沉迷在精密世界裡的青年博士
——記哈爾濱工業大學(威海)傳播學院副教授王延深
◎文/記者 夏樹剛 通訊員 王曉 圖/記者 楊正
沉穩儒雅、低調寡言。初次與王延深相見,這是他留給記者的第一印象。
在學校,很多老師和學生并不認識這位青年博士,平常也很少能在校園裡見到他。但有一個地方,你有90%的機會會找到他,那就是實驗室。
實驗室是王延深最常待的地方,思考與實踐是他最喜愛的活動。

王延深正在操作光學儀器。
讓枯燥的課堂
變得有趣味
趣味性的案例、新奇的親身操作,一個理工科的課堂,數次被掌聲打斷。講這堂課的人是船舶與海洋工程學院副教授王延深。
2008年,王延深從哈爾濱工業大學精密工程研究所畢業,來到威海校區任教。與其他新教師一樣,王延深剛踏上講台時,也曾緊張、迷茫過,幾乎無教學技巧可言。但為了盡早站穩三尺講台,他演繹出自己的“教學提升記”。
“同樣是在大學,當老師和當學生最大的差别就在于責任感更大了。”在他看來,作為教師,不僅要有紮實的專業理論知識與教學方法技巧,還要有滿滿的責任感。
“在走上講台前,我事先觀看了大量網上公開課,找來教案和PPT課件學習,還觀摩了一些老教師講課過程。”在學習借鑒的同時,王延深着手制作符合自身實際的課件。為了達到最好的教學效果,他常常工作到晚上十二點。漸漸地,他的教學變得輕車熟路,成為學生眼中的高人氣老師。
王延深認為,要想讓學生們學到更先進、更實際的知識,必須在課堂加入新的東西,引入實際操作。他在課堂上經常插入一些最新的圖例,播放實驗操作視訊給同學們看。同時吸收國外先進的工程教育理念,将目前主流的機械設計及仿真軟體及設計方法引入課堂。
“堅持一段時間後,上課的内容得到了豐富,在課堂上通過現場示範等方法調動學生積極性,大家聽得認真、學得認真,課堂效果自然就變好了。”談及教學體會時,王延深信心滿滿。
一天18個小時
泡在實驗室
讀博期間,王延深在著名超精密加工專家董申教授的引領下,先後參與了精密微型銑床振動抑制等國防急需課題和超短脈沖雷射緻透明材料内部密實化區域的納米力學特性等前瞻性研究,取得了大量具有國際先進水準的研究成果。
這麼多成績是怎麼做出來的?王延深的答案隻有一個:泡實驗室。
讀博期間,王延深大多數時間都花在了實驗室裡,最多的時候一天能達到18個小時。如今到威海校區工作已有近8年時間,王延深在同僚和學生眼中仍是一位科研能人,經常泡在實驗室和學生一起搞研究。
除了日常教學工作,王延深還分管哈工大·新北洋國家—地方聯合工程實驗室研究所學生和大學生的培養工作。從這裡走出的大學生許多被保送至清華大學等知名院校繼續深造,更多的則成為國内知名機械制造、汽車制造等企業的骨幹力量。而研究所學生則大多就職于國防、軍工等科研院所。
成績的背後源自于聯合實驗室濃厚的學術氛圍,在這裡,每位學生都可以挑戰權威、大膽突破。其中,王延深帶領研究所學生張美美所做的特種列印機膠輥摩擦特性研究,提出了全新的摩擦學理論模型來解釋列印機傳紙中的非線性摩擦問題,填補了國内特種列印機研究領域的空白,為後續膠輥的研制和特種列印機的研發提供了理論依據。
“搞科研千萬不能閉門造車,交流是最好的老師,因為交流讨論可以使大家暢所欲言,獲得資訊與靈感。”王延深教會學生使用各種常用科研軟體,教會他們怎樣高效查閱科技文獻,及時把握研究領域的前沿和熱點問題。鼓勵學生多上科研論壇,盡量從各種科研論壇上獲得專家和經驗者的指導。“在借鑒的同時要推陳出新,不能照搬,要通過自己踏踏實實地研究,去體會科研過程及方法的真谛,從中體會總結、提煉出自己獨特的研究方案。”
制作誤差0.2微米的
微銑機床
雷射輔助、三軸精密運動控制、氣浮隔振……在聯合實驗室的一角,陳放着一台雷射熱輔助微銑削機床。别看它個頭不大,卻是精密加工領域的“明星産品”,具有國際先進、國内領先水準,傾注了王延深近10年心血。
钛合金、鎳合金材料具有高強度、高硬度以及高耐熱等優良特性,被廣泛應用于航空、航天和醫療等領域,然而上述材料由于硬度極高而難以加工,利用雷射對金屬表面進行軟化,降低材料硬度是解決難加工材料的好方法。目前,國内在雷射熱輔助微銑削領域研究鮮見報道且大多處于仿真模拟階段研究,而歐美發達國家在該領域的研究也僅有10年的積累,一些基礎理論和工藝問題也尚未完全透徹。
讀博期間,在參與國内第一台超精密微型銑床研制的過程中,王延深便關注到雷射熱輔助微銑領域的發展,時刻關注國外在該領域的最新動态,經常翻閱相關雜志、文獻,逐漸萌生了制造該類機床的想法。
2013年3月,王延深帶領兩名研究所學生開始着手雷射熱輔助微銑機床的研制工作。經過半年多的努力,搭建了第一代雷射熱輔助微銑機床樣機,經過200多次的試驗使加工精度提高到了0.3微米,并獲得了大量的第一手實驗資料,加工品質提高40%以上,得到了行業内相關專家的認可。
通過總結第一代樣機的優缺點,王延深發現其對外界低頻振動的抑制方面還存在一定問題。随後又帶領3名研究所學生和1名大學生對機床的結構進行了重新設計。經過8個月的努力,于2014年6月在威海校區搭建了第二代雷射熱輔助微銑機床樣機。大量實驗資料表明,該樣機具有比第一代樣機更好的振動抑制性能,其加工精度能達到0.2微米。
目前,王延深仍然在從事該項目的研究,他準備帶領着研究所學生和專職科研人員将該領域的研究成果逐漸從微加工推進到宏觀尺度加工,從應用于國防和軍工等領域推廣到機車發動機缸體加工、模具加工等民用應用領域。“科研在于新,要做就要做最前沿的,不能老是跟着人家屁股後面跑。”看來這位青年博士又将開啟“狂人模式”了。