【人物】陳巍跟他的三次逾越 -編號(hào):FT821jw

2015-01-20 06:20 來(lái)源：http://m.sustainablelifeonearth.com/ 閱讀：次

　　楊振寧先生評(píng)價(jià)局部中國(guó)學(xué)生的特色時(shí)曾不客氣地說(shuō)：“膽子小，興致窄”。在青年學(xué)者陳巍身上，則偏偏表示了相反的特質(zhì)：面對(duì)經(jīng)典，敢于質(zhì)疑；面對(duì)困難，靈活地從其他學(xué)科尋找工具千方百計(jì)去解決。

記首屆全國(guó)高校青年老師教學(xué)比賽工科組一等獎(jiǎng)第一名、清華電子系先生陳巍

逾越參加形象思維，理工課堂融入人文情懷

　　2008年，電子系著手進(jìn)行課程改造，將原有課程從新整合，并造成了電子信息領(lǐng)域?qū)W科地圖。在這份被電子系人親熱地稱為“魚(yú)骨頭”的輿圖上，清楚地表明了不同課程在學(xué)科體系中的地位，不僅讓學(xué)生對(duì)電子信息領(lǐng)域有了更全面的懂得，也讓教師更清晰自身課程的教學(xué)范疇。尤其讓陳巍印象深刻的是電子系主任王希勤常常向青年教師講起的 “小魚(yú)和小蝌蚪”的故事：小蝌蚪上岸游玩后回到水中給昔日搭檔講岸上的故事，但在小魚(yú)的心里，鳥(niǎo)始終是有翅膀的小魚(yú)，人是會(huì)走路的小魚(yú)……如何才能在小魚(yú)的腦袋里形成準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)呢？這個(gè)活潑但是深刻的小故事，在電子系青年教師旁邊引起了有關(guān)學(xué)習(xí)理論的大討論，大家紛紛研讀學(xué)習(xí)理論經(jīng)典，認(rèn)真思考學(xué)習(xí)理論“三階段”在教學(xué)中的處置辦法，構(gòu)成了酷愛(ài)教學(xué)、鉆研教學(xué)的教學(xué)討論氣氛，為陳巍這樣的青年教師供給了成上進(jìn)步的空間。

　　陳巍持之以恒地沿著這條思路深入下去，深刻認(rèn)識(shí)到只有借用數(shù)學(xué)工具Dirac函數(shù)就可以保障證明只關(guān)注離散時(shí)刻，從而將證明過(guò)程簡(jiǎn)化為幾行板書(shū)，并且此方法具備普適性。這種立足于學(xué)生需要的研究式講課，是“教學(xué)互動(dòng)”更高檔次的體現(xiàn)，不僅受到學(xué)生歡送，也得到了業(yè)界認(rèn)可。

　　戴著無(wú)框眼鏡，平時(shí)愛(ài)好捧著紫砂壺品茗的陳巍，是個(gè)地隧道道的清華理工男。從1998年考入我校到2007年博士畢業(yè)后留校任教，陳巍將自己最殘暴的青春記憶留在了清華，清華精力也深深地烙印在他的內(nèi)心深處。在他看來(lái)，電子通信學(xué)科是典范的“頂天破地”，每一個(gè)清華電子人心中都應(yīng)當(dāng)裝著國(guó)度和國(guó)民，理工課堂也須要融入人文情懷。

　　“如果說(shuō)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)就像是湍流的河水中散落的金子，那么科學(xué)方法論就是教給學(xué)生們?nèi)绾伟l(fā)現(xiàn)金子，使學(xué)生存在可以科學(xué)解決問(wèn)題的素質(zhì)，這是這門(mén)課一語(yǔ)道破的處所。”陳巍深有感想�？茖W(xué)方法論的利用，讓陳巍的教學(xué)產(chǎn)生了量變，也讓他自身對(duì)教學(xué)的實(shí)質(zhì)和目標(biāo)有了更深入的認(rèn)識(shí)。

