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朱梅姿:从编程课汲取能量,揽学术论文、专利、软著,跃入上海交大

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优秀教师/意见领袖/博士学历/特邀专家/独家讲师
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导读:在这个充满机遇与挑战的时代,编程已成为连接现实与未来的桥梁。作为西南科技大学的一名本科生,我有幸参加了上海交通大学张斌老师主讲的C++/Python/Fortran编程课。我从Fortran入手,通过层层递进的案例学习,不仅掌握了扎实的编程基础,还激发了浓厚的科研兴趣。在后续的强化实战训练中,我通过不断学习,发表了2篇学术论文,获得了发明专利和软件著作权。这段经历不仅为未来的学术发展奠定了坚实基础,并且帮助我成功推免至上海交通大学攻读硕士学位。

一、机缘巧合踏入编程课堂

大二寒假,我在实验室老师的推荐下,踏入了张斌老师开设的编程课堂。当时,我们学习的语言是Fortran,通过编写JCP论文里的计算案例,从简单的1维案例到复杂的2维案例,从正向编程到反演程序,我一步步构建起了扎实的编程基础。
每天晚上,张斌老师都会通过线上会议与我们交流,耐心解答我们遇到的每一个编程难题。在他的指导下,我逐渐掌握了编程的思路框架,学会了如何将复杂问题分解为小问题,逐步解决。同时,我也学会了调试和排查问题的技巧,能够迅速定位并修复代码中的错误。
那个寒假,我在编程技能上取得了显著的进步,但更重要的是,我找到了对科研的浓厚兴趣。编程不再仅仅是枯燥的代码和算法,它成为了我探索未知世界的钥匙。于是,在暑假期间,我主动找到了张老师,请求进行更为深入的强化训练。

二、编程实战训练-让我收获颇丰

在实战训练的第一个案例中,我接触到了分层旋流火焰的研究。通过学习Python语言,我反演了师兄之前的相关程序,并在老师和师兄的悉心指导下,开始了自己的研究。从确定研究方向和问题,到进行文献调研,再到整理火焰数据,我一步步深入,最终开发出了火焰特征识别程序。利用随机森林算法,我对不同工况下的分层旋流火焰进行了分类和特征预测,模型的精度达到了95%以上。这段经历不仅锻炼了我的科研能力,更让我收获了一篇第一作者身份的学术论文。

在接下来的实战训练中,我又参与了两个富有挑战性的项目。一个是针对传统跨境物流运输中快递打包组合的问题,我们提出了一种基于分治思想的智能快递打包组合方法。这种方法可以快速预测包裹组合的计算时间和物流代价,给出最优的打包组合方式,大大提高了物流效率。最终,我收获了发明专利和软件著作权各一项。

另一个项目则是在燃烧领域的研究。燃烧反应动力学涉及复杂的化学反应和传热过程,其常微分方程组的求解往往面临非线性、耦合及高维度等挑战。我们团队通过深度神经网络学习高维多尺度化学动力学系统问题,实现了对燃烧反应动力学常微分方程组的快速求解替代。这种方法有望显著提高计算效率,特别是在利用GPU加速的情况下,反应速率的计算可以加速一到两个数量级。

三、推免至上海交通大学攻读硕士学位

回顾这段经历,我衷心感谢张斌老师对我的教导和关怀。通过张老师的编程课和后续的强化实战训练,我不仅收获了编程能力的飞跃提升,更在科研道路上迈出了坚实的一步。这段经历不仅为我未来的学术发展奠定了坚实的基础,更助力我成功推免至上海交通大学攻读硕士学位。

现在,我怀揣着对科研的热爱,在航空航天领域不断探索、不断前行。我相信,只要勇于探索未知、敢于挑战自我,每个人都能实现自己的目标与理想。希望我的这段经历能够激励更多的同学加入到编程课的行列中来,一起开启一段充满挑战与收获的旅程!以下是张斌老师主讲的C++/Python/Fortran编程详细介绍。

四、高级编程人才训练营

2025年1月2日,由上海交通大学航空航天学院张斌教授组织《高级编程人才定制培养训练营——上海交通大学C++/Fortran/Python编程综合技能课程又要开启了,让学习者 “先人一步”出国留学/保研升学/高薪就业。自2025年起,学习者可以在仿真秀官网和APP报名,长期招生。
(一)上海交通大学张斌教授及团队亲授

张斌,上海交通大学航空航天学院研究员,从事飞行器设计。拥有15年(2008-至今)传授本科生如何掌握科研编程技能,组织了一个约20人的编程教学研发团队(博士、硕士、本科),主开发了一套适合零基础学生掌握编程能力的教学方法;拥有大量科研项目中积累的实际编程教学案例

张 斌 研究员 博导

博士,上海交通大学航空航天学院研究员、上海交通大学晨星学者,入选四川省天府“峨眉计划”。燃烧空气动力学专委会委员。
研究方向:计算流体力学算法和少样本智能建模方法。在Journal of Computational Physics、Journal of Fluid Mechanics、Combustion and flame和Physics of Fluids等行业权威期刊上发表了80余篇SCI/EI论文,申请专利和软件著作权30余项。
主持四川省融办重大项目、四川省科技厅重点研发项目、GF973子课题项目、国家自然科学基金面向上项目、国家自然科学基金重大研究计划培育项目、青年基金等20余项课题,作为技术骨干参与了“两机”专项重大项目、国家自然科学基金重大集成项目等。
(二)“三个阶段”系统培训高级编程人才

第一阶段教学大纲(基础班)  

