有这样一位工科女教师,她打破传统认知的桎梏,在以男性为主导的结构耐撞性与吸能设计领域深耕不辍;在育人的征程中,以女性特有的细腻与坚韧,为学生“智育未来”。她,就是电子信息与人工智能学院的蔡珍珍老师。2022年7月,蔡老师入职梧州学院后,自此在这里开启了科研与育人之路。入职3年发表SCI论文21篇(第一作者12篇),JCR一区11篇,被引200余次,影响因子总和69.5,其中,全球高被引论文2篇。参与国家自然科学基金项目1项、中央引导地方科技发展资金项目1项,主持市厅级项目3项,校级项目1项,发明专利2项,软件著作权2项,担任Mechanics of Advanced Materials and Structures等期刊审稿人。

科研:突破边界的学术攀登者
作为一名工科女科研工作者,蔡珍珍老师在吸能结构设计及耐撞性研究领域的探索并非一帆风顺。初入行业时,“刚进入这个领域时,确实会面临一些质疑,有人觉得女性可能在高强度的科研工作和复杂的工程问题面前力不从心。”蔡老师坦然道。
蔡老师日常的科研生活充实而忙碌,除了上课,她几乎将所有时间都投入到研究中。办公室里,她常常一坐就是一整天,专注地研读国内外相关领域的论文,从前沿研究中汲取灵感,不断拓宽自己的学术视野。在密密麻麻的笔记和反复批注的文献中,她梳理着研究思路,构思论文框架,将自己的思考与创新想法倾注于笔端,撰写论文。寒暑假期间,实验室便成了蔡老师的“第二个家”。她全身心投入到实验工作中,带领团队成员进行材料测试、结构模拟分析,记录每一组数据,观察每一次实验现象。即使面对实验中的失败与挫折,她也毫不气馁,而是和团队一起反复推敲,寻找问题根源,重新调整实验方案。
然而,论文投稿的道路在一开始并不顺遂。蔡老师回忆起投稿初期,多次遭遇拒稿,审稿意见中指出的各种问题让她意识到自身研究与论文撰写的不足。她仔细分析每一条审稿意见,对论文内容进行反复修改完善,从实验数据的补充到论述逻辑的优化,不放过任何一个细节。终于,在2023年春季,她的第一篇SCI论文成功被录用。“当收到录用通知的那一刻,内心的激动难以言表,这不仅是对我科研成果的认可,更大大增加了我在科研领域继续探索的信心。”蔡老师感慨地说。自此之后,蔡老师在论文创作与投稿上愈发得心应手。
目前她主导的科研项目紧密围绕汽车、桥梁、船舶等交通基础设施的防撞设计需求,致力于通过创新结构设计与材料优化,提升各类结构在碰撞等极端工况下的能量吸收能力与安全性。在科研攻坚过程中,蔡老师回忆起一次极具挑战性的经历。在研发一款应用于新能源汽车的轻量化吸能部件时,团队面临着结构强度与吸能效率难以平衡的难题。那段时间,“我们经常在实验室通宵达旦,不断尝试新的方案。”蔡老师说。蔡老师带领团队从仿生学中获取灵感,结合数值模拟与实验验证,反复调整参数,终于研发出一种新型蜂窝状复合吸能结构,成功突破瓶颈。
“作为工科女科研工作者,我希望用自己的成果证明,女性在科研领域同样可以有所作为,能够为行业发展贡献重要力量。”蔡老师坚定地说。
蔡珍珍2020年7月–2022年6月在东风柳州汽车有限公司/中国汽车技术研究中心实习,参与了广西创新驱动发展专项资金项目《广西新能源物流商用车协同创新研发及成果转化应用》 (NO.AA18242036),主要承担新H7骨架参数化建模及优化设计项目,新H7车型接头和截面优化项目,建立了多款商用车驾驶室接头截面的力学性能数据库、接头截面全参数化数据库以及编写了相应的技术分析规范。此外,还开展了商用车驾驶室正碰、侧碰、后碰、顶盖抗压等典型碰撞工况的研究,在保证汽车被动安全性基础上实现了轻量化设计目标。
主要创新成果
建立了白车身的隐式参数化模型并分析出商用车各零部件对弯扭刚度、模态的影响,所建立的隐式参数化模型与有限元模型的各个性能指标误差范围控制在5%以内;利用ISIGHT集成平台,通过集成MATLAB工具箱,选择机器学习中的支持向量回归的方法和其它的近似模型进行线性加权叠加的方式,建立了组合近似模型,并通过误差分析的方式来验证近似模型的准确性,保证了车身各个性能精度指标决定系数R^2均不低于0.9的精度要求;基于ISIGHT仿真优化求解,在保证商用车驾驶室白车身基本性能变化不大的基础上,实现了驾驶室轻量化率不低于5%的要求。
基于企业实际需求,在考虑某商用车驾驶室碰撞性能要求的前提下进行轻量化设计。按照我国碰撞法规GB 26512-2011和JT/T 1178.1-2018要求,对驾驶室进行被动安全性和轻量化优化设计,实现了在正面碰撞工况下,商用车驾驶室转向管柱对假人腿部的侵入量较优化前减小9.84%,优化后部件总质量较优化前质量减轻9.13kg,减幅8.16%的效果。
