【人物】陳巍跟他的三次逾越 -編號:FT821jw

2015-01-20 06:20 來源：http://www.elinglong.com/ 閱讀：次

　　楊振寧先生評價局部中國學生的特色時曾不客氣地說：“膽子小，興致窄”。在青年學者陳巍身上，則偏偏表示了相反的特質：面對經典，敢于質疑；面對困難，靈活地從其他學科尋找工具千方百計去解決。

記首屆全國高校青年老師教學比賽工科組一等獎第一名、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，電子系著手進行課程改造，將原有課程從新整合，并造成了電子信息領域學科地圖。在這份被電子系人親熱地稱為“魚骨頭”的輿圖上，清楚地表明了不同課程在學科體系中的地位，不僅讓學生對電子信息領域有了更全面的懂得，也讓教師更清晰自身課程的教學范疇。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，但在小魚的心里，鳥始終是有翅膀的小魚，人是會走路的小魚……如何才能在小魚的腦袋里形成準確的認識呢？這個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學習理論的大討論，大家紛紛研讀學習理論經典，認真思考學習理論“三階段”在教學中的處置辦法，構成了酷愛教學、鉆研教學的教學討論氣氛，為陳巍這樣的青年教師供給了成上進步的空間。

　　陳巍持之以恒地沿著這條思路深入下去，深刻認識到只有借用數學工具Dirac函數就可以保障證明只關注離散時刻，從而將證明過程簡化為幾行板書，并且此方法具備普適性。這種立足于學生需要的研究式講課，是“教學互動”更高檔次的體現，不僅受到學生歡送，也得到了業界認可。

　　戴著無框眼鏡，平時愛好捧著紫砂壺品茗的陳巍，是個地隧道道的清華理工男。從1998年考入我校到2007年博士畢業后留校任教，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心深處。在他看來，電子通信學科是典范的“頂天破地”，每一個清華電子人心中都應當裝著國度和國民，理工課堂也須要融入人文情懷。

　　“如果說每一個知識點就像是湍流的河水中散落的金子，那么科學方法論就是教給學生們如何發現金子，使學生存在可以科學解決問題的素質，這是這門課一語道破的處所。”陳巍深有感想。科學方法論的利用，讓陳巍的教學產生了量變，也讓他自身對教學的實質和目標有了更深入的認識。

　　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，輔助同學們把問題理解得更深入。例如在先容“化歸”思維時，他應用PPT展現自己游學經過莫赫懸崖時拍下的照片；他特地制造動畫，通過一扇窗戶，使學生的視線更好地聚焦在窗外的一棵樹，從而懂得&ldquo,清華大學總裁培訓班;開窗”這一數學方法的比方；他還專門把梳子帶到課堂上，形象地揭示出Dirac函數的作用，加深同學們對這一形象概念的理解……“陳巍的講課內容體現了清華工科課程的理論深度，而且課程教學立異點和學術意思凸起，體現了與清華開辦世界一流大學目的相符的教學特點。這也是學校推舉陳巍加入‘國賽’的起因之一。陳巍在比賽進程中也確實展示了我校青年教師在教學理念上的思考。”薛克宗評估說。從教4年多來，陳巍總結自己的教學教訓：“這個過程就像是爬山，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；第三個階段看山仍是山，看水還是水。書本從薄看到厚，再看到薄，就會發現混亂的常識點其實是從一個根上長出來的，這個根結就在電子通信學科體制這棵大樹上。”

　　教學與科研的關系，在陳巍眼中素來不是抵觸而是水與魚的關聯。“教學磨難了我的科研表白才能，也對我的研究十分有贊助，促使我在教學中不斷發現問題尋找新沖破。”對此，電子系主任王希勤評價說：“‘教學相長’不是一句廢話，它體當初科研對教學的幫助，也體現在教學對科研的增進。只有做到無阻礙地輸出知識，能力將已有的學科框架體系化，否則科研就失去了高度。”

　　Nyquist-Shannon準則（無失真傳輸準則）在數字通信理論系統中占領非常主要的位置，但也由于其證實自身十分龐雜繁瑣，在課程教學中是一塊難啃的“硬骨頭”。

記者高原

　　研究式講課的思路讓陳巍嘗到了“教學相長”的甜頭，也助他博得了市級青教賽的一等獎。然而陳巍明白地曉得，實在還有一個問題不完整 “吃透”———那就是科學方法論。

　　陳巍的“膽子”是在科研工作中錘煉出來的。年僅31歲的他，已經在科研上取得多項聲譽，作為國家973名目首席科學家(青年)，還擔負中國通信學會青工委副主任、IEEE無線通信快報編委等重要學術兼職。2008年，陳巍在麻省理工學院提出的“合作通信研究”思路的基礎上，引入“能量貨泉”概念，提出了一種評估、優化和實現協作網絡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。這一研究結果不僅失掉2009年馬可尼論文獎（這是無線通信范疇最重要的學術獎項之一），還被斯坦福大學選為教學內容。