  1、学习目标

(1)学习基础编程书写规范
(2)学习正向逆向编程技巧
(3)学习四步编程底层逻辑

  2、学习方式

(1)线上跟着视频课自学独立完成规定教学内容
(2)每晚8-9点小组(学员+1个助教)线上讨论编程 bug和解决思路
(3)每天导师会随机进入各个小组参与学员和助教的讨论
(4)推荐寒暑假时间集中1-2月来学习

  3、学习内容

(1)提供源代码、教学视频和教学资料

(2)Code1:C++ 编写1维标量方程(逆向编程)

(3) Code2:C++ 编写2维标量方程(逆向编程)

(4)Code3:C++编写1维标量方程+UNO 格式+源项(正向编程)

(5Code4:C++编写2维标量方程+UNO 格式+源项(正向编程)

(6)Code5:C++ 编写2维标量方程+WENO 格式+龙格库塔格式(正向编程)

(7) Code6-10 Fortran把 Code1-5 重写一遍

(8)Code11-15 Python 把 Code1-5 重写一遍

  注:进入第一阶段的学员,在2个月以内完成学习内容,讲师提供一对一服务答疑和指导服务 。未能完成学习内容的学员,满2个月以后不再提供答疑和服务指导,但是提供未完成内容程序和代码供自己练习 。

  4、考核方式

(1)线上导师 1vs1 检查 code1-code15,询问编程格式、编程技巧和算法原理.
(2)提交第一阶段编程 bug 集:什么 bug?什么原因?如何解决? 

 5、预期效果

(1)零基础学员具备完成学科类大作业能力

(2)本科毕业设计能力

(3)数模竞赛编程能力

第二阶段教学大纲(强化班)  

1、学习目标

(1)通过实际问题强化学员的综合编程技能

(2)培养学员团队合作精神和高效沟通能力

(3)挖掘具有编程天赋或者创新精神的人才

2、学习方式

(1)依次进入各个强化编程培训小组:格式组、燃烧组、并行组、优化组、图像组、建模组、导弹组、界面组、烧蚀组、稀薄组。
(2)每个组会在助教的协助下,完成一个实际问题的程序反演+1个新任务。
(3)每周天晚 8 点定期小组(学员+1 个助教)线上讨论编程 bug 和解决思路。
(4)每周天导师会随机进入各个小组参与学员和助教的讨论。
(5)学员如果遇到助教也解决不了的问题可直接微 信联系导师。

3、学习内容

格式组:反演 2 维 Euler 方程,编写增加源项程序。

燃烧组:反演氢燃料零维点火程序,编写乙烯燃烧程序。

并行组:反演 2 维标量并行程序,编写 3 维标量并行程序。

优化组:反演 Fortran 遗传算法程序,编写Python遗传算法程序。

图像组:反演圆孔图像特征识别程序,编写圆孔分类识别程序。

建模组:反演蒙特卡洛采样建模程序,编写自适应采样建模程序。

导弹组:反演 3 自由度导弹飞行轨迹程序,复现论文结果。

界面组:反演商飞任务 1 界面,编写商飞任务 2 界面。

烧蚀组:反演 1 维烧蚀传热程序,复现论文结果。

稀薄组:反应 0 维 DSMC 程序,复现论文结果。

注:(1)实际练习的程序会持续更新,且会大于10个。

(2)进入第二阶段的学员,在一年以内完成学习内容,讲师提供一对一服务答疑和指导服务 。未能完成学习内容的学员,满一年以后不再提供答疑和服务指导,但是提供未完成内容程序和代码供自己练习 。

4、考核方式

(1)每完成一个任务导师线上 1vs1 检查,询问编程 bug 集和算法原理。
(2)完成 10 个任务以上的学员,经过导师测评后可以进入第三个阶段。
(3)如果导师认为学员具有极强的编程天赋,可直接进入第三阶段学习。

5、预期效果

通过第二个阶段的学生具备大部分研究生毕业所需的编程能力。

第三阶段教学大纲(实习)  

1、学习目标

用前沿的工程问题或科学问题培养学生创新精神

2、学习方式

(1)进入到导师研究生小组,和博士生硕士生一起参与科研项目

(2)每周组会需按照研究生标准介绍科研进展

3、预期效果

(1)每个学员会分配到一个具体的需要用编程解决的科研任务,解决后根据任务难度获得 1000、2000、5000 元不等助研费。
(2)每个学员会分配一个具体的研究生进行 1vs1 的科研辅导。
(3)学员有机会线下(上海交通大学四川研究院)科研活动,并获得实习证明。 报销来回路费和住宿费。
(4)学员有机会在导师指导下完成本科毕业设计。
(5)学员有机会获得导师推荐信。

(6)学员可获得深造和就业相关信息,非常出色的学员可获得推荐出国或读研的机会。

(三)适合谁学
1、大一本科生最佳(不限学校和专业,理工科最佳)
2、想读研读博的学生
3、想出国的学生
4、想进大厂工作的学生
注1:不太适合在校高年级研究生,因为需要投入足够多且连续的时间。

注2:不太适合已经工作的工程师,因为需要投入足够多且连续的时间。

(四)报名咨询和试看

请识别下方二维码,购买课程或进入群里咨询老师,购课后进入编程训练营开启学习之旅。

可回放,开发票,奖学金加餐
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(五)真实案例(持续更新中)

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下载地址在仿真秀APP公众 号菜单-资料库-资料下载-进入百度云盘群下载,不会失效,且永久免费更新。
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(完)


来源:仿真秀App
非线性燃烧化学航空航天UGpython多尺度物流
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首次发布时间:2025-01-03
最近编辑:2天前
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