“我更看重的是教师的身份”——中国科技大学陈发来教授教学科研工作纪实

发布日期:2017-9-15 

“我更看重的是教师的身份”

——中国科技大学陈发来教授教学科研工作纪实

    中国科学技术大学数学科学学院陈发来教授获得过许多奖项和荣誉:在科研方面先后获得国家自然科学基金杰出青年基金、中国计算机图形学杰出奖、冯康科学计算奖、教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学二等奖,入选新世纪百千万人才工程国家级人选;他在教学和人才培养方面同样硕果累累,先后获教育部高校青年教师奖、宝钢优秀教师奖特等奖、全国百篇优博论文指导教师奖,2016年入选国家“万人计划”教学名师。但在陈发来眼里,他更加看重后者——大学教师的身份,他被学生誉为“非常好的老师”。

    坚守三尺讲台,学生喜爱陈老师的课

    作为博士生导师,陈发来的科研和指导研究生的任务已经十分繁重,可以少上甚至不上本科生课程。但28年来,他一直坚守本科教学三尺讲台,讲授数学基础课和专业课,包括《微积分》《数学分析》《线性代数》《数学实验》《数学建模》《数值分析》等,教学课时累计约5000学时。他的课一直深受学生的喜爱和好评。“授课时善于引导学生了解知识的发现过程,让同学们更好地掌握知识”,“课堂设计得很好,同学们很积极”,“教学思路清晰,教学严谨,工作态度认真”……2012级少年班学院学生这样评价陈发来主讲的《线性代数》。

    28年来,陈发来教过的学生不计其数,他在国外访问期间经常碰到曾教过的学生。虽然已记不清他们的名字了,但学生们都能记得当年上课的点点滴滴。不少在国外的学生现在还与陈发来保持联系,原因是当年陈老师的课程激发了他们对数学的兴趣与爱好。一位在香港中文大学学习的学生曾给陈发来写信说:“最近在看一些文献,里面有一些线性变换、矩阵之类的,想起了久违的线性代数。前一阵跟一个师弟聊天,他说他在啃那本亚洲第一难书《线性代数》,我又想起您当时对我们细心的教学……”

    数学建模竞赛:激发学生的学习热情

    从上世纪九十年代初开始,陈发来作为负责人之一积极组织中国科大学生参加大学生数学建模竞赛。指导团队改变由教师灌输、学生被动接受的传统教学模式,倡导学生主讲、教师与学生一起自由讨论的新模式,学生的学习能力和学习积极性大大提高。

    美国大学生数学建模竞赛通常在春节期间举行,为此,陈发来常常放弃春节休息时间与学生一起备战,与学生建立了深厚的友情。后来,陈发来在国外访问期间经常碰到这些学生,一见面就谈起当年数学建模培训给他们带来的极大收益。“我现在的专业发展完全是受当时参加数学建模培训的影响。”美国哥伦比亚大学教授寇星罡说。

    陈发来指导的学生曾获得包括美国大学生数学建模竞赛特等奖、全国大学生数学竞赛一等奖在内的多项奖励,他本人也获得全国大学生数学建模竞赛优秀指导教师称号。特别是倡导将数学建模教学、竞赛与解决科学研究和工程应用中的实际问题相结合的思路,在全国高校起到了很好的示范与借鉴作用。其相关成果获国家级教学成果二等奖。

    从问题出发,引导学生探索数学规律

    从上世纪九十年代中期开始,陈发来作为负责人之一同李尚志教授一起在全国率先进行《数学实验》课程的教学改革探索,倡导从问题出发,通过探索与实践,发现和总结数学规律的教学模式,即不把数学看成先验的逻辑体系,而把它视为一门实验科学。这是典型的“归纳式”教学模式,与传统的“演绎式”迥然不同,目的是让学生掌握发现问题和解决问题的方法。从学生的角度看,是典型的研究与探索型的学习模式。

    根据这种模式,陈发来与李尚志设计了一系列典型的数学实验,并编写完成《数学实验》教材。该教材是国内最早的《数学实验》课程的经典教材之一,被列为“九五”“十五”国家级规划教材,并获国家优秀教材二等奖。该书总发行量达五万册,还被翻译成英文在新加坡世界科技出版公司出版。北京大学姜伯驹院士对该教材给予了很高的评价,认为这种模式“在我国数学实验课程的发展中会成为有很大影响的先驱。”复旦大学李大潜院士评价说,该教材“最大特点是努力启发学生的思维,推动学生从动手实验中自己探索、实践和体会,最后总结出一些带有规律性的结论来,而不是竭力把知识灌输给学生”。

    2003年,《数学实验》课程被列入首批国家级精品课程,相关课程建设成果获2001年度国家级教学成果二等奖。借鉴这一思想成果,陈发来还主持《线性代数与解析几何》课程教学模式改革,倡导几何与代数的融合、从具体到抽象的渐进过渡以及注重所学知识的应用等理念,该课程被评为2007年度国家级精品课程。

    名师出高徒,科研作基础

    作为博士生导师,陈发来另一项重要任务是研究生培养。近二十年来,他培养博士生二十多名,人数不是很多,但质量很高:其中1人获全国百篇优秀博士论文,1人获全国优博论文提名奖,2人获中科院优秀博士论文,1人获安徽省优秀博士论文,2人获中科院院长优秀奖。研究生毕业后大部分在国内著名高校或研究所工作,其他则在英特尔、华为、阿里巴巴等信息领域工作。由于在研究生培养方面的突出成绩,陈发来曾连续三年获得中科院优秀研究生指导教师奖。

    要想带出高徒,自己必须在科研上有很好的建树。陈发来主要从事计算几何及在计算机辅助几何设计、计算机图形与图像处理等交叉领域中的应用研究,在国内外学术期刊及会议文集发表学术论文100余篇。他同合作者提出了求解有理曲面隐式方程的一个崭新方法——动曲面方法,主要工作成果发表在国际图形学领域最负盛名的SIGGRAPH会议上,被审稿人称为“这是近五年来我所见到的几何造型领域最出色的科学论文之一”,“本文为有关本课题的一系列重要论文奠定了基础”。国际同行把它与结式方法、Groebner基方法并称为求解曲面隐式方程的三大方法之一。

    陈发来还与合作者创建了有理曲线与曲面的mu基理论,建立了曲线与曲面的参数表示与隐式表示之间的一座桥梁,为曲面几何造型提供了一个新的代数工具;提出了用分片低次代数曲面构造过渡曲面的问题,特别是将吴方法应用于分片代数曲面造型中,得到吴文俊先生好评,认为“这一工作对于隐式曲面在复杂曲面造型中的实际应用将产生影响”。

 


 
 
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