自我介绍

潘宝瑞，西北工业大学航空学院机械专业硕士研究生，师从周杰教授。获得西北工业大学国际化领军人才培养项目资助，于2023年9月到2024年1月赴英国牛津大学，在工程科学系John Huber教授的指导下开展了为期4个月的访学交流。

学校概况

牛津大学（University of Oxford），简称“牛津”（Oxford），位于英国牛津，是一所公立研究型大学，采用传统学院制，长年占据各世界大学排名之前五名。作为英国“金三角名校” “G5超级精英大学”罗素大学集团及全球大学校长论坛的主要成员之一，它是英语世界历史最悠久的大学，也是世上现存第二古老持续办学的高等教育机构。

牛津大学培养了众多社会名人，其中包括28位英国首相及多国领袖与政治要员。截至2020年10月，牛津大学的校友、教授及研究人员中，共产生72位诺贝尔奖得主、3位菲尔兹奖得主以及6位图灵奖得主。牛津大学在数学、物理、医学、法学、商学、文学等多个领域拥有崇高的学术地位及广泛的影响力，被公认为是当今世界最顶尖的高等教育机构之一。它同时拥有全球最具规模的大学出版社及全英最大型的大学图书馆系统。

科学研究

我在硕士阶段的研究工作主要集中于航空声学及空气声降噪领域，具体方向是多孔介质声学和智能优化算法在吸声结构设计中的应用。我以往的研究建立在对传统泡沫材料的逆向声学表征上，并通过结合启发式算法和机器学习方法构建混合算法框架，协同优化内嵌随机结构布局，在低厚度下实现总体结构的可调节宽频吸声特性。然而被动降噪方法与泡沫材料在低频降噪方面存在难以突破的上限，为寻求声学结构在降噪频段与适用介质方面的突破，在周老师的推荐下，由英国牛津大学工程科学系的John Huber教授在本次访学项目中担任外方导师，指导我在此方向的进一步研究工作。

Huber教授长期研究应用于致动器和传感器的智能材料，在压电材料、铁电材料、致动器及传感器等领域造诣颇深。基于之前与Huber教授的沟通及文献阅读，我把自己的研究经验与Huber教授的研究方向相结合，通过与组内博士纪国圣的交流合作，进行了"Optimisation for Multi-layer Piezoelectric Structures with Tunable Acoustical Properties"的研究工作，将智能优化算法应用到基于压电材料的声学结构设计上。该多层压电复合结构具有多组含被动元件的独立外接电路，在较低的厚度下可实现对固体声在宽频域范围的反射、吸收与透射调节。研究中对所构建的单层及多层压电结构建立了解析模型，并使用数值方法加以验证，基于多层次元启发式算法实现了总体结构的自下而上优化设计。研究结果显示，所建立解析模型与数值仿真模型匹配较好，极大的缩短了优化设计所需计算资源与时间；对比单层压电结构，多层结构具有更高的吸声能力上限与吸收带宽，以及更为灵活的声学特性调节能力。

在本次牛津大学的访问期间，作为研究的前置工作，题为"Bottom-up approaches for rapid on-demand design of modular metaporous structures with tailored absorption"的论文被SCI一区期刊《International Journal of Mechanical Sciences》录用并网络出版。合作研究工作的成果也被整理成题为"Inverse design of composite multi-layer piezoelectric structures with electrical circuits for tunable acoustic properties"的论文，目前正在撰写中。

日常科研方面，我定期会与Huber教授预约会面，汇报并讨论科研进展。在回国前的最近一次总结会面中，Huber教授对我在这数个月中完成的科研成果给予了充分肯定，并表扬了我的科研热情。此外，在完成与牛津合作学术研究的同时，我还抽空总结了整个硕士期间的研究内容与发表论文，在此基础上完成了自己的硕士毕业论文。

与外方导师Huber教授讨论科研进展

日常生活

我对牛津大学最初的记忆源自英语课使用的牛津版英语教材，后来也从不断接触到牛津大学出版社的各类外语书籍了解到这所世界一流学府同时拥有全球规模最大的大学出版社。

这次访学是我第一次踏出国门，来到远在万里之外的英国。牛津市是牛津郡中的唯一城市，与隔壁伦敦这种国际化大都市相比，其实更像是一个古朴的小镇。牛津坐落于泰晤士河上游盆地，四周被丘陵环绕，而牛津大学的30多个学院就散布在整个城市本就不大的市中心及其周边区域，每走几步就能遇到学院的资产，感觉牛津已经与整个牛津大学合二为一了。放眼望去，整个市区都以土黄色的石制建筑为主，建筑种类多样，涵盖了中世纪以来各个时期的多种风格。与百年前的照片和地图对比，牛津市区的主要建筑样貌和街道布局基本保持一致，令人感叹时光的流逝。在我看来，牛津与西安有几分相似，其本身是一座相当古老的城市，而丰富的历史文化底蕴和优异的教育资源又引得来自各国的游客与学子前来参观学习。气候方面，牛津纬度高于哈尔滨，与漠河相当，但受到温带海洋性气候影响，全年气温温和，降水比较多，我去的时候已经是9月，飞机降落时可以看到伦敦上空盘绕的雾气。天气阴晴不定，小雨连绵，甚至时常出着太阳下雨，当地人也是习以为常，基本不打伞。频繁的降雨带来了丰富的植被，城市的绿地面积相当可观。湿度尚可，介于上海与西安之间。冬天温度基本保持在零上，室内通有暖气。

