【研究生精品课程】聚焦光电学科前沿 培养学术创新领军人才
发布于:2022年01月10日 09:53   |   作者:[研究生院] 教学管理办公室   |   浏览次数:300
     2位院士和2位高水平学者同上一门博士生前沿课程,引领26名博士生探索柔性电子材料、微波光子学等领域最新的发展动态,把握最新的研究方向,汲取最新的研究成果,学习最新的研究方法,从而开拓学术视野,激发创新精神,提高科研能力。近日,光电科学与工程学院开设的高水平研究生课程“光学工程学科博士生前沿课程”圆满结束。
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姚建平院士:聚焦前沿,引领探索 

    12月7日晚,IEEE/OSA Fellow、加拿大科学院/工程院两院院士、渥太华大学杰出教授姚建平和博士生“云端”见面,深入浅出地讲解了“Introduction to microwave photonics (微波光子学概论)”。

  姚建平教授在微波光子学领域研究成果卓著,被公认为微波光子学领域的重要奠基人之一。他在微波光子学领域发表600多篇论文,总引用量超过20000次,H-index超过70,发表在IEEE/OSA JLT和Nature Photonics上的微波光子学综述是该领域入门必读文献。先后获得R.A. Fessenden Award、IEEE Distinguished Microwave Lecturer、George S. GlinskiAward等诸多荣誉。
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     姚建平教授从“什么是微波光子学”入手,带领同学们步入微波光子学的殿堂,进一步从微波光子链路、微波光子信号产生、微波光子信号处理三个方面生动形象地讲解了微波光子系统。他结合自己的研究经历和成果,深入地剖析了微波光子系统的要点和优势,形象地分享了在发现、分析、解决科学问题中实现创新的全过程。

   12月9日晚,姚建平教授又从真延时波束形成、任意微波波形产生、微波光子传感三个方面进一步阐述了微波光子学系统。他从微波波束形成出发,分析了传统电子技术在实现波束形成时面临的难题,进而详细介绍了光学真延时在微波波束形成中的技术突破和优势。

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     姚建平教授的分享激发了同学们的学习热情,同学们争先恐后地提出自己的疑问,他一一耐心解惑,气氛热烈。最后,他结合集成光子学和实际应用场景展望了微波光子学广阔的发展前景,勉励同学们刻苦钻研,学以致用,在微波光子学领域有所建树,回馈社会。

Andreas Mandelis院士:既有深度,又有高度

     11月9日和12日晚上7:30,加拿大多伦多大学Andreas Mandelis教授如期连线,与位于清水河校区立人楼的博士生见面,深入浅出地讲解了“Foundations and applications of passive and active infrared thermography(被动和主动红外热成像技术的基础与应用)”。

   Mandelis教授是国际公认的热光子学专家,现任加拿大科学院/工程院两院院士,美国物理学院院士,美国艺术与科学研究院院士,国际光学工程学会高级会员,国际光声光热协会主席,先进扩散波中心主任,加拿大扩散波检测技术公司董事长和首席技术官。Mandelis教授40多年的职业生涯中,开创了光声、光热、热声无损检测领域的多个技术和研究方向,发表了315篇文章和178篇科技会议论文,他引次数超过60000,H指数为96。


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      Mandelis教授以斯蒂芬-玻尔兹曼定律和量子力学基础理论为出发点,从原理、现象、材料与器件,讲到系统、性能、应用与前沿,呈现了一个完整的Thermography知识框架与体系。前两讲(Passive Thermography)的内容激发了光电学院红外焦平面阵列研究方向的博士生的浓厚兴趣,博士生们与Mandelis教授就当前国际上最先进的中红外CCD的各种性能参数以及背后的先进原理和相关技术展开了热烈讨论;后两讲(Active Thermography)的内容则激发了光伏能源材料和光学无损检测研究方向的博士生提出更多的问题,涉及面从基础数学、半导体物理,到工程实现、在线监测,甚至具体到相关技术的Commercialization。在有限的提问时间里,博士生们强烈的求知欲给Mandelis教授留下了深刻的印象。

王钻开教授:授人以渔,鼓励突破

     11月16日和18日,香港城市大学王钻开教授以自身的科研和生活经历,生动地阐述了怎样把握博士学习的关键阶段,如何平衡现实与梦想的差距,王教授说:“现实与梦想的差距是常态,而梦想随着自身的努力将不再遥不可及,切勿让负面情绪占据生活和学习过程。因此在博士这一人生重要阶段,如何有效地克服负面情绪显得极为重要。”

