桐花万里丹山路 雏凤清于老凤声

桐花万里丹山路 雏凤清于老凤声

2015-12-21 18:21:52  《科学中国人》
本文作者:曹晓旭

2015-12-21 18:21:52
作者:曹晓旭
来源:《科学中国人》
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 ——记南方科技大学材料科学与工程系副教授程春

本刊记者  曹晓旭
  
  南方科技大学坐落于“改革开放的窗口”的深圳,自办学伊始即以“学术主导、学术自治”的新型办学理念承载着公众对于独立、自由校园的美好期待。沿袭以朱清时为代表的第一届校长的这一治学理念,历代学者们为教育改革做出了极大努力。如今,材料科学与工程系副教授程春秉承自由、开放的理念,在科研、教学的道路上探索实践。
  
  理论奠基 创新之源
  
  程春,华中师范大学国家物理基地班本硕毕业,香港科技大学纳米科学与技术博士、博士后,美国伯克利加州大学博士后,三地受教育经历,东西方文化在他身上相遇,已经不再是形式的混体,而是精神层面的和平融合,使得程春的治学态度里,囊括了中国智慧的通达以及西方思想严密的逻辑性,在这种态度的指引下,他对科研工作有了更深层次的认识。
  他认为,当前信息社会的多元化发展,功能纳米材料的合成以及在能源吸收、转化与存储方面的需求日益加剧。为顺应社会发展的新需求,大胆变革传统材料学研究内容,将机敏材料、能源材料及柔性电子材料三方面相互交叉,融合演变,形成一个新的科研方向:功能材料-微纳调控与应用,并展开了一系列的复合性研究。
  机敏智能材料具有环境感知、响应和处理能力,能够适应环境发展,是一种材料技术与信息技术相结合的融合性材料。在机敏智能材料的研发上,程春认为,钒氧化物机敏材料近年来受到国内外材料学者的广泛关注,它不仅涉及到材料学领域相变机制的理论研究,还对微型机器人制造、微纳能量热输运等器件应用研究起着关键作用。部分机敏、智能材料已被广泛应用于信息、通讯、医疗领域等,极大地改善着人们的生活。
  因此,在先进可控生长纳米VO2材料技术、VO2纳米线梯度掺杂及应用拓展、基于单畴相变的微纳尺度热输运测量平台、高性能VO2@Cr双晶片微纳驱动器、纳米VO2的热致变色性能及其在智能玻璃的应用、超薄钒氧化物二维材料的制备及其在柔性储能器件方面,程春带领团队进行了大刀阔斧的改革。
  另外,除却机敏智能材料以外,柔性电子材料柔韧度高、成本低廉,其作用同样不容小觑。诸多柔性电子材料因其独特性能,早已被广泛应用于信息、能源、医疗、国防等领域。程春认为,以二维材料为代表的柔性电子材料具有更加优异的稳定性和光电性能将会取代传统有机材料,被制作成各类丰富、性能更高的柔性电子器件。于是,他从石墨烯、二硫化钼及黑磷等二维材料的生长机制,到低温下柔性绝缘衬底上二维材料的大面积制备,再到从场效应管及传感器出发探索柔性电子器件的应用市场,寻找材料工程技术突破口,全面推动柔性电子器件的产业化发展。
  谈及目前移动设备、可穿戴式电子产品、野外装备、家庭汽车和其他商业交通工具的迅猛发展,移动电源市场呈现的白热化态势问题,程春也加快了对钙钛矿太阳能电池的研究步伐。他秉承“技术要为市场服务,科研要为人类造福”的理念,联合国际太阳能光伏电池领域顶尖专家学者,将对钙钛矿太阳能电池系统进行全面研发,并把技术应用于产业线量化生产,制作出以“随插随贴即可用”的柔性高性能钙钛矿太阳能电池发电薄膜为主打的系列钙钛矿薄膜电池产品。这对深圳市新型光伏产业的建立与发展提供了强有力的技术支撑,更填补新型太阳能电池市场的空白,引领全国太阳能产业实现跨越式发展。据悉,在产品产业化充分实施后将能实现太阳能电池薄膜每年发电量7200亿度以上,相当于每年节约电费约4300亿元,节约标准煤近3亿吨,能够为中国减少近8%的碳排放量,能够减少我国环境污染,促进社会的可持续性发展。
  面对未来的科研挑战,程春关注的不仅是材料学科理论国际前沿上的超越以及功能材料-微纳调控与应用这一新研究方向上的深入,还包括新成果的应用转化,“成果只有转化为产品,才能真正推动整个行业发展”。为此,程春深感一人之力终归有限,团队建设刻不容缓。回国短短两年,独立建成了面积达100多平方米、先端设备齐全的“微纳功能材料-结构调控与应用实验室”。
  作为学科带头人,组建了一支集博士后、访问学者、研究助理和实验员、优秀本科生于一体的勇于创新、团结协作的国际化学术队伍,已经聚集了20多人。这支既有材料学理论研究和实验基础研究背景,又有材料学应用与产业化研究经历的人才组合,能够使实验室在机敏材料和能源材料等新材料学科领域做出开创性和系统性学术成果,同时还能加速推动新材料研究成果的产业化发展。
  