　　在課堂上，陳巍搜索枯腸愿望用多種手腕，在抽象的理論講述中加入形象思維，輔助同學(xué)們把問(wèn)題理解得更深入。例如在先容“化歸”思維時(shí)，他應(yīng)用PPT展現(xiàn)自己游學(xué)經(jīng)過(guò)莫赫懸崖時(shí)拍下的照片；他特地制造動(dòng)畫(huà)，通過(guò)一扇窗戶，使學(xué)生的視線更好地聚焦在窗外的一棵樹(shù)，從而懂得&ldquo,清華大學(xué)總裁培訓(xùn)班;開(kāi)窗”這一數(shù)學(xué)方法的比方；他還專門(mén)把梳子帶到課堂上，形象地揭示出Dirac函數(shù)的作用，加深同學(xué)們對(duì)這一形象概念的理解……“陳巍的講課內(nèi)容體現(xiàn)了清華工科課程的理論深度，而且課程教學(xué)立異點(diǎn)和學(xué)術(shù)意思凸起，體現(xiàn)了與清華開(kāi)辦世界一流大學(xué)目的相符的教學(xué)特點(diǎn)。這也是學(xué)校推舉陳巍加入‘國(guó)賽’的起因之一。陳巍在比賽進(jìn)程中也確實(shí)展示了我校青年教師在教學(xué)理念上的思考。”薛克宗評(píng)估說(shuō)。從教4年多來(lái)，陳巍總結(jié)自己的教學(xué)教訓(xùn)：“這個(gè)過(guò)程就像是爬山，第一階段看山是山，看水是水；第二階段看山不是山，看水不是水；第三個(gè)階段看山仍是山，看水還是水。書(shū)本從薄看到厚，再看到薄，就會(huì)發(fā)現(xiàn)混亂的常識(shí)點(diǎn)其實(shí)是從一個(gè)根上長(zhǎng)出來(lái)的，這個(gè)根結(jié)就在電子通信學(xué)科體制這棵大樹(shù)上。”

　　教學(xué)與科研的關(guān)系，在陳巍眼中素來(lái)不是抵觸而是水與魚(yú)的關(guān)聯(lián)。“教學(xué)磨難了我的科研表白才能，也對(duì)我的研究十分有贊助，促使我在教學(xué)中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題尋找新沖破。”對(duì)此，電子系主任王希勤評(píng)價(jià)說(shuō)：“‘教學(xué)相長(zhǎng)’不是一句廢話，它體當(dāng)初科研對(duì)教學(xué)的幫助，也體現(xiàn)在教學(xué)對(duì)科研的增進(jìn)。只有做到無(wú)阻礙地輸出知識(shí)，能力將已有的學(xué)科框架體系化，否則科研就失去了高度。”

　　Nyquist-Shannon準(zhǔn)則（無(wú)失真?zhèn)鬏敎?zhǔn)則）在數(shù)字通信理論系統(tǒng)中占領(lǐng)非常主要的位置，但也由于其證實(shí)自身十分龐雜繁瑣，在課程教學(xué)中是一塊難啃的“硬骨頭”。

記者高原

　　研究式講課的思路讓陳巍嘗到了“教學(xué)相長(zhǎng)”的甜頭，也助他博得了市級(jí)青教賽的一等獎(jiǎng)。然而陳巍明白地曉得，實(shí)在還有一個(gè)問(wèn)題不完整 “吃透”———那就是科學(xué)方法論。

　　陳巍的“膽子”是在科研工作中錘煉出來(lái)的。年僅31歲的他，已經(jīng)在科研上取得多項(xiàng)聲譽(yù)，作為國(guó)家973名目首席科學(xué)家(青年)，還擔(dān)負(fù)中國(guó)通信學(xué)會(huì)青工委副主任、IEEE無(wú)線通信快報(bào)編委等重要學(xué)術(shù)兼職。2008年，陳巍在麻省理工學(xué)院提出的“合作通信研究”思路的基礎(chǔ)上，引入“能量貨泉”概念，提出了一種評(píng)估、優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)公正性和有效性的同一理論框架，使得配合通信變得能夠操作。這一研究結(jié)果不僅失掉2009年馬可尼論文獎(jiǎng)（這是無(wú)線通信范疇最重要的學(xué)術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)之一），還被斯坦福大學(xué)選為教學(xué)內(nèi)容。