起源：新清華第1892期 2012-09-14

　　陳巍 2002年和2007年在我校獲學士和博士學位，現任電子系副教授、博導、通信研究所副所長等職。國家973項目首席科學家（青年），任中國通信學會青工委副主任、IEEE無線通信快報編委。獲IEEE通信學會亞太區最出色青年學者、IEEE馬可尼論文獎、我校青年教師教學優秀獎、第七屆北京市青年教師教學基礎功比賽一等獎等。日前獲首屆全國高校青年教師教學競賽工科組一等獎第一名。

　　經由思考，陳巍最初提出的方法論是“隨機和斷定、時域跟頻域、離散和持續的交互”，他興高采烈地把本人的“發明”告知給作為我校多年輕教賽指點教師、也是此次“國賽”領導教師的薛克宗教學。薛克宗微蹙眉頭，反詰陳巍：“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端理解，方法論并不是那么簡單。在指導教師的倡議下，陳巍逐步意識到：簡略的修枝剪葉是不行的，思路順暢的問題要害在于辦法論。

跳起凝集迷信方式論，從學什么到怎么學

　　“國賽”時，陳巍在課堂一開始就以社會熱門神八、神九為例，與Nyquist準則相接洽，讓課程內容始終緊緊吸引著同窗們求知的眼神。“這種實踐聯系實際的例子，不僅讓課堂活潑起來，激發同學們的學習熱忱，也盼望能用‘正能量’培育學生對專業的認同感和社會義務感。”陳巍說。一次講課時，陳巍為同學們播放了汶川地震通信信號中止后搶修救災的視頻，當看到通訊一線工作者拉著光纖，躲過巨石沖進災區搶修光纜的場景時，良多同學激動得流下了眼淚。

陳巍和他的三次跨越

　　“回到課堂，我將更當真地投入到教學中去，感謝學校和電子系對我的造就，感激各位老師在我成長途徑上給予的幫助。”陳巍在我校第29次教書育人研究會上蜜意地說道。他信心繼續清華老教師的精良傳統，為母校新百年的人才培養和科研創新奉獻自己的力氣。

　　2010年下半年，已經傳授“現代通信原理”這門課兩年多的陳巍陷入了思考。他埋首在海內外幾十種有關古代通信原理的經典教材之中，孜孜以求只為解決一個問題：怎么才干讓Nyquist準則易于被學生接收？

　　假如說 Nyquist準則的新證法解決了“學什么”的詳細問題，那么“怎么學”才是教學中最值得珍視的成果，授之以魚莫過授之以漁。

　　“那位選手必定是清華的”，“清華，就是清華”———剛走出賽場的陳巍克制不住心坎的忐忑，直到聽到走廊里多少位其余學校的參賽教師如斯評論時，才稍稍松了口吻。終極，他不負眾望，獲得首屆全國高校青年教師教學競賽工科組一等獎第一名的好成就。

　　“在愛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，吸引了全世界無數熱衷挑釁高度的人們前來此地，不外最終紛紜抱憾而返，直到人們發現側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。這就是數學家的典型思維方法———化歸。”站在講臺上的我校電子系教師陳巍談吐灑脫、娓娓道來，將艱深的理論講得深刻淺出、妙不可言。

圖為陳巍參賽現場。

　　從校級青年教師教學大賽優良獎到北京市市賽一等獎，再到國家級青年教師教學競賽一等獎第一名，陳巍把這條路走“通”了。在三次不同級別的競賽中，他不僅為清華摘得榮譽，本身的教學理念和教學程度也在賽前一直的 “精打細磨”中取得了“三連跳”跨越式的提高。

　　認識到方法論的重要性并發現正確的方法論，是陳巍在教學理念上的一次重要跨越，這離不開薛克宗、曹志剛、吳文虎等老教師對他的悉心幫助和指導。在“國賽”前5個禮拜內，年過七旬的薛克宗無論刮風下雨還是烈日當頭，都會騎著自行車來到學校，與陳巍前后討論18次，每次超過2個小時，重復打磨教學中的每一個細節，并找來科學方法論的書籍獨特研究。薛克宗憑借多年教學科研經驗，指出“這應該是化歸的問題”，一句話猶如醍醐灌頂一下子點醒了陳巍。匈牙利女數學家羅莎·彼得給出的對于“化歸”的定義：“不直接對問題開展攻打，而是把它轉化、歸納成更加輕易解決的問題”，不恰好印證了自己新證法的思路嗎？這種“迂回”的解決思路恰是數學家最重要的思維方式之一。

起步研究研討式講課，為教養翻新奠定基本

　　學生的迷惑和無助讓陳巍想要做點什么。在翻閱經典的過程中，他發現傳統的Nyquist準則證明思惟源于貝爾試驗室在1965年的一篇經典論文，證明方法足足長達3頁。面對經典就真的沒有改良的措施了嗎？陳巍在英國做中英科學橋高訪學者期間與多位著名學者進行探討，他逐漸意識到信號猶如無數個獨立的水滴，信道就猶如蜿蜒的河道，數字通信的本質重要是關注離散時刻。如果能有一個方法將關注的焦點集中在獨自的“水滴”而防止討論整條河流的波形變更，就會大大簡化證明的過程。