有這樣一位工科女教師，她打破傳統(tǒng)認(rèn)知的桎梏，在以男性為主導(dǎo)的結(jié)構(gòu)耐撞性與吸能設(shè)計領(lǐng)域深耕不輟；在育人的征程中，以女性特有的細(xì)膩與堅韌，為學(xué)生“智育未來”。她，就是電子信息與人工智能學(xué)院的蔡珍珍老師。2022年7月，蔡老師入職梧州學(xué)院后，自此在這里開啟了科研與育人之路。入職3年發(fā)表SCI論文21篇（第一作者12篇），JCR一區(qū)11篇，被引200余次，影響因子總和69.5，其中，全球高被引論文2篇。參與國家自然科學(xué)基金項目1項、中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展資金項目1項，主持市廳級項目3項，校級項目1項，發(fā)明專利2項，軟件著作權(quán)2項，擔(dān)任Mechanics of Advanced Materials and Structures等期刊審稿人。
科研：突破邊界的學(xué)術(shù)攀登者
作為一名工科女科研工作者，蔡珍珍老師在吸能結(jié)構(gòu)設(shè)計及耐撞性研究領(lǐng)域的探索并非一帆風(fēng)順。初入行業(yè)時，“剛進(jìn)入這個領(lǐng)域時，確實會面臨一些質(zhì)疑，有人覺得女性可能在高強(qiáng)度的科研工作和復(fù)雜的工程問題面前力不從心。”蔡老師坦然道。
蔡老師日常的科研生活充實而忙碌，除了上課，她幾乎將所有時間都投入到研究中。辦公室里，她常常一坐就是一整天，專注地研讀國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的論文，從前沿研究中汲取靈感，不斷拓寬自己的學(xué)術(shù)視野。在密密麻麻的筆記和反復(fù)批注的文獻(xiàn)中，她梳理著研究思路，構(gòu)思論文框架，將自己的思考與創(chuàng)新想法傾注于筆端，撰寫論文。寒暑假期間，實驗室便成了蔡老師的“第二個家”。她全身心投入到實驗工作中，帶領(lǐng)團(tuán)隊成員進(jìn)行材料測試、結(jié)構(gòu)模擬分析，記錄每一組數(shù)據(jù)，觀察每一次實驗現(xiàn)象。即使面對實驗中的失敗與挫折，她也毫不氣餒，而是和團(tuán)隊一起反復(fù)推敲，尋找問題根源，重新調(diào)整實驗方案。
然而，論文投稿的道路在一開始并不順?biāo)臁２汤蠋熁貞浧鹜陡宄跗冢啻卧庥鼍芨澹瑢徃逡庖娭兄赋龅母鞣N問題讓她意識到自身研究與論文撰寫的不足。她仔細(xì)分析每一條審稿意見，對論文內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)修改完善，從實驗數(shù)據(jù)的補(bǔ)充到論述邏輯的優(yōu)化，不放過任何一個細(xì)節(jié)。終于，在2023年春季，她的第一篇SCI論文成功被錄用。“當(dāng)收到錄用通知的那一刻，內(nèi)心的激動難以言表，這不僅是對我科研成果的認(rèn)可，更大大增加了我在科研領(lǐng)域繼續(xù)探索的信心。”蔡老師感慨地說。自此之后，蔡老師在論文創(chuàng)作與投稿上愈發(fā)得心應(yīng)手。
目前她主導(dǎo)的科研項目緊密圍繞汽車、橋梁、船舶等交通基礎(chǔ)設(shè)施的防撞設(shè)計需求，致力于通過創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計與材料優(yōu)化，提升各類結(jié)構(gòu)在碰撞等極端工況下的能量吸收能力與安全性。在科研攻堅過程中，蔡老師回憶起一次極具挑戰(zhàn)性的經(jīng)歷。在研發(fā)一款應(yīng)用于新能源汽車的輕量化吸能部件時，團(tuán)隊面臨著結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與吸能效率難以平衡的難題。那段時間，“我們經(jīng)常在實驗室通宵達(dá)旦，不斷嘗試新的方案。”蔡老師說。蔡老師帶領(lǐng)團(tuán)隊從仿生學(xué)中獲取靈感，結(jié)合數(shù)值模擬與實驗驗證，反復(fù)調(diào)整參數(shù)，終于研發(fā)出一種新型蜂窩狀復(fù)合吸能結(jié)構(gòu)，成功突破瓶頸。
“作為工科女科研工作者，我希望用自己的成果證明，女性在科研領(lǐng)域同樣可以有所作為，能夠為行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)重要力量。”蔡老師堅定地說。