起源：新清華第1892期 2012-09-14

　　陳巍 2002年和2007年在我校獲學(xué)士和博士學(xué)位，現(xiàn)任電子系副教授、博導(dǎo)、通信研究所副所長(zhǎng)等職。國(guó)家973項(xiàng)目首席科學(xué)家（青年），任中國(guó)通信學(xué)會(huì)青工委副主任、IEEE無(wú)線通信快報(bào)編委。獲IEEE通信學(xué)會(huì)亞太區(qū)最出色青年學(xué)者、IEEE馬可尼論文獎(jiǎng)、我校青年教師教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)、第七屆北京市青年教師教學(xué)基礎(chǔ)功比賽一等獎(jiǎng)等。日前獲首屆全國(guó)高校青年教師教學(xué)競(jìng)賽工科組一等獎(jiǎng)第一名。

　　經(jīng)由思考，陳巍最初提出的方法論是“隨機(jī)和斷定、時(shí)域跟頻域、離散和持續(xù)的交互”，他興高采烈地把本人的“發(fā)明”告知給作為我校多年輕教賽指點(diǎn)教師、也是此次“國(guó)賽”領(lǐng)導(dǎo)教師的薛克宗教學(xué)。薛克宗微蹙眉頭，反詰陳�。�“這怎么能是方法論呢？最多算是方法！”碰了一鼻子灰的陳巍開(kāi)端理解，方法論并不是那么簡(jiǎn)單。在指導(dǎo)教師的倡議下，陳巍逐步意識(shí)到：簡(jiǎn)略的修枝剪葉是不行的，思路順暢的問(wèn)題要害在于辦法論。

跳起凝集迷信方式論，從學(xué)什么到怎么學(xué)

　　“國(guó)賽”時(shí)，陳巍在課堂一開(kāi)始就以社會(huì)熱門(mén)神八、神九為例，與Nyquist準(zhǔn)則相接洽，讓課程內(nèi)容始終緊緊吸引著同窗們求知的眼神。“這種實(shí)踐聯(lián)系實(shí)際的例子，不僅讓課堂活潑起來(lái)，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱忱，也盼望能用‘正能量’培育學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感和社會(huì)義務(wù)感。”陳巍說(shuō)。一次講課時(shí)，陳巍為同學(xué)們播放了汶川地震通信信號(hào)中止后搶修救災(zāi)的視頻，當(dāng)看到通訊一線工作者拉著光纖，躲過(guò)巨石沖進(jìn)災(zāi)區(qū)搶修光纜的場(chǎng)景時(shí)，良多同學(xué)激動(dòng)得流下了眼淚。

陳巍和他的三次跨越

　　“回到課堂，我將更當(dāng)真地投入到教學(xué)中去，感謝學(xué)校和電子系對(duì)我的造就，感激各位老師在我成長(zhǎng)途徑上給予的幫助。”陳巍在我校第29次教書(shū)育人研究會(huì)上蜜意地說(shuō)道。他信心繼續(xù)清華老教師的精良傳統(tǒng)，為母校新百年的人才培養(yǎng)和科研創(chuàng)新奉獻(xiàn)自己的力氣。

　　2010年下半年，已經(jīng)傳授“現(xiàn)代通信原理”這門(mén)課兩年多的陳巍陷入了思考。他埋首在海內(nèi)外幾十種有關(guān)古代通信原理的經(jīng)典教材之中，孜孜以求只為解決一個(gè)問(wèn)題：怎么才干讓Nyquist準(zhǔn)則易于被學(xué)生接收？

　　假如說(shuō) Nyquist準(zhǔn)則的新證法解決了“學(xué)什么”的詳細(xì)問(wèn)題，那么“怎么學(xué)”才是教學(xué)中最值得珍視的成果，授之以魚(yú)莫過(guò)授之以漁。