   王钻开教授现为香港城市大学工学院副院长,香港青年科学院院士, 教育部长江学者讲座教授,国际仿生学会Fellow。曾获教育部杰出留学生奖、美国材料学会杰出研究生银奖、国际仿生学会杰出青年奖、美国光学学会青年科学奖、香港城市大学校长奖、香港城市大学杰出研究奖、香港城市大学 President Lectureship, 科学探索奖等。

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     他认为,保持对科研的热爱之心(Passionate)、积极态度(Proactive)以及锲而不舍的精神(Perseverant)十分重要。在坚持这三个原则的基础上,对待科学问题,一定要有正确的聚焦,即多聚焦极限、多聚焦热点、多聚焦冲突、多聚焦历史问题;另外还要多依赖新思想、多沉浸于实验、多学科交叉。

     在讲解高效领域运用以上方面的策略时,他从其007年发表Nano Letter上首篇论文“Polarity-Dependent Electrochemically Controlled Transport of Water through Carbon Nanotube Membranes”出发,进一步讲到2014年发表在Nature Physics上题名为“Pancake bouncing on superhydrophobic surfaces”的论文研究过程,详细阐述了如何发挥好以上原则,从而实现将一个普通的实验现象一步一步深化,取得突破性研究成果。以此为出发点,他系统性地和同学们分享了他在表面介导的液体和能量传输方面的研究,如2017年发表在Nature Communications上的“Bio-inspired reversible underwater adhesive”等。

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     通过这些系统性的研究内容讲解和研究过程分享,他鼓励同学们从竞争力和突破性两个关键点出发,多做具有行业影响力的研究工作。他还从文献查阅方面进一步地指导了同学们如何从“Sleeping beauty papers”中发现问题,进一步拓展和深化问题,进而实现一个方向甚至一个领域的突破;同时还要注意研究工作的影响力与其发表期刊的影响因子并不一定成比例,在读文献的过程中,要善于甄别工作的可靠性与普适性,学以致用,提高研究过程中的效率。

      于欣格教授:倾囊相授,传承经验

     作为光电学院自己培养的杰出毕业生代表,于欣格教授为母校的学弟学妹们分享了自己最新的研究课题和学术成果。他本硕博均就读于光电学院,师从于军胜教授,现为香港城市大学生物医学工程系柔性生物集成电子实验室主任、香港城市大学和中科院-机器人联合实验室副主任。先后荣获纳米医学发明家、Early Career Grant Award、微系统与纳米工程青年科学家、35岁以下科技创新35人、优秀青年科学基金等荣誉,担任全国光学青年论坛副主席、 IEEE等多个国际学术会议组委会主席,担任Nature等国际顶级期刊特邀审稿人。

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      11月1日和11月4日,于欣格教授与博士生分享了自己在柔性电子技术和生物医疗交叉领域的研究进展,介绍了柔性电子技术在医疗方面的独特优势,并展示了课题组最近几年的突出性研究成果,包括“可以远程号脉的皮肤VR”,“用于早期肿瘤检测的PZT微针”等。课堂上大家听得聚精会神,对该领域充满了好奇,课后纷纷提出自己的见解和问题。他针对同学们提出的每一个问题都细致入微地做出了解答,还和大家分享了自身在科研道路上的经验,勉励同学们最重要的是了解各领域的需求,根据实际问题和自己的研究方向来开展科研工作。看着自己母校培养的学长取得这么丰硕杰出的成绩,博士生们倍受鼓舞。

   “博士生前沿课程”是学校为了培养具有国际一流水准的高水平博士推出的新举措。在研究生院的统一组织下,光电学院积极推进实践。经过学院近一年的精心筹备,该课程在本学期顺利开课。为了提升教学效果,学院还为课程遴选配备了青年教师担任校内集中观课助教,组织开展课堂讨论、引导博士生与专家隔屏互动等。

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     光电学院博士生陈建钢全程完成了课程的学习,感到受益匪浅、收获颇丰。他说:“于欣格教授谈到的具有触觉反馈功能的超薄电子皮肤形式的VR器件,因其新奇有趣的功能令人印象深刻;Andreas Mandelis教授梳理关于被动红外热成像领域的基础知识与应用场景,高屋建瓴,脉络清晰又全面系统;王钻开教授科研绝境‘求生’的坎坷经历和不放弃的科研信念,给了我们极大的鼓舞;而姚建平教授也通过其深厚的学科积累,让我们领略了微波光子学的魅力所在。虽然四位学者的授课方式和表达逻辑不尽相同,但授课内容都堪称精彩,无论将来是否从事相关研究,我们都能从他们的讲解之中吸取到新知识、新方法。”