发布时间： 2025-01-06 点击次数：

《海洋工程水动力学及数值模拟方法》课程是由“宁德志”老师和“张崇伟”老师共同教授的课程，经过一学期的学习体验，可谓是收获颇丰，许多课本中死板枯燥难懂的知识点，经由老师巧妙点播后，思绪便豁然开朗。在上这门课前有很多传言“研究生课程掺水”、“老师授课随意”，可是只有真的经历过后才能知晓，真正有责任心、有学识的智者是希望将知识毫无保留地传授给学生，正所谓“师者传道授业解惑也”，我想宁老师和张老师也是真的做到了这一点，学生是十分钦佩！令我最为兴奋的事情莫过于自己在本科阶段时，无论是在平时学习内容上，或是毕业设计引用论文中，能与书上的人名、引用论文的作者们线下零距离接触，真的好幸福。

以下是一些我上完这门课程所得到的收获：

“课程兴趣的激发”：初来大工读研究生的我是迷茫的，不知晓众多课程是想向我们介绍何种知识与信息，对其不知不解，更谈不上对课程有兴趣。我记得很清楚，第一堂课的时候我坐在教室的最后一排，出自于对陌生环境未知的不安、对新老师的敬畏以及自己想划水的错误心理。可“张崇伟”老师洪亮的嗓音一直感染着我，他认真专注绘声绘色地介绍着该课程的框架结构，引得我不由自主地抬头，注意力集中在讲台与黑板之上。之前本科时我学习的便是“海洋工程与技术”专业，对于一些海工基础的知识还是略有熟悉的，尽管第一堂课张老师讲解的入门知识我先前都学习过，但发现不同老师对同一知识点有着完全不同的见解。例如：“对于退潮后实际海况数据的检测”，先前老师的教学就是对着PPT仔细讲解相关海域的自然环境特征以及数据检测的相关注意事项；“张崇伟”老师却换了种介绍形式——举实际的例子，以例子为线索贯穿整个海况数据检测的过程。张老师举了“某高校去江苏盐城海岸实地检测海况数据”的例子。海水的涨潮退潮是受到月球引力的影响，一般来说“盐城市”海水涨潮的周期大约是每6小时左右一次，而整个涨潮和退潮的周期大约是13小时。每天会有两次涨潮和两次退潮。以江苏省盐城市的滨海港来看“涨潮时间：05:43 - 09:40和17:46 - 22:49；退潮时间：0:00 - 05:43和09:40 - 17:46”该检测数据小组的老师带领学生到海水退潮后的沼泽湿地里测量宝贵的实地数据，这些学者们沉迷于对于知识和科研的渴望，孜孜不倦的工作着，全然没有察觉到天色渐晚。江苏省盐城市属于平原地带，涨退潮时海水面瞬间就会有极大的面积变化，时间刚到晚上的涨潮时刻，海水就犹如猛兽般袭来，海岸线瞬间向前蔓延了几公里，正在沼泽滩涂地里收集数据的师生们被困于原地，因为对于涨潮退潮时间的不重视，险些酿成惨剧，可见对于安全科学知识的学习是尤为重要的。张老师不是简单的告诉我们“一天大约两次涨退潮”的知识点，而是通过实际事件、真实人物等来让我们对于海水涨退的问题有了深刻的认识以及对课程逐渐产生了兴趣。自此之后每次上课我都会坐在讲台前的第一排，聚精会神的听讲，优秀老师认真负责的讲课，激发了我对这门课程的兴趣。

“真正理解知识不是死记硬背”，“张崇伟”老师在讲授“波浪理论”知识点时，提问了我有关什么是横波、什么是纵波、什么是轨道波的问题。张老师首先讲述了横波和纵波的定义。“横波”就是指波的质点振动方向与波的传播方向垂直的波；在横波中，波峰和波谷的形成是由于质点在垂直于波传播方向上振动而产生的。例如，当绳子一端固定，另一端握在手中做上下振动时，形成的波就是横波，其能量的传播方向与绳子的振动方向垂直。“纵波”就是质点的振动方向与波的传播方向平行的波。在纵波中，波的传播伴随着介质的压缩和膨胀，如声波就是一种纵波。例如，敲锣时，锣的振动方向与波的传播方向就是平行的。而对于“轨道波”方面张老师并没有直接告诉我们它简单的定义，而是抛出了一个“波浪传播是轨道波吗”的问题，我脱口而出“波浪就是轨道波”，张老师的一句为什么，我出于惯性思维直接回答道“以前上课老师讲过这个知识点，我记住的”。随后张老师的一段话使我感悟良深“知识切不可停留在死记硬背的层面上，需要有自己的理解，明白其中的原理”。轨道波的质点沿圆周路径运动，海浪的运动属于轨道波，这种波沿两种不同密度的流体（液体/气体）的分界面传输能量。在轨道波中，质点并不是简单地沿着封闭的轨道运动，而是沿着在波浪传播方向上有一微小的纯位移，在近似于圆或椭圆的轨道上运动。水质点沿圆形轨道运动一周即波浪的一个周期，波浪波形向前传播完全是由水质点的运动而产生的，水质点仅在原地作“圆周运动”。波浪主要是由海面上刮风扰动引起水质点的运动，水质点恢复平衡位置的力主要是重力，在两种力作用下水质点就会不停运动，水质点的运动又引起周邻水质点的运动，这就形成了波浪向远方传播。通过“张崇伟”老师的耐心讲解，我对“波浪运动是轨道波”这一知识点不再停留于表面的死记硬背，而是能够在脑海中思考出波浪在传播过程中各个水质点实际的运动轨迹，做到了有自己的理解，这才算是完全明白了其中的原理。