蔡珍珍2020年7月–2022年6月在東風(fēng)柳州汽車有限公司/中國汽車技術(shù)研究中心實習(xí)，參與了廣西創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展專項資金項目《廣西新能源物流商用車協(xié)同創(chuàng)新研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用》 (NO.AA18242036)，主要承擔(dān)新H7骨架參數(shù)化建模及優(yōu)化設(shè)計項目，新H7車型接頭和截面優(yōu)化項目，建立了多款商用車駕駛室接頭截面的力學(xué)性能數(shù)據(jù)庫、接頭截面全參數(shù)化數(shù)據(jù)庫以及編寫了相應(yīng)的技術(shù)分析規(guī)范。此外，還開展了商用車駕駛室正碰、側(cè)碰、后碰、頂蓋抗壓等典型碰撞工況的研究，在保證汽車被動安全性基礎(chǔ)上實現(xiàn)了輕量化設(shè)計目標(biāo)。
主要創(chuàng)新成果
建立了白車身的隱式參數(shù)化模型并分析出商用車各零部件對彎扭剛度、模態(tài)的影響，所建立的隱式參數(shù)化模型與有限元模型的各個性能指標(biāo)誤差范圍控制在5%以內(nèi)；利用ISIGHT集成平臺，通過集成MATLAB工具箱，選擇機(jī)器學(xué)習(xí)中的支持向量回歸的方法和其它的近似模型進(jìn)行線性加權(quán)疊加的方式，建立了組合近似模型，并通過誤差分析的方式來驗證近似模型的準(zhǔn)確性，保證了車身各個性能精度指標(biāo)決定系數(shù)R^2均不低于0.9的精度要求；基于ISIGHT仿真優(yōu)化求解，在保證商用車駕駛室白車身基本性能變化不大的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了駕駛室輕量化率不低于5%的要求。
基于企業(yè)實際需求，在考慮某商用車駕駛室碰撞性能要求的前提下進(jìn)行輕量化設(shè)計。按照我國碰撞法規(guī)GB 26512-2011和JT/T 1178.1-2018要求，對駕駛室進(jìn)行被動安全性和輕量化優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了在正面碰撞工況下，商用車駕駛室轉(zhuǎn)向管柱對假人腿部的侵入量較優(yōu)化前減小9.84%，優(yōu)化后部件總質(zhì)量較優(yōu)化前質(zhì)量減輕9.13kg，減幅8.16%的效果。
以莖稈橫截面微觀結(jié)構(gòu)的徑向梯度分形規(guī)律為切入點，創(chuàng)新性將梯度分形與雙管結(jié)構(gòu)相結(jié)合，提出仿竹雙管梯度分形雙管結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)探究了分形系數(shù)對吸能機(jī)理的影響機(jī)理，通過構(gòu)建材料分布與力學(xué)性能之間的關(guān)系，進(jìn)一步提升了結(jié)構(gòu)的抗沖擊能量吸收特性。此外，還開發(fā)了一系列具有負(fù)泊松比效應(yīng)以及蜂窩增強(qiáng)效應(yīng)的多種新型負(fù)泊松比蜂窩。
育人：以獨(dú)特視角澆灌學(xué)術(shù)幼苗
蔡珍珍老師主講工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)等硬核課程。她秉持“理論筑基、實踐賦能、創(chuàng)新驅(qū)動”的育人理念，致力于實現(xiàn)“智育未來”的目標(biāo)。“我深知工科專業(yè)對學(xué)生邏輯思維和實踐能力要求較高，而女性在學(xué)習(xí)過程中可能會面臨更多壓力和挑戰(zhàn)。”蔡老師說，因此她格外注重培養(yǎng)學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)興趣，“大學(xué)教育不僅要讓學(xué)生掌握扎實的專業(yè)知識，更要培養(yǎng)他們將知識轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力，幫助他們克服困難，找到適合自己的學(xué)習(xí)方法。”在知識傳授與智慧培養(yǎng)的平衡上，她注重以工程項目為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生在實際案例分析和項目實踐中，深入理解專業(yè)知識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和工程素養(yǎng)。
剛來梧州學(xué)院的第一個學(xué)期，蔡老師對課程內(nèi)容還不熟悉，備課成了一項艱巨的任務(wù)。“那段時間，每天除了科研工作，幾乎把所有的時間都花在了備課上。”蔡老師回憶道，為了能把晦澀的結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)知識以更通俗易懂的方式傳授給學(xué)生，她反復(fù)研讀教材，查閱大量資料，向有經(jīng)驗的教師請教。經(jīng)過不斷摸索，她逐漸掌握了上課的技巧和竅門。她學(xué)會根據(jù)學(xué)生的課堂反饋及時調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，通過設(shè)置有趣的互動環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生主動思考。在講解復(fù)雜的力學(xué)公式時，她會結(jié)合生活中的實際案例，將抽象的理論變得生動形象，讓學(xué)生更容易理解和接受。
