触可靠性。

      由于研究可靠性需要扎实的概率论、数理统计和随机过程等知识,最初学习时“有一年左右的时间,我都是找不到北的”,经过黄老师的耐心指导以及大量文献阅读,刘宇慢慢梳理清思路,经过一段时间的努力,他“好不容易挤出来”了自己的第一篇SCI期刊论文,这让他和黄老师都很高兴。之后又在黄老师的帮助及留学基金委的资助下,前往美国西北大学进行博士联合培养。“非常感谢黄老师的指引和教导,即使是在参加工作后,黄老师也非常关心我们年轻人的成长。”刘宇说。

      对于“可靠性”,刘宇把听起来深奥难懂的研究娓娓道来,对专业的情感溢于言表。他说,可靠性就是与产品的故障作斗争,我们既希望产品能用得越久越好,又希望我们的产品控制成本,可靠性就是从系统工程的角度去评价一个系统是否能可靠的正常工作、哪些地方是薄弱环节、如何去改进、改进后再评价。相应地我们还会有许多决策,例如在使用过程中,如何去维护保养一个系统等。

      “中国经济飞速发展,但在高档数控机床、航空发动机等这类关键的技术装备研制方面还远远落后国际先进水平。它们不像那些软科学,很快就可以赶上国外,而是必须要持续地提升我国的基础研发和制造能力,实现基础理论和关键技术的突破。此外,我国在研的一些重大技术装备的可靠性水平与国外同类产品还存在很大的差异,因此,我国可靠性的研究有着很大的发展空间。”刘宇说。

      刘宇所在的可靠性研究所是由黄洪钟教授2005年一手创办起来的。十余年来,研究所在可靠性领域取得了丰硕的成果,获得了“William A.J.Golomski Award”可靠性国际学术奖,发起和主办了可靠性领域国内最具影响力、规模最大和级别最高的QR2MSE学术系列盛会,在可靠性领域的国际影响力居亚太地区之首,2016年获批成立系统可靠性与安全性校级特色研究中心。

      研究所为刘宇在可靠性领域的发展创造了平台。他2006年加入研究所,在这里主要从事复杂系统可靠性分析与评估、维护决策建模与优化等领域研究,获得了一系列具有影响力的学术成果,包括主持国家自然科学基金项目3项,在IEEE Transactions on Reliability、European Journal of Operational Research、IIE Transactions、Journal of Mechanical Design-Transactions of The ASME等国际著名期刊发表论文40余篇,博士论文荣获首届“上银优秀机械博士论文奖”,2016年和2017年入选了Elsevier中国高被引学者榜单等。

上银优博奖

      刘宇认为成果属于过去,在成电这片沃土上,自己还要加倍努力,展翅翱翔。

读博、出国让我有了更多可能性

      “其实我个人是比较喜欢做研究的。”刘宇将自己定位为“肯定不算是最聪明的人,但做研究的人不一定是最聪明的人,但一定是坐得住的人”,他认为,对青年学者来说,做科研一定要耐得住寂寞,不能被浮躁的社会而左右,“两耳不闻窗外事,一心只读圣贤书”,才能做出经得起推敲和时间考验的成果。

      2000年,刘宇考上了心目中的理想大学——电子科技大学,进入机电学院学习,获博士学位后留校工作,转眼在机电学院已有十八个年头。

      在本科阶段,为了扩大自己的知识面,或者说为了了却自己的执念,刘宇还选择了第二专业—生物医学工程并且取得了双学士学位。学科的交叉往往能够碰撞出美妙的火花,点燃科研之路上的灯火。

      成功保研后,刘宇跟随骆德渊老师学习机器人技术,在研二时候申请了硕博连读,跟随黄洪钟老师进行博士深造,刘宇渐入佳境。在黄洪钟的帮助下,2008年刘宇踏上了去大洋彼岸求学的征程,作为联合培养博士,在美国西北大学开展为期两年的学习和研究。他的联合指导老师陈卫教授是美国机械工程学会Fellow,在科研和学术上非常严谨。刘宇在美国撰写的第一篇论文是会议论文,尽管如此,导师也反复修改了十余遍,逐字逐句推敲。“我感觉快崩溃了。”在美国两年的科研训练,使刘宇的科研能力得到提高,也培养了他精益求精的做事风格。