牛津的房源紧俏，租金价格也很高。我住在当地人的社区，距离市区大约3公里，所幸出门不过百米就是公交车站，因此主要依靠公交车加步行的方式完成日常通勤外出。住宿方面，房东姐姐十分热情好客，经常会给我分享一些她烹饪的食物，圣诞节还为我准备了几个礼物。此外，她对中国传统文化和典故颇为了解，我们经常一起讨论，也直接锻炼了我的英语口语能力。透过卧室的窗户，我时常可以看到一只松鼠从后院觅食经过，社区环境可见不错。

在牛津大学，不同的科系都有自己的大楼。我所在的工程科学系位于牛津大学公园旁边，工位前的窗户靠近马路，但车流量并不多，因此平时比较宁静。曾有一次周末，我循着欢呼声走到门口，发现马路被划为牛津半马拉松的赛道。每天街道上都能看到各个年龄段的当地人在跑步，他们对健身的热情很高，闲暇时间也比较充裕。

饮食方面，在西工大我一般是食堂和外卖相结合，偶尔出去吃。然而在牛津这几个月，我基本都是自己做饭，不仅是因为英国较高的消费水平，也是想借此锻炼一下自己的厨艺和独立生活能力。每周六是我去购物广场大采购的日子，屯足够吃一星期的各种食物。英国超市的蔬菜水果和肉类都是预包装好的，牛奶果汁等价格便宜。在综合衡量耗时与难度后，我在日常烹饪方面选择炒菜与烤箱相结合，营养又美味，系里的冰箱和微波炉也可以满足我在办公室吃上午饭。

整个访问期间，我基本全程在忙国内外的各种事务，譬如刚去就要准备国奖答辩，然后是合作科研工作，每周固定的汇报，中间穿插完成硕士的毕业论文，科研贯穿了整个访学生活。当然，我也利用每日的通勤游走穿梭于牛津市区的各个主要景点，对于诸如百年前钱钟书和杨绛先生埋头读书的博德利图书馆（Bodleian Library），对面的圣母玛利亚大学教堂（University Church of St Mary the Virgin），叹息桥（Bridge of Sighs），莫德林桥（Magdalen Bridge）等地标建筑，日复一日已是“熟视无睹”。此外，组内的博士还带我参观了他所在的三一学院（Trinity College），并且一起吃了学堂晚餐（Formal Hall）。我一直有参观博物馆的兴趣爱好，英国博物馆的数量与质量举世闻名。利用科研以外的闲暇时间，我参观了3个隶属于牛津大学的博物馆：阿什莫林博物馆(Ashmolean Museum)、牛津大学自然史博物馆(Oxford University Museum of Natural History)和皮特·里弗斯博物馆(Pitt Rivers Museum)，从历史人文到自然科学，其中满是过去牛津大学教授与校友的捐赠。临行前，我还前往伦敦，参观了著名的大英博物馆（British Museum），并走过了不少著名地标，如大本钟（Big Ben）、伦敦塔桥（Tower Bridge）、特拉法加广场（Trafalgar Square）、白金汉宫（Buckingham Palace）等。伦敦的地铁系统、市区布局和建筑风格与上海，特别是外滩附近十分相似（过去英租界的影响），因此即便是第一次去也是轻车熟路了。

总   结

首先，我要感谢母校西北工业大学对我本次赴牛津大学访学的慷慨资助。我还要感谢导师周杰教授在整个过程中给予的巨大支持与帮助。同时，我衷心感谢John Huber教授对我在访学期间的学术指导。此外，我也要感谢纪国圣博士对我生活和学术方面的关心和帮助。

在这短短的数月留英经历中，我首次跨出国门，游历牛津和伦敦，深刻感受到多元文化的魅力，拓展了我的视野。独自在全英文环境中生活，通过一次又一次的英语对话，我的语言水平不断得到提高。通过对比国内外的日常生活，我真切地认识到中国在全产业链上的优势，这让我深信中国伟大复兴的实现是必然的。在这段难忘的经历中，我不仅完成了与牛津合作的科研课题和硕士毕业论文，更重要的是在个人成长和人生观念上有了深刻的体验和领悟。与不同国家的人交流，我学会了更加开放包容，尊重和理解不同文化背景下的人们。这段访学经历将成为我人生道路上宝贵的财富，为我未来博士阶段的学习和研究奠定坚实的基础。

与Huber教授和纪国圣博士合影