在指導(dǎo)學(xué)生參與科研項目和學(xué)科競賽時，蔡老師善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的潛力。她會根據(jù)學(xué)生的知識儲備和興趣點，為學(xué)生分配合適的研究任務(wù)，并引導(dǎo)學(xué)生從查閱文獻(xiàn)、制定研究方案入手，逐步掌握科研方法。在她的悉心指導(dǎo)下，不少學(xué)生在科研實踐中取得顯著進(jìn)步。“看到學(xué)生的成長，我感到無比欣慰，這也堅定了我繼續(xù)在育人道路上前行的決心。”蔡老師笑著說。
蔡珍珍老師指導(dǎo)學(xué)生參加比賽獲獎的獎狀
23級機(jī)器人工程班劉炎珂說：“蔡老師會時常關(guān)心我們的學(xué)習(xí)狀態(tài)以及我們的生活情況，同學(xué)遇到了困難，她都是很愿意伸出援助來幫助我們，和我們學(xué)生之間的聯(lián)系非常緊切，是良師也是益友。蔡老師平時會找我們開一些小組會議，了解我們的學(xué)習(xí)進(jìn)度還有一些生活上的困難，也會找班里的同學(xué)了解一下情況。蔡老師上課比較有趣，把那些比較抽象的概念講的很具像化，比較能帶動我們的想象力，也會耐心的回答我們的問題，會講到同學(xué)們懂了那些知識才會進(jìn)入下一個學(xué)習(xí)階段，也積極鼓勵我們回答問題以及提出問題。蔡老師在科研上面是有很強(qiáng)的專業(yè)性和嚴(yán)謹(jǐn)性的，對數(shù)據(jù)的真實性和結(jié)論可靠性要求十分嚴(yán)格，蔡老師經(jīng)常會在實驗室里弄到半夜2點才回家休息，也經(jīng)常讓我們進(jìn)行學(xué)術(shù)討論與研究。”
23級機(jī)器人工程班姚建說：“平時蔡珍珍老師會查看同學(xué)們的上課狀態(tài)，也會耐心的找同學(xué)談心，不定時的開班干會議總結(jié)班級情況，能及時的觀察到我們班的狀態(tài)變化，上課也非常的認(rèn)真，耐心的講解，有同學(xué)不懂的地方會私底下找她講解。平時我總能見她在辦公室做科研，平時也會帶同學(xué)們一起做科研。她會在課余時間分享一些適合我們的科研入門知識和有趣的研究案例，激發(fā)我們對科研的興趣。當(dāng)有同學(xué)對科研感興趣，主動找她咨詢時，她會耐心地指導(dǎo)大家如何選題、查閱文獻(xiàn)，還會推薦一些適合我們閱讀的論文和書籍。哪怕是很基礎(chǔ)的問題，她也會細(xì)致解答。”
扎根梧院：讓多元力量融入學(xué)術(shù)沃土
談及選擇梧州學(xué)院的初衷，蔡珍珍坦言：“這里的科研平臺與育人理念讓我找到歸屬感。梧州學(xué)院濃厚的學(xué)術(shù)氛圍和對人才的重視深深吸引了我。學(xué)校在科研設(shè)備、平臺建設(shè)以及人才培養(yǎng)方面給予的大力支持，讓我能夠全身心投入科研與教學(xué)工作，讓我堅定了在這里發(fā)展的決心。”
入職梧州學(xué)院以來，蔡老師見證了學(xué)校在科研與教學(xué)方面的蓬勃發(fā)展。“學(xué)校科研實力不斷增強(qiáng)，承擔(dān)的省部級、國家級科研項目逐年增多，科研成果質(zhì)量也在穩(wěn)步提升。教學(xué)上，持續(xù)推進(jìn)課程改革，引入新的教學(xué)模式和方法，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和實踐能力都得到了有效提高。”蔡老師說道。
對于學(xué)校未來在科研和育人方面的發(fā)展，蔡老師滿懷期望：“希望學(xué)校能進(jìn)一步加強(qiáng)科研團(tuán)隊建設(shè)，引進(jìn)和培養(yǎng)更多高層次人才，打造具有影響力的科研團(tuán)隊；在育人方面，持續(xù)深化產(chǎn)教融合，培養(yǎng)更多適應(yīng)行業(yè)需求、具備創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。”
“科研工作者的價值，不該被任何標(biāo)簽定義。”蔡珍珍用成果證明：當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴季S與特有的韌性結(jié)合，既能在實驗室里攻克技術(shù)難關(guān)，也能在講臺前培育出兼具專業(yè)素養(yǎng)與創(chuàng)新精神的未來棟梁。
文字 | 梁志慧
圖片 | 受訪者提供
排版 | 陳利琴
指導(dǎo) | 趙婉斐
責(zé)編 | 梁志慧
主編 | 鄧小林
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