中山大学化学学院教授童叶翔: 激发学生潜力 中学生也能发国际论文
童叶翔和他的学生唐杰
总策划:陈建洪协调:晁炎采写:王倩 丁振球 李劲峰摄影:汤铭明
在2017年10月公布的2017USNEWS全球大学排名之化学专业排名中,有超过20所中国院校进入世界前一百名。中国在化学研究领域取得的成果,离不开高校学者在科研与人才培养上的辛勤耕耘。入选科睿唯安 “全球2017年高被引科学家”和“爱思唯尔2017中国高被引作者”名单,闻名于材料领域的中山大学化学学院教授童叶翔,正是致力于中国化学研究的诸多学者中的一位。他不仅在三尺讲台上传授知识,还带领从高中生到博士生各个学生群体,在实验室中探索创新,发表SCI高水平研究论文。他在科研路上对学生的引导,令学生终生感铭。
2018年4月,童叶翔获得了中山大学首届卓越教学名师称号。在看似“放任”的教育理念背后,是他对学生潜力的激发,以及精准适度的点拨,这成为他“点石成金”的秘诀。
三尺讲台从高中生教到博士后
对于一些大学教授来说,带本科生是件“效率很低”的事,换句话说就是难出科研成果。童叶翔却不这么认为,他对学生充满了信任和期许,而他的学生们也都充满自信。他亲自带的学生不仅有本科生,甚至还有中学生。
2013年,中科协与教育部在全国20所重点高校启动了“中学生科技创新后备人才培养计划”。童叶翔教授作为中大化学学科代表,担任了中学生“英才计划”的导师。
童叶翔每年从广东省各中学中招收5名优秀的高一学生,指导他们从事化学科研活动,培养他们对科研创新的兴趣。五年来,共有20余名高中生利用课余时间,到童叶翔教授的实验室参加科研训练,并参与发表了8篇SCI收录论文。优秀学员甚至有机会参与国家公派项目,进入获得诺贝尔奖团队的实验室观摩学习一周。童叶翔在这些高中生心里埋下了科研种子,这些种子在大学阶段生根发芽,支持着他们在科研之路上奋力前进。
指导中学生从事科研活动的经历,让童叶翔对不同年龄段不同层次的学生都更为了解。在他的电化学团队中,本科生与研究生、博士生共事。虽然团队承担科技部重点研发计划等重大项目,但他依然支持本科生参与科研实践,深化他们在《物理化学》课程中所掌握的知识。仅2013-2016年,童叶翔就指导本科生发表了40余篇SCI收录的高水平研究论文。
2008年后,童叶翔推掉所有行政职务,全心投入教学与科研活动中。“可以负责任地讲,我的博士生基本没有延期毕业的。”刚结束博士后出站答辩的尼日利亚留学生唐杰,已经确认直接出任湖南一高校材料领域的正教授。而童叶翔从本科便开始培养的卢锡洪博士,在2013年获得博士学位时,发表论文的影响因子总和高达189,远远超过学校对博士毕业要求3.0的标准,如今也留校任教。
童叶翔在教学上倾注的心力,都以学生成才的形式得到了丰厚回报。
教育梦想让学生喜欢上化学
“给本科生上课是件很幸福的事,无论毕业后他们从事什么工作,都尽量让他们喜欢化学。”童叶翔认为,最前沿的化学研究也需要艺术的表达。他常常在上课时播放有趣的化学小视频,介绍与学生日常生活紧密相关的“化妆品”研究,并且向学生展示包含中国元素、饱含中国文化韵味的顶级化学期刊封面,激发起学生们对化学研究的兴趣与动力。
在那些展示的封面中,有中国水墨垂钓图、道家太极图腾,还有擀面杖和中国龙的漫画,而这些中国意象都与最新化学研究完美融合,通过顶级化学期刊,向世界传递来自中国的最新化学研究成果。童叶翔非常善于发挥学生在化学以外的特长:“国际学术期刊如果选中你的论文主题当封面,他们会问你是否愿意自己创作封面图,而动漫和做图这些技能恰好是年轻人非常在行的。”
本科新生进校后发现对专业不感兴趣是很常见的情况。童叶翔坦言自己的学生中也有不少毕业后转了行,有的甚至是天分颇高的化学苗子。“我不遗憾,人都有自己的追求。”此时的童叶翔会变身人生导师,帮助学生寻找学习的终极目标。他常向学生们讲,撒切尔夫人、默克尔总理等政治家都出身化学专业,央行行长周小川、作家王小波和湖人队老板杰里·巴斯也是化学专业毕业,他的许多学生也已经成为金融、互联网、地产等领域的精英,童叶翔希望由此展示学化学在人生选择上依然具有无限的可能性。
童叶翔的大四学生张金诚,已经成功直博到新加坡南洋理工大学,在他看来,童老师的教育方法“放”多于“管”:“他会放手让我们试,更多的时候是点拨,而不是灌输,在他的实验室里,我们都特别有动力,因为可以按照自己的想法去尝试。”面对学生实验中的挫折,对科研要求近乎严苛的童叶翔从不批评,反而总会宽慰说:“科研大多数时候是一条曲折上升的线条。”
让学生喜欢上化学,让学生有梦想有追求,是童叶翔教学中的执着追求。
人才培养是大学的根本,一流的教学应当始终围绕大学人才培养目标来进行。在童叶翔眼里,只有“科教融合”,促进大学教育从知识传授向创新能力的培养转变,在大学学习的学生们才能学有所得,学有所成。
科教融合本科生也是一块宝
多年的教学实践,让童叶翔认识到基础的重要性:“博士的研究领域又专又细,而给本科生上基础课《物理化学》,不断重复的都是经过时间沉淀的最重要的原理。”因为对化学学科中各个细分领域的基础知识谙熟于心,童叶翔在指导学生从事科研活动时往往能有意外之喜:“比如,学生合成的新材料在能源领域应用效果不佳,但在环境领域表现却很好。”
曾经有学生想研究制作锂空电池,但因为密封条件不好,总也达不到理想效果。然而,这项失败的研究却发现了在常温下将氮气转化为氨气的全新方式。因为在以往实践中,将氮气转化为氨气都要在高温高压环境下进行,常温下很难实现。学生在电池研究上的失败,却在另外一个领域取得了成功。这项“变废为宝”的技能的形成,建立在童叶翔坚实的化学基础之上。
“本科生充满创意,问的问题千奇百怪,和他们思想碰撞的时候往往会有新的灵感。”童叶翔在讲述太阳能中光能和热能共同对催化作用产生作用时,引用了武侠小说中杨过和小龙女“双剑合璧”的说法,形象地阐释了光和热产生作用时的互补联合关系。这个创意正是由童叶翔指导的本科生提出的,最终这篇论文发表在德国和美国的顶级国际期刊上。
在具体教学实践中,童叶翔也将科研中的最新前沿成果讲授给学生们。“教材上的东西都是十年前的,要能让学生感受到最新的成果,学生才有兴趣。”即将去美国杜克大学深造的大四学生胡寒茜在谈及童叶翔的课堂时说道,“这些前沿的科技成果非常有趣,我们很喜欢童老师的课,他的实验室在学院里也很出名,大家都抢着进。”
“新而精,博而通,科研教学相互促进”,童叶翔“科教融合”的教学理念,使得本科人才培养和科研创新互补联合,共同前进。
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