——記南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系副教授程春
本刊記者 曹曉旭
南方科技大學(xué)坐落于“改革開放的窗口”的深圳,自辦學(xué)伊始即以“學(xué)術(shù)主導(dǎo)、學(xué)術(shù)自治”的新型辦學(xué)理念承載著公眾對于獨立、自由校園的美好期待。沿襲以朱清時為代表的第一屆校長的這一治學(xué)理念,歷代學(xué)者們?yōu)榻逃母镒龀隽藰O大努力。如今,材料科學(xué)與工程系副教授程春秉承自由、開放的理念,在科研、教學(xué)的道路上探索實踐。
理論奠基 創(chuàng)新之源
程春,華中師范大學(xué)國家物理基地班本碩畢業(yè),香港科技大學(xué)納米科學(xué)與技術(shù)博士、博士后,美國伯克利加州大學(xué)博士后,三地受教育經(jīng)歷,東西方文化在他身上相遇,已經(jīng)不再是形式的混體,而是精神層面的和平融合,使得程春的治學(xué)態(tài)度里,囊括了中國智慧的通達以及西方思想嚴密的邏輯性,在這種態(tài)度的指引下,他對科研工作有了更深層次的認識。
他認為,當前信息社會的多元化發(fā)展,功能納米材料的合成以及在能源吸收、轉(zhuǎn)化與存儲方面的需求日益加劇。為順應(yīng)社會發(fā)展的新需求,大膽變革傳統(tǒng)材料學(xué)研究內(nèi)容,將機敏材料、能源材料及柔性電子材料三方面相互交叉,融合演變,形成一個新的科研方向:功能材料-微納調(diào)控與應(yīng)用,并展開了一系列的復(fù)合性研究。
機敏智能材料具有環(huán)境感知、響應(yīng)和處理能力,能夠適應(yīng)環(huán)境發(fā)展,是一種材料技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合的融合性材料。在機敏智能材料的研發(fā)上,程春認為,釩氧化物機敏材料近年來受到國內(nèi)外材料學(xué)者的廣泛關(guān)注,它不僅涉及到材料學(xué)領(lǐng)域相變機制的理論研究,還對微型機器人制造、微納能量熱輸運等器件應(yīng)用研究起著關(guān)鍵作用。部分機敏、智能材料已被廣泛應(yīng)用于信息、通訊、醫(yī)療領(lǐng)域等,極大地改善著人們的生活。
因此,在先進可控生長納米VO2材料技術(shù)、VO2納米線梯度摻雜及應(yīng)用拓展、基于單疇相變的微納尺度熱輸運測量平臺、高性能VO2@Cr雙晶片微納驅(qū)動器、納米VO2的熱致變色性能及其在智能玻璃的應(yīng)用、超薄釩氧化物二維材料的制備及其在柔性儲能器件方面,程春帶領(lǐng)團隊進行了大刀闊斧的改革。
另外,除卻機敏智能材料以外,柔性電子材料柔韌度高、成本低廉,其作用同樣不容小覷。諸多柔性電子材料因其獨特性能,早已被廣泛應(yīng)用于信息、能源、醫(yī)療、國防等領(lǐng)域。程春認為,以二維材料為代表的柔性電子材料具有更加優(yōu)異的穩(wěn)定性和光電性能將會取代傳統(tǒng)有機材料,被制作成各類豐富、性能更高的柔性電子器件。于是,他從石墨烯、二硫化鉬及黑磷等二維材料的生長機制,到低溫下柔性絕緣襯底上二維材料的大面積制備,再到從場效應(yīng)管及傳感器出發(fā)探索柔性電子器件的應(yīng)用市場,尋找材料工程技術(shù)突破口,全面推動柔性電子器件的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
談及目前移動設(shè)備、可穿戴式電子產(chǎn)品、野外裝備、家庭汽車和其他商業(yè)交通工具的迅猛發(fā)展,移動電源市場呈現(xiàn)的白熱化態(tài)勢問題,程春也加快了對鈣鈦礦太陽能電池的研究步伐。他秉承“技術(shù)要為市場服務(wù),科研要為人類造福”的理念,聯(lián)合國際太陽能光伏電池領(lǐng)域頂尖專家學(xué)者,將對鈣鈦礦太陽能電池系統(tǒng)進行全面研發(fā),并把技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)線量化生產(chǎn),制作出以“隨插隨貼即可用”的柔性高性能鈣鈦礦太陽能電池發(fā)電薄膜為主打的系列鈣鈦礦薄膜電池產(chǎn)品。這對深圳市新型光伏產(chǎn)業(yè)的建立與發(fā)展提供了強有力的技術(shù)支撐,更填補新型太陽能電池市場的空白,引領(lǐng)全國太陽能產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。據(jù)悉,在產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化充分實施后將能實現(xiàn)太陽能電池薄膜每年發(fā)電量7200億度以上,相當于每年節(jié)約電費約4300億元,節(jié)約標準煤近3億噸,能夠為中國減少近8%的碳排放量,能夠減少我國環(huán)境污染,促進社會的可持續(xù)性發(fā)展。
面對未來的科研挑戰(zhàn),程春關(guān)注的不僅是材料學(xué)科理論國際前沿上的超越以及功能材料-微納調(diào)控與應(yīng)用這一新研究方向上的深入,還包括新成果的應(yīng)用轉(zhuǎn)化,“成果只有轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,才能真正推動整個行業(yè)發(fā)展”。為此,程春深感一人之力終歸有限,團隊建設(shè)刻不容緩;貒潭虄赡,獨立建成了面積達100多平方米、先端設(shè)備齊全的“微納功能材料-結(jié)構(gòu)調(diào)控與應(yīng)用實驗室”。
