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【国际学堂】Konstantin Arutyunov教授:物理在生活中无处不在
文:王晓刚 学生记者团 姚卓琛 图:姚卓琛 来源:学生记者团 时间:2018-07-29 5001

  “1米是多少?1米是光在真空中用1/299792458秒传播的路径。”那么,“1千克是多少?”“1秒是多少?”“1安倍是多少?”“1摩尔是多少?”“1坎德拉是多少?”……这些看似普通的国际单位,细究起来,却十分有趣。7月16-20日,俄罗斯国立高等经济学院Konstantin Arutyunov教授受英才实验学院邀请,在清水河校区带来了精彩的《测量技术》课程,讲解了力学、光学、电学等领域的基本测量方式。

教授照片3.png

  “物理在我们的生活中是无处不在的,不管你的专业是什么,学一学物理都是有好处的!”他说,“物理学是一门比较基础的课程,对成电的学生尤为重要。如果时间允许,我愿意倾囊相授。”

通俗易懂:“讲课自带流量”

  这是Konstantin Arutyunov教授第三次来到电子科技大学。他已经是电子科技大学的“老朋友”了。

  Konstantin Arutyunov教授分别于1985年和1988年获得莫斯科国立大学理学硕士学位和物理学博士学位。2002年起,他在芬兰大学担任助理教授。2014年,进入莫斯科吉洪诺夫电子与数学研究院任教授。现为俄罗斯国立高等经济学院教授。

  在俄罗斯国立高等经济学院,他曾在2015、2016、2017连续三年都被学生评选为“Best Teacher”,相当于电子科技大学的“我最喜爱的老师”。谈起授课的秘诀,他说:“我喜欢给学生放映一些与知识点相关的视频,让他们知道物理不只存在于课本,而是在生活的每个角落。”

  这次在电子科技大学讲课,他在讲解“电压”的基本测量方法时,通过动画视频展示了直流发电机发电的每一个细节,还用磁感线具象化地描绘出了磁场和电流的变化过程,给同学们留下了很深的印象。他还展示了变压器的内部结构,通过动画的辅助,层层解剖变压器的模型,细致地讲解了每一个组件的作用。

  他还擅长描绘抽象的物理元素。他会用小球来表示电荷,连续不断的小球滚动就形成了稳定的电流;他用多向的阀门指示变化过程,给大家以最直观生动的感受。英才学院吴晓东同学听了课程后表示,“Konstantin Arutyunov教授的备课和讲授都非常细致,穿插相关的视频也很好地把课本知识和实验内容结合在了一起,让我学到了不少测量的技巧。”

Konstantin Arutyunov讲授《测量技术》.jpg

细致备课:“乐意倾囊相授”

  Konstantin Arutyunov教授这次共准备了20个小时的课程。他把课程内容精心分成了10个部分,每一份占2个小时。在内容上,则是“先总后分”。第1-2小时和第3-4小时所讲内容是“总”,包括测量技术的基本概念、流程、信号的类型,以及如何通过可重复的测量来减少干扰信号带来的误差。随后,他细分开来,详细介绍了国际单位制(SI),如米、千克、秒、安倍、开尔文、坎德拉、摩尔等。

  国际单位制是公制系统的现代形式,是最广泛使用的衡量系统。它包括一个基于7个基本单元的连贯的测量单位系统,定义了22个命名单元,并包含更多未命名的相关派生单元。系统还为单元名称和单元符号建立一组20前缀,这些前缀可以在指定单元的倍数和分数时使用。

  从第5-6小时开始,他开始分述各种单位的定义和测量方法,内容十分丰富:有力学单位(内容包括长度、距离、位移,时间、频率、周期,速度和加速度,质量和重心,压力、压强和流体等),有光学单位(内容包括干涉、光谱、射线),有热力学单位(内容包括温度、量热法和热传输),还有电磁学单位(内容包括电压、电流、电阻、电介质、电信号的放大、精密电测量等)。其中,电磁学单位是课程的“重中之重”,几乎占去了整个课程的一半时间。

  在讲这些单位时,他会列出了一串串十分精确的数字,让同学们感到惊讶又有趣。比如,他会告诉同学们,“1秒是铯133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应辐射的91926317770个周期的持续时间”,“1坎德拉是发出频率为540×1012赫兹的单色辐射源在给定方向上的发光强度,该方向上的辐射强度为1/683瓦/球面度”。

  同时,他也从科学技术发展史的角度,回顾了每个定义的发展过程,即不同时期不同科学家给出的不同定义,并指出:“目前的国际单位制便于实际使用,但缺乏电动力学的物理清晰度。” “单位制正在不断发展。随着知识的进步,我们可能会发明新的单位。”

殷切期待:“享受你们的学生时代!”

  每节课后,Konstantin都会布置一定的作业,要求同学们尽量用英文作答,营造出了一种原汁原味的英文环境。英才学院曾灵娉同学表示:“有很多专业性的英文词汇需要我们提前查好,不然就会跟不上老师的节奏,不过,非常感谢Konstantin教授带来的如此多元化的课堂气氛。”

  Konstantin教授也十分喜爱这些相识仅有几天的成电学子。他说:“电子科技大学的学生非常积极主动,他们的数学能力普遍都非常卓越。”不过,他也指出部分学生的英语能力还有待提高,在他看来,掌握一门世界通用的语言,对于获取学术资源和前沿信息无疑是相当重要的。

  Konstantin教授自己十分热爱物理学的教学与科研,他也希望电子科技大学的学生能够在物理学中找到自己的兴趣。他说:“物理学对于我而言不是一个工作,而是一种人生享受。”他寄语成电学子,“一定要好好享受你们的学生时代,记得多去实验室,未来要在科学的殿堂做出更多的贡献。”


编辑:王晓刚  / 审核:罗莎  / 发布:陈伟