2022年校级优秀教师陈爱永教授
陈爱永,教授,硕士生导师,先后获得应用数学专业硕士学位和工程力学专业博士学位,中国数学会奇异摄动专业委员会委员,美国《数学评论》评论员,国家自然科学基金项目函评专家,湖南省“芙蓉学者奖励计划”青年学者,湖南省121创新人才工程第二层次人选,广西杰出青年科学基金获得者。他主持完成国家自然科学基金项目2项,在国内外著名期刊上发表论文近30篇。
“科研已经成为了我生活中的一部分,于我而言它可以说得上是一种习惯。”陈爱永教授对科研的热爱溢于言表,“我很享受做科研的过程,为了最终的成功而努力是一件很幸福的事,每一个步骤我都倾注了百分百的热情和心血。”从2003年从事科研工作以来,陈教授已经在科研这条道路上奋斗了整整19个年头。
卯足劲啃“硬骨头”
初中毕业时,陈教授报考了中专院校,只因中专毕业后可以包分配工作。“那个时候我在中专学习,非常想提升自己的学历,于是报名参加了国防科技大学的自学考试,选择的是数学专业。”陈教授讲述道。十几门课程的学习,可以称得上是困难重重。在自学大学课程的过程中,费时费力费心。“当时信息渠道不畅通,无法像现在的同学们这样快速通过网络获取学习资料,有时甚至买不到教材,但是为了继续学习和备考,我想办法,通过写信给国防科技大学的工作人员来获得相关的教程资料。”陈教授回忆道。四年自学,他在1999年拿到了国防科技大学数学专业的专科毕业证。接着,在参加工作两年后,他又进入到研究生入学考试备考中:英语不好,每天空闲时间就不停地学;面对数学分析这类学起来很困难的科目,就卯足劲地去啃这些“硬骨头”。尽管在备考过程中遭到了不少挫折,但陈教授硬是凭着一股不服输的劲,一边工作,一边备考,双倍消耗精力,经过千百个日夜的学习锤炼,终于在2003年如愿以偿进入到昆明理工大学攻读应用数学专业硕士学位。读研期间,他跟随自己的导师,确定了自己今后科研工作的研究方向-微分方程的奇异摄动理论和流体动力学,开启了科研征程。
2011年,陈教授成功申请到了第一个国家自然科学基金项目。“那是我第一次申请科研项目,”陈教授说,“而且当时自己还只是取得了硕士学位,申请国家自然科学基金项目的科研工作者一般需要具有博士学位,所以那一次申请的难度是比较大的。好在当时确定的选题比较好,再加上虚心向同事们请教和自己的不断摸索,功夫不负有心人,最终申请成功了。”
水滴石穿
科研要实现突破,需要大量的时间做保证,需要源源不断的精力做动力。陈教授感叹,也许几个月甚至几年时间才会有一点点突破,但一个科研项目的成功,对于相关领域的发展是有意义的。“我会更加努力地坚持下去,在科研这条路上不停地奔跑下去,取得更多更大的突破,攻破更多的科研难题。我坚信‘守得云开见月明’的那一天终究会到来。”陈教授说道。
陈教授从事科研工作以来,研究时间最久的是2016年申请成功的第二个国家自然科学基金项目。“这是我从2014年就开始思考的一个科研问题,但是直到现在,8年的时间过去了,这个项目还只取得了部分成果。”陈教授说。从2014年的开始思考到2016年申请项目成功,再到2022年成果的取得还只是一部分,无不意味着科研的道路上充满艰辛与挑战。“水滴石穿”——陈教授反复提到了这个词,他认为在科研工作中,最重要的品质就是坚持、刻苦。他在进行这个研究项目时,曾经为了解决一个数学问题,整整一个月泡在教室里,与学生进行反复计算和讨论。黑板上写满了密密麻麻的计算过程,那一个月里,只要一有突破就赶紧记录下来,突破给予了他们欣喜和继续进行下去的力量。
通过利用几何奇异摄动理论建立了扰动BBM方程的光滑孤立波与周期波的存在性,他们成功构建了两个Abel积分比率所满足的Riccati方程,从而部分解决了华南理工大学刘正荣教授等提出的开问题。“我们提出的新方法,为解决具有退化奇点的模型的极限波速的单调性问题提供了新思路。”陈教授说。研究成果发表在常微分方程领域著名期刊《Journal of Differential Equations》上。论文发表后引起广泛关注,被多位数学领域的专家引用。来自加拿大Western大学的郁培教授更是高度评价他们发展了一个好方法(developed a good approach)来证明Melnikov函数的主因子是单调的。