美国留学

      美国西北大学浓厚的学科交叉和交流氛围,让刘宇至今记忆犹新。“不同学科方向甚至不同系的教授们经常会进行交流,一讨论就是几个小时,产生非常新颖的idea。”这些全新idea都是跨学科碰撞出的思维火花,如同刀子与火石摩擦。这是世界著名学府在科学研究中遥遥领先的重要法宝。

      之后,刘宇又赴加拿大阿尔伯塔大学左明健教授的可靠性实验室开展博士后研究。在左教授的指导下,刘宇的研究又取得了新的成绩,研究能力得到更进一步的提高。

加拿大留学

      谈到出国的经历,刘宇也常说,“当初我也从来没想过自己能够出国,大家往往认为只要出国一定会花很多钱,当时我还在机电学院读本科和硕士研究生时也是这么认为,也没敢多想,所以一直等到读博士时才有了出国经历”。

      “为什么要出国呢?”刘宇认为,出国学习首先要有明确的目的,要努力学习国外的先进技术和先进理念。目前国内对国际化人才的需求日益增长,人才的竞争也更加趋向于国际化,因此必须更加具有国际视野,而出国留学对于感受异国的历史文化和学术氛围、了解国外的先进科技动态具有重要帮助。

      刘宇也经常用自己的经历鼓励学生出国。他说,我遇到不少学生在大一、大二时给他们讲出国,他们没兴趣、不关心,当等到大三了才说“刘老师,我想要出国”。而这个时候开始准备稍微有些晚了,在准备语言考试这一方面十分明显。现在学校和学院提供的平台和机会着实很多,但机会还是留给有准备的人,如果同学们有出国的意愿,那么越早准备越是从容。一般在大一、大二阶段准备好外语后,可以在之后的时间中多参与一些科研项目和竞赛等,在准备出国简历及材料时,做科研的经历和做竞赛的成绩都是很好的加分项。

      国外大学的老师都很看重专业基本功,所以在竞赛方面,比如数学建模、程序大赛等方面的竞赛会很有帮助,其次和我们专业相关的就是机械创新、机器人方面的竞赛。科研方面则在进入大三时可以选择参与到老师的一些研究性课题中,要做出一些成果,比如:论文、专利之类。能在短时间内做出一些拿得出手的东西,这也是对自己学习和科研能力的一种肯定。

      对于学习,刘宇认为读博士需要有较扎实的基础和对科研有一定兴趣,但是读硕士对于我们“双一流”大学生来说,是必要的。中国的制造业正在转型,缺乏的是行业高端人才。我们专业的学生,如果对科研没有足够的认识,会受到很大的限制。

“我觉得教育这条路,和学生打交道,可以永葆青春”

      当老师是刘宇的梦想。“喜欢教书这种感觉”的刘宇在当初读大学的时候,觉得自己如果能够到初中或者高中去教书是非常好的,读完博士之后,他获得了留校的机会,“教大学生也是一样的”,抱着这样的想法,刘宇开始了自己的教学生涯。因为自己也是从大学过来的,有一些感触,和学生走的也很近。他希望能够尽早地引导学生走更好的路,做出更好的选择,所以经常会鼓励同学们出国交流,他要求自己的博士生一定要出国交流一次,也支持有较好成果的硕士生出国,正因为这些支持鼓励,很多学生在他这第一次出国。从2012年开始,刘宇带出来的学生已有四五十人。

      “大学的老师不像高中的老师,高中的老师,三年都跟着你,你会对他有很深的印象。而大学老师,就给你上门课,也许再也没有交集。所以学生对老师的印象和亲切感不像中学老师。”面对这个现实,刘宇作为一个大学老师,表示“工业工程专业的同学们,毕业N年的同学会上,能想起刘老师,我就觉得很满足很幸福。”在与其沟通的过程中,刘宇也经常用亲切的语气提起自己教过的许多本科学生。