“能够生动形象地理解难懂的知识点” 张崇伟老师在课堂上提出了“波浪的色散理论连接了时间与空间上的频率”这一知识点。色散现象描述了不同波长（空间频率）的波以不同的速度传播（时间频率），这种现象在物理学中非常重要，尤其是在水波动力学中。张老师刚讲到这一知识点时我是一头雾水的，搞不清楚频率为什么还要细分时间上的与空间上的两个层面。色散关系描述了波速如何依赖于波长或频率。对于Airy波，色散关系可以表示为***，其中g是重力加速度，k是波数，h是水深。这个关系说明了波速如何随波长和水深变化。课本上的定义说道“波浪波长可以表述成***，可见即使波浪在时间上的频率一致，也不代表波浪的波长是一致的。”如果能够很好地理解这一表达式的含义，可以知晓，当时间频率上是一致的时候，表达式中的相位偏移量的不同就可以导致波浪的波长不同，显然这么去记忆和理解这一知识点是很困难的，即使强行记下来也不过是很难真正理解掌握的“死记硬背”，不妨看看优秀老师的巧妙记忆法！整个波浪可以细分为许多水质点单元，我们可以用人的一些行为来模拟波浪运动的过程。可以想象一下有几百个人排成整齐的一个队列不断做蹲起的动作，如果他们之间的相位偏差为0，从视觉上来看就是一群人同时起身同时蹲下，远观即为一排人齐上齐下。假设队伍里面人们做蹲起行为之间存在不为0的相位偏差，个体行为观察可以看成：当一个人蹲下时，前方的一个人略慢于它，再前者更慢一些，以此类推，那么整个队列做蹲起动作观察起来就变得像波浪一样“此起彼伏”了。再换种说法，如果对于同样的一群人排成整齐的队伍做有规律的蹲起动作，那么我们作为观察者视角，处于不同位置空间时所观察到他们的运动形态其实也是有所不同的。举个例子，上述人物动作事件的发生如果观察者处于不同地点，在“大连梭鱼湾足球看台”和“厦门体育看台”对这一行为进行观察，所观察到的队伍上下运动轨迹规律必然是不同的。经过“张崇伟”老师的一番讲解，对于这一难以理解的知识点，瞬间就有了新的看法，他幽默风趣的讲课风格、形象生动的表述方式深深感染了我，使我在知识的殿堂中不断贪婪拾取，甚是兴奋。

“学到了书本上没有提及说明的重要知识”你知道正应力和压力的不同点吗？ “张崇伟”老师在课堂上抛出了一个看似很简单的问题，此时便有同学说出“正应力是微观层面的力，而压力是宏观层面的力，都是沿着物体表面的法向方向施加”这个观点是对的，因为官方课本上就是如此定义的，可只是这样简单的记忆背诵这些知识点并非是真的明白了其中的道理，张老师向我们传授了他自己对“正应力与压力”的独特看法：课本中书写的定义是没问题的，但宏观上施加在物体端的压力一旦解除后就会立马消失不存在，而正应力更像是有一种吸附力的感觉，你可以想象成有一块很黏的橡皮泥均匀受力压在物体的表面，当我们撤去这个所谓“橡皮泥“施加的微观正应力，就会出现“力”不会立马消失的情形，这个正应力仍旧会作用在物体法向方向存在一定程度上的影响。“张崇伟”老师所讲授的这一知识点除了高级学者的亲授，自己去琢磨的话，兴许是很困难的。

“与行走的参考文献零距离接触”课程后续的部分由“宁德志”老师进行讲解，第一堂课他先主要进行了自我介绍和一些他曾经的求学经历，他的话语中令我记忆最深的部分是“他在科研之路上不断求索，用点点滴滴的汗水与努力才实现如今的成就”，宁老师所分享的话语激励了我，在学习途中切不可急于求成，更多的时候要沉下心来把事情做好。还记得今年上半年我做本科毕业设计的时候，所参考的一篇关键文献，它就是“宁德志”老师发在《应用能量》上的文章《全向点汇振荡水柱系统的波浪能捕获》（即“Applied Energy”上发表的“Wave energy capture by an omnidirectional point sink oscillating water column system”），主要讲述了利用抛物线形防波堤对波浪能量进行汇聚集中，将振荡水柱发电装置放置于抛物线形防波堤的焦点处大幅度提高其运动响应，从而提升发电效率。真的不敢相信自己半年前所膜拜的行业大佬能够出现在我的面前，十分亲近和蔼地与我授课，见到真人的那一刻我愣神了。我坐在讲台旁的第一排，“宁德志”老师就站在我身边不到1米，与自己崇拜的优秀学者线下见面真的难掩激动之心情，很多次想要宁老师的签名，但是又不知如何开口。后来宁老师说他最近出版了一本书《时域高阶边界元方法在水波问题中的应用》，他将会给期末考核作业分数最高的2名同学“赠送亲笔签名的书籍”，如果我有幸能够获得高分，其实我也想在这本书籍的内封上求得“张崇伟”老师的签名，他渊博的知识储备、远见的专业卓识、耐心的教课态度、新颖的课堂讲法以及高尚的人格魅力深深吸引了我，令我对于该专业有了更加浓厚的学习兴趣，甚是欢喜。

转眼间一学期的《海洋工程动力学及数值模拟方法》课程已然结束，十分感谢“宁德志”老师和“张崇伟”老师的辛勤付出，感谢两位老师这一学期的陪伴，学生习得许多有用的知识，开阔了眼界、拓展了思维，这两位老师更像是我学习前进道路上的引路人、点灯者，与我指明了前进的方向，让我在初入陌生研究生学习环境中能够见得光明，照明了我前进路上的光亮，甚是感激，学生受益匪浅！“得遇良师，春风化雨，人生至幸，三生有幸”，能够遇到如此之好老师，是我一生中最幸运的事情。