　　“那位選手必定是清華的”，“清華，就是清華”———剛走出賽場(chǎng)的陳巍克制不住心坎的忐忑，直到聽(tīng)到走廊里多少位其余學(xué)校的參賽教師如斯評(píng)論時(shí)，才稍稍松了口吻。終極，他不負(fù)眾望，獲得首屆全國(guó)高校青年教師教學(xué)競(jìng)賽工科組一等獎(jiǎng)第一名的好成就。

　　“在愛(ài)爾蘭島中西部的最邊沿，歐洲最高的莫赫懸崖如同斧劈刀削般聳立在這里，吸引了全世界無(wú)數(shù)熱衷挑釁高度的人們前來(lái)此地，不外最終紛紜抱憾而返，直到人們發(fā)現(xiàn)側(cè)邊的一條延綿的緩坡，才使得登上莫赫懸崖不再是空想。最直接的路不是最近的，曲折一下可能更近。這就是數(shù)學(xué)家的典型思維方法———化歸。”站在講臺(tái)上的我校電子系教師陳巍談吐灑脫、娓娓道來(lái)，將艱深的理論講得深刻淺出、妙不可言。

圖為陳巍參賽現(xiàn)場(chǎng)。

　　從校級(jí)青年教師教學(xué)大賽優(yōu)良獎(jiǎng)到北京市市賽一等獎(jiǎng)，再到國(guó)家級(jí)青年教師教學(xué)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)第一名，陳巍把這條路走“通”了。在三次不同級(jí)別的競(jìng)賽中，他不僅為清華摘得榮譽(yù)，本身的教學(xué)理念和教學(xué)程度也在賽前一直的 “精打細(xì)磨”中取得了“三連跳”跨越式的提高。

　　認(rèn)識(shí)到方法論的重要性并發(fā)現(xiàn)正確的方法論，是陳巍在教學(xué)理念上的一次重要跨越，這離不開(kāi)薛克宗、曹志剛、吳文虎等老教師對(duì)他的悉心幫助和指導(dǎo)。在“國(guó)賽”前5個(gè)禮拜內(nèi)，年過(guò)七旬的薛克宗無(wú)論刮風(fēng)下雨還是烈日當(dāng)頭，都會(huì)騎著自行車來(lái)到學(xué)校，與陳巍前后討論18次，每次超過(guò)2個(gè)小時(shí)，重復(fù)打磨教學(xué)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，并找來(lái)科學(xué)方法論的書(shū)籍獨(dú)特研究。薛克宗憑借多年教學(xué)科研經(jīng)驗(yàn)，指出“這應(yīng)該是化歸的問(wèn)題”，一句話猶如醍醐灌頂一下子點(diǎn)醒了陳巍。匈牙利女?dāng)?shù)學(xué)家羅莎·彼得給出的對(duì)于“化歸”的定義：“不直接對(duì)問(wèn)題開(kāi)展攻打，而是把它轉(zhuǎn)化、歸納成更加輕易解決的問(wèn)題”，不恰好印證了自己新證法的思路嗎？這種“迂回”的解決思路恰是數(shù)學(xué)家最重要的思維方式之一。

起步研究研討式講課，為教養(yǎng)翻新奠定基本

　　學(xué)生的迷惑和無(wú)助讓陳巍想要做點(diǎn)什么。在翻閱經(jīng)典的過(guò)程中，他發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的Nyquist準(zhǔn)則證明思惟源于貝爾試驗(yàn)室在1965年的一篇經(jīng)典論文，證明方法足足長(zhǎng)達(dá)3頁(yè)。面對(duì)經(jīng)典就真的沒(méi)有改良的措施了嗎？陳巍在英國(guó)做中英科學(xué)橋高訪學(xué)者期間與多位著名學(xué)者進(jìn)行探討，他逐漸意識(shí)到信號(hào)猶如無(wú)數(shù)個(gè)獨(dú)立的水滴，信道就猶如蜿蜒的河道，數(shù)字通信的本質(zhì)重要是關(guān)注離散時(shí)刻。如果能有一個(gè)方法將關(guān)注的焦點(diǎn)集中在獨(dú)自的“水滴”而防止討論整條河流的波形變更，就會(huì)大大簡(jiǎn)化證明的過(guò)程。