以茎秆横截面微观结构的径向梯度分形规律为切入点,创新性将梯度分形与双管结构相结合,提出仿竹双管梯度分形双管结构,系统探究了分形系数对吸能机理的影响机理,通过构建材料分布与力学性能之间的关系,进一步提升了结构的抗冲击能量吸收特性。此外,还开发了一系列具有负泊松比效应以及蜂窝增强效应的多种新型负泊松比蜂窝。
育人:以独特视角浇灌学术幼苗
蔡珍珍老师主讲工程力学、机械设计基础等硬核课程。她秉持“理论筑基、实践赋能、创新驱动”的育人理念,致力于实现“智育未来”的目标。“我深知工科专业对学生逻辑思维和实践能力要求较高,而女性在学习过程中可能会面临更多压力和挑战。”蔡老师说,因此她格外注重培养学生的自信心和学习兴趣,“大学教育不仅要让学生掌握扎实的专业知识,更要培养他们将知识转化为解决实际问题的能力,帮助他们克服困难,找到适合自己的学习方法。”在知识传授与智慧培养的平衡上,她注重以工程项目为导向,引导学生在实际案例分析和项目实践中,深入理解专业知识,培养创新思维和工程素养。
刚来梧州学院的第一个学期,蔡老师对课程内容还不熟悉,备课成了一项艰巨的任务。“那段时间,每天除了科研工作,几乎把所有的时间都花在了备课上。”蔡老师回忆道,为了能把晦涩的结构设计专业知识以更通俗易懂的方式传授给学生,她反复研读教材,查阅大量资料,向有经验的教师请教。经过不断摸索,她逐渐掌握了上课的技巧和窍门。她学会根据学生的课堂反馈及时调整教学节奏,通过设置有趣的互动环节,引导学生主动思考。在讲解复杂的力学公式时,她会结合生活中的实际案例,将抽象的理论变得生动形象,让学生更容易理解和接受。
在指导学生参与科研项目和学科竞赛时,蔡老师善于发现学生的潜力。她会根据学生的知识储备和兴趣点,为学生分配合适的研究任务,并引导学生从查阅文献、制定研究方案入手,逐步掌握科研方法。在她的悉心指导下,不少学生在科研实践中取得显著进步。“看到学生的成长,我感到无比欣慰,这也坚定了我继续在育人道路上前行的决心。”蔡老师笑着说。
蔡珍珍老师指导学生参加比赛获奖的奖状
23级机器人工程班刘炎珂说:“蔡老师会时常关心我们的学习状态以及我们的生活情况,同学遇到了困难,她都是很愿意伸出援助来帮助我们,和我们学生之间的联系非常紧切,是良师也是益友。蔡老师平时会找我们开一些小组会议,了解我们的学习进度还有一些生活上的困难,也会找班里的同学了解一下情况。蔡老师上课比较有趣,把那些比较抽象的概念讲的很具像化,比较能带动我们的想象力,也会耐心的回答我们的问题,会讲到同学们懂了那些知识才会进入下一个学习阶段,也积极鼓励我们回答问题以及提出问题。蔡老师在科研上面是有很强的专业性和严谨性的,对数据的真实性和结论可靠性要求十分严格,蔡老师经常会在实验室里弄到半夜2点才回家休息,也经常让我们进行学术讨论与研究。”
23级机器人工程班姚建说:“平时蔡珍珍老师会查看同学们的上课状态,也会耐心的找同学谈心,不定时的开班干会议总结班级情况,能及时的观察到我们班的状态变化,上课也非常的认真,耐心的讲解,有同学不懂的地方会私底下找她讲解。平时我总能见她在办公室做科研,平时也会带同学们一起做科研。她会在课余时间分享一些适合我们的科研入门知识和有趣的研究案例,激发我们对科研的兴趣。当有同学对科研感兴趣,主动找她咨询时,她会耐心地指导大家如何选题、查阅文献,还会推荐一些适合我们阅读的论文和书籍。哪怕是很基础的问题,她也会细致解答。”
扎根梧院:让多元力量融入学术沃土
谈及选择梧州学院的初衷,蔡珍珍坦言:“这里的科研平台与育人理念让我找到归属感。梧州学院浓厚的学术氛围和对人才的重视深深吸引了我。学校在科研设备、平台建设以及人才培养方面给予的大力支持,让我能够全身心投入科研与教学工作,让我坚定了在这里发展的决心。”
入职梧州学院以来,蔡老师见证了学校在科研与教学方面的蓬勃发展。“学校科研实力不断增强,承担的省部级、国家级科研项目逐年增多,科研成果质量也在稳步提升。教学上,持续推进课程改革,引入新的教学模式和方法,学生的学习积极性和实践能力都得到了有效提高。”蔡老师说道。
对于学校未来在科研和育人方面的发展,蔡老师满怀期望:“希望学校能进一步加强科研团队建设,引进和培养更多高层次人才,打造具有影响力的科研团队;在育人方面,持续深化产教融合,培养更多适应行业需求、具备创新能力的高素质应用型人才。”
“科研工作者的价值,不该被任何标签定义。”蔡珍珍用成果证明:当严谨的科研思维与特有的韧性结合,既能在实验室里攻克技术难关,也能在讲台前培育出兼具专业素养与创新精神的未来栋梁。
文字 | 梁志慧
图片 | 受访者提供
排版 | 陈利琴
指导 | 赵婉斐
责编 | 梁志慧
主编 | 邓小林
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