2012级工业工程学院毕业留念    

      当然,教学的道路上也不是一开始就很顺利。“第一次上讲台时,我精心准备了很久的PPT,按照我的方式来讲,但上讲台后发现,学生们根本就不care你在讲什么。我就像是一个充好的气球,被学生拿针扎了一下”,刘老师慢慢说道,“如果我这样一直教下去,学生也浪费时间,我也浪费时间。”于是他开始思考如何在有限的九十分钟内让大家有最大的收获,如何利用电子科大的优秀环境带动学生的学习。“这么多年教下来,虽然我觉得我的课还是赶不上那些精品课程,毕竟讲课技巧还是赶不上很多经验丰富的老师,但我对教学一直很用心”,而“可靠性工程”和“应用随机过程”两门课便是我最重视的课程。

      “可靠性工程”课程是我校首期探究式小班教学课程,刘宇要求学生课下分组研讨答辩,“他们经常要做到两三点钟,这也是我希望他们做的。我们的学生出了国以后,经常在两三点钟还在做作业。”刘宇坚持“双一流”大学的学生不能处于放松状态,并且同学们也早有所闻,“刘老师的课绝对不放水”,所以他布置的学习任务要求学生花很多精力去完成,让学生无论在PPT制作能力还是语言表达能力都可以有所提升,努力实现“让我们的学生真正投入到课程里,有新的发现,探究式地去学习。”

      而对于教学改革课程“应用随机过程”,刘宇表示一开始自己也很头疼,因为这本质就是门很难的数学课。为了让学生能学懂、学好这门课,刘宇在教学中尽量从案例、从同学们能够接受的工程问题、生活问题去引入,让同学们获得更深的体会,既有工程的思想,又有数学的理解。同样的,这门课程要求同学们完成一个project,学生们要花精力手动收集数据、处理数据。比如说他们要到银行去看ATM机有多少人在排队,人们在何时到达,在何时离开。需要同学们一个个去统计、制作表格,然后建立模型,甚至包括一些优化。也有的同学到加油站、食堂、面包店之类的地方去采集数据。刘宇充满信心地说,“明年学习这门课的同学将争取能获得省级竞赛奖”。

      对于这两门课程的重视,刘宇解释是因为随机过程是工业工程的专业基础课,而诸如“生产过程建模与仿真”、“可靠性工程”等都与这门课密切相关,所以这门课的基础一定要打好。而“可靠性工程”课程是工业工程专业的核心课,也是电子科大的优势科研方向,应该精心打造。刘宇认为对于我校学生,不能仅仅是纯粹上课,还要有一些科研能力。课程上讲的内容只是引导,而课下他们要做更多的事情。比如在课上做过引导之后,他们要自己去查文献。“要达到查英文文献的水平,还不仅仅是中文文献那么简单。这是‘双一流’大学生应具备的重要能力。”刘宇如是说。在刘宇的指导下,近几年工业工程专业的本科生(如:2014级欧阳志远、2013级刘建洲、2010级林鹏等)陆续在国内外著名期刊发表论文。

与2018届学生合影       

      提及自己四川音乐学院出身的夫人,刘宇笑着说,工科男和学艺术的女生在一起,思维上就会发生碰撞,夫人偶尔也会觉得自己不够细心、不够浪漫。同样的,在处理一件事情上刘宇表示工科男的他就会非常理性,非常逻辑的思考,但是这样的处理方式有时并不是最好的方式。提到这里,刘宇认为工科同学们还是要有一些艺术情操,他要求自己的研究生在文体方面要有一个比赛的奖项,因为人的发展是综合的,成绩好只是一个方面,进入社会以后,对一个人的衡量应该是全面的。刘宇拿自己的学习经历做例子“本科学的是机械专业,又有生物医学工程的双学位;读研究生的时候跟着骆德渊老师搞机器人;读博士的时候又去研究可靠性,并且我在国内的科研方向与在美国西北大学的科研方向又有所区别。”

      来自2015级的本科生郑一选说:“刘老师工作特别特别认真严谨,生活上为人特别和善,默默为学生着想;在科研上对我们要求特别高,对每一个学生都会亲自指导交流;生活上经常关心我们学生的情况,带我们春游冬游,最感动的是,刘老师尤其关心我们每一个人的单身问题。”

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                                                                                                                         摄影:新声网络文化工作室 孙琦睿

文字:新声网络文化工作室 孙琦睿 孟欢欢