作為學(xué)科帶頭人,組建了一支集博士后、訪問學(xué)者、研究助理和實驗員、優(yōu)秀本科生于一體的勇于創(chuàng)新、團結(jié)協(xié)作的國際化學(xué)術(shù)隊伍,已經(jīng)聚集了20多人。這支既有材料學(xué)理論研究和實驗基礎(chǔ)研究背景,又有材料學(xué)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化研究經(jīng)歷的人才組合,能夠使實驗室在機敏材料和能源材料等新材料學(xué)科領(lǐng)域做出開創(chuàng)性和系統(tǒng)性學(xué)術(shù)成果,同時還能加速推動新材料研究成果的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
因地制宜 教改先鋒
自入職南方科技大學(xué)負責(zé)教研工作以來,程春便結(jié)合深圳地區(qū)節(jié)奏快、理念新的地域性特點,緊跟學(xué)校發(fā)展理念,不斷創(chuàng)新,為國內(nèi)大學(xué)教育發(fā)展做了很多教改示范。為積極探索高端創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式,利用自己十余年在國內(nèi)、香港及歐美等國家地區(qū)的受教育經(jīng)歷,在課堂教學(xué)和實驗教學(xué)兩方面進行關(guān)鍵性改革,將開放式教學(xué)模式與研究實踐相結(jié)合,開創(chuàng)了“三三四加一”的新型教改方案。
傳統(tǒng)授課模式、開放式教學(xué)及科研實踐等多種教學(xué)方式的有效融合,既能取長補短,全面提升學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的掌握程度,又能夠加強學(xué)生與學(xué)生間、學(xué)生與教師間的互動,可以有效幫助學(xué)生樹立自主學(xué)習(xí)思想,激發(fā)科研熱情。
在納米科學(xué)與技術(shù)相關(guān)課程上,程春開展了“開放式研究性教學(xué)模式的研究與實踐”的教學(xué)改革實踐,使學(xué)生及學(xué)校對課程評教高達90分以上,并基于此申請的教改項目獲得了廣東省教育廳“高等教育教學(xué)改革項目”的基金支持。
通過新型教育模式,程春指導(dǎo)的學(xué)生科研創(chuàng)新能力得到全面展現(xiàn),僅2012級學(xué)生當中,就有逾半數(shù)的學(xué)生作為科研項目負責(zé)人獲得各級(國家、省及學(xué)校)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金的支持。其中,大學(xué)生科研項目6項,包括2項廣東省大學(xué)生科技創(chuàng)新項目、4項大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目。在其悉心教導(dǎo)下,兩名本科學(xué)生已經(jīng)在國際著名期刊Nature Publishing Group-Scientific Reports以第一作者發(fā)表論文各1篇,開學(xué)校本科生發(fā)表SCI論文的先河。
2009年,剛剛上任為南方科技大學(xué)校長的朱清時,在受訪美國《科學(xué)》雜志時曾說:“我已準備好做嘗試真正教育改革的第一人,但也許成功的第一人要屬于后來者”。2014年期滿卸任在接受《人物》雜志專訪時,他又引用這句話作為告別宣言。市場化、自由化日益興盛的趨勢表明,南方科大經(jīng)歷過改革的“陣痛”,必將迎來旺盛發(fā)展的明天。
今年1月21日,中科院院士、北大副校長陳十一被任命為南方科技大學(xué)校長。陳十一曾擔任過北京大學(xué)副校長,此前還參與了北京大學(xué)工學(xué)院的重建。
出任南方科技大學(xué)以來,他一直在和學(xué)校的教授和學(xué)生們座談,并面試世界各地來申請教職的學(xué)者,“到了南科大,發(fā)現(xiàn)那些本科生們真的很優(yōu)秀,我們?nèi)魏我晃唤淌冢还苁窃菏窟是千人計劃教授的實驗室里,都能看到本科生們參與實驗”。
按照陳十一的規(guī)劃,南科大的目標是在2024年成為中國最好的大學(xué)之一,到2049年成為世界上最好的大學(xué)之一。
程春作為受自由、開放思想影響的南方科技大學(xué)一員,深知肩上的責(zé)任。他認為,“通過開放式研究性教學(xué)模式能夠培養(yǎng)創(chuàng)新研究人才,培訓(xùn)教師如何開展開放式研究性教學(xué)以及進行其他教學(xué)改革的探索,最終能夠讓南方科技大學(xué)形成一個集人才培養(yǎng)、教師培訓(xùn)、教改研究的優(yōu)質(zhì)平臺”。他所創(chuàng)多項教改項目無疑為南方科技大學(xué)這一高等教學(xué)改革示范基地劃上了濃墨重彩的一筆。
桐花萬里丹山路,雛鳳清于老鳳聲。沿著老一代先行者的腳步,相信新一代學(xué)者在新形勢下定能繼往開來,為我國的教研事業(yè)開創(chuàng)一片新天地。
責(zé)編:微科普