  因地制宜 教改先锋
  
  自入职南方科技大学负责教研工作以来,程春便结合深圳地区节奏快、理念新的地域性特点,紧跟学校发展理念,不断创新,为国内大学教育发展做了很多教改示范。为积极探索高端创新型人才培养模式,利用自己十余年在国内、香港及欧美等国家地区的受教育经历,在课堂教学和实验教学两方面进行关键性改革,将开放式教学模式与研究实践相结合,开创了“三三四加一”的新型教改方案。
  传统授课模式、开放式教学及科研实践等多种教学方式的有效融合,既能取长补短,全面提升学生对基础理论知识的掌握程度,又能够加强学生与学生间、学生与教师间的互动,可以有效帮助学生树立自主学习思想,激发科研热情。
  在纳米科学与技术相关课程上,程春开展了“开放式研究性教学模式的研究与实践”的教学改革实践,使学生及学校对课程评教高达90分以上,并基于此申请的教改项目获得了广东省教育厅“高等教育教学改革项目”的基金支持。
  通过新型教育模式,程春指导的学生科研创新能力得到全面展现,仅2012级学生当中,就有逾半数的学生作为科研项目负责人获得各级(国家、省及学校)大学生创新创业基金的支持。其中,大学生科研项目6项,包括2项广东省大学生科技创新项目、4项大学生创新创业训练计划项目。在其悉心教导下,两名本科学生已经在国际著名期刊Nature Publishing Group-Scientific Reports以第一作者发表论文各1篇,开学校本科生发表SCI论文的先河。
  2009年,刚刚上任为南方科技大学校长的朱清时,在受访美国《科学》杂志时曾说:“我已准备好做尝试真正教育改革的第一人,但也许成功的第一人要属于后来者”。2014年期满卸任在接受《人物》杂志专访时,他又引用这句话作为告别宣言。市场化、自由化日益兴盛的趋势表明,南方科大经历过改革的“阵痛”,必将迎来旺盛发展的明天。
  今年1月21日,中科院院士、北大副校长陈十一被任命为南方科技大学校长。陈十一曾担任过北京大学副校长,此前还参与了北京大学工学院的重建。
  出任南方科技大学以来,他一直在和学校的教授和学生们座谈,并面试世界各地来申请教职的学者,“到了南科大,发现那些本科生们真的很优秀,我们任何一位教授,不管是院士还是千人计划教授的实验室里,都能看到本科生们参与实验”。
  按照陈十一的规划,南科大的目标是在2024年成为中国最好的大学之一,到2049年成为世界上最好的大学之一。
  程春作为受自由、开放思想影响的南方科技大学一员,深知肩上的责任。他认为,“通过开放式研究性教学模式能够培养创新研究人才,培训教师如何开展开放式研究性教学以及进行其他教学改革的探索,最终能够让南方科技大学形成一个集人才培养、教师培训、教改研究的优质平台”。他所创多项教改项目无疑为南方科技大学这一高等教学改革示范基地划上了浓墨重彩的一笔。
  桐花万里丹山路,雏凤清于老凤声。沿着老一代先行者的脚步,相信新一代学者在新形势下定能继往开来,为我国的教研事业开创一片新天地。

责任编辑:微科普

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