而之后对于流体力学中的孤立子现象,陈教授所在团队发现了奇异曲线和各种奇异孤立子之间的联系,从几何角度给出了奇异孤立子的完整分类,详细刻画了光滑孤立波和光滑周期波向奇异孤立波和奇异周期波的渐近演化过程,回答了以色列著名数学物理学家Rosenau教授所指出的缺乏合适的数学工具研究非解析奇异孤立子的问题。研究成果发表在美国麻省理工学院数学系创办的著名期刊《Studies in Applied Mathematics》上,论文发表后同样引起了广泛关注,被法国数学与流体力学专家Dutykh教授在英国皇家学会著名期刊《Proceedings of the Royal Society A》上引用。
当得知自己的研究成果发表在这些数学领域的著名期刊上时,陈教授直言自己非常激动。“这对我接下来的科研工作有很大鼓舞,使我信心和动力倍增,因为这是对我科研工作的极大肯定。”陈教授坦言。
他认为自己从事的数学科研工作运用的多是基础理论方面的知识,只有理论与实践相结合,才能得到更广泛的应用。于是他在一师数学与统计学院组建了微分方程与动力系统科研团队,与该学院的王增赟教授、李坤教授、何孝凯博士、史红霞博士、卢霖博士、唐炎娟博士协同合作,更好地开展交叉研究。他们定期开展团队讨论班,学习交流最新前沿挑战性的课题,集体攻关,敢于挑战,展现着科研工作者在学校全面推进“一四”战略、全力推动学校高质量发展发展中的担当与作为。
高质量的教学是育好人的关键
提到与湖南第一师范学院的相遇,陈教授认为是“回归”。回归到家乡工作,回归师范院校教书育人。“我的生活现在就是两个方面,教学与科研。”“作为教师,育人是根本,高质量的教学是育好人的关键。”陈教授对记者说。他在学院先后承担了常微分方程、数学建模、数学分析等数学专业基础课的教学工作。在教学中他注重课程教学内容的创新性和挑战度,例如在教授数学分析中著名的微分中值定理时,在讲完罗尔定理后,他会引导学生去发现拉格朗日中值定理和柯西中值定理,培养学生从特殊到一般这种重要的数学思想方法。在讲解微分方程模型时,他运用数学建模的相关知识来分析国家的防控政策对控制传染病疫情的作用,将自己在微分方程方面的科研成果应用到教学当中。并且他在教学时经常会引导同学们思考不一样的解题方法,每当这时候同学们也更有兴趣和积极性。在课堂教学的过程中,他也经常补充一些著名高校的研究生入学考试题来提高同学们的学习挑战度,并鼓励同学们积极考研,热心为考研的同学们提供指导。
科研需要服务社会
陈教授认为科研要服务社会,要为社会发展贡献力量。他先后担任中国数学会奇异摄动专业委员会委员、国家自然科学基金、广东省自然科学基金和江西省自然科学基金的函评专家、一师范科协副主席、学术委员会委员及数统院学术委员会主任,承担了大量的论文、项目、人才计划和职称评审工作。陈教授表示他未来将围绕国家战略,开展数学科普工作,例如举办数学科普讲座,开展数学科普游戏活动等。并将注重多学科交叉研究,重点研究数学在大气科学、信息科学和人工智能方面的应用,为湖南“三高四新”战略和“强省会”战略贡献一份力量。
回首19年的科研历程,他直言自己一开始并没有现在这么执着,但随着时间的推移,在科研上的努力和对待学问的虔诚,慢慢就成为了一种习惯。这种习惯大概是上述那些时光里自己不断探索和坚持的身影。
对于近年来不断涌现的年轻科研工作者,陈教授表示,这是非常好的一种现象,科研要不断有年轻血液注入,才能取得更大突破。年轻的科研工作者要把握住自己科研道路上的机遇,学会坚持,学会创新,保持认真,保持专注,必定能在自己的研究领域干出一番成绩,用科研成果服务国家、服务人民、服务社会,实现自己的人生价值。
(编审:欧阳斐)