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[通讯]全国高校黄大年式教师团队:金万勤教授材料化学工程教师团队

有一种文化深深地濡染着我

——记南京工业大学金万勤教授材料化学工程教师团队


2017年,团队在石墨烯研究领域取得突破,成果被世界顶尖杂志《自然》刊发;团队成员负责的课程获评“国家精品级资源共享课”;团队教师所指导的学生在第十五届“挑战杯”大赛中斩获特等奖;团队两位教师获评校第十一届“师德十佳”称号……

这是一群齐心协力、德艺双馨的教坛耕耘者;这是一群埋头苦干、追求卓越的科研创新者。让我们走近这群在教学、育人、科研、服务等方面求出了最大公约数,画出了最大同心圆的筑梦人——首批全国高校黄大年式教师团队、南京工业大学金万勤教授领衔的材料化学工程教师团队。

  赤胆忠心,汇集了一支仁爱的教师队伍

“时钧精神作为一种文化,已深深植入所有化工人的心中,回归母校是游子们的执念。” 南京工业大学材料化学工程教师团队负责人金万勤教授表示,“接力时先生的衣钵,传承时先生精神是每一位化工人的责任。”2003年春,金万勤结束德国洪堡基金会资助的研究,辞别挽留他的德国导师,婉谢美国大学抛来的橄览枝,不顾“非典”肆虐,携妻女归国。

金万勤毕业于南京工业大学化工学院,该学院的创始人是中国科学院院士、我国化工高等教育一代宗师时钧先生。时先生早年毕业于清华大学,后赴美留学,“七·七”事变发生后,他怀着教育兴国的赤子之心,毅然回到战火纷飞的祖国,投身化工高等教育和科学研究,27岁时受聘为教授,执教67个春秋,育桃李无数,其中两院院士就有近20位,86岁时主持完成《大百科全书》(化工卷)编撰,90岁时加入中国共产党。

“斯人已逝,风范长存。时先生的精神是我们后学的宝贵精神财富,指引着我们立德树人,勇攀高峰。”团队成员、国家技术发明奖二等奖获得者、化工学院院长范益群教授说道。“时先生精神时刻濡染着我,召唤我放弃国外优渥的生活,学成后回国干事创业。”团队成员、国家杰出青年基金项目获得者、首届“江苏特聘教授”暴宁钟感叹道。暴宁钟本科就读时受惠于首届“时钧奖学金”,研究生期间师从时钧先生的弟子陆小华教授,深得时先生一脉的精髓,“海漂”多年后回到母校,用己所学报效祖国。

“教书育人强调的是言传身教,在人民所赋予的三尺讲台上要为人民培养人才。”金万勤教授坚守着这样的教书育人信条。“金老师每天最早来实验室,出差归来也是直奔实验室关注我们的研究进展,春节、国庆等长假指导学生科研实验、修改论文已成了习惯。”博士生朱佳伟说道。“课题组的学生和青年教师出去作学术报告之前,金老师总是不厌其烦的一次又一次听我们的报告预演,不断地帮我们修改报告内容,传授作报告经验,甚至包括作报告时的某一个手势,都不放过。”青年教师刘公平说道。

“我们青年教师执教《化工原理》、《膜反应器》两门课,都要经过金老师手把手指导这一关。”国家优秀青年基金项目获得者顾学红教授说道。他还记得初为人师走上讲台前,金老师要求他跟学弟学妹们一起听课,且每次课后必须提交至少三点体悟和建议;走上讲台后,金老师更是随堂听他上课,且课后必向他指出讲课时需要完善的地方、与学生互动沟通需要注重的细节。

“每年用约1万元的奖金来激励学生,对于我个人来说不是大数额,但对于学生来说却是一种鞭笞、一份关爱。”团队成员、校第十一届“师德十佳”居沈贵教授淡淡地说。“获得居老师用自己工资设立的跨越进步奖后,在感动之余很受触动!”化工1407班孙上钧同学说道。居沈贵教授2002年起在自己所执教的班级设立“跨越进步奖”,四年一个循环,用来奖励年级排名提高40名的同学,如今已惠泽8个班,近百人次。“‘通过过滤沉降等方法,不让痛苦的记忆泛起,保持常想一二的心情。’听居老师讲授的《化工原理》课,在接受知识之余,更是一种人文享受。”化工1408王韩援引居老师的话补充道。

一花引来百花开。材料化学工程教师团队成员潜心育人,团队正副教授均承担本科生和研究生课程,年均教学工作量119.6标时;团队成员还协调好繁重的教学和科研任务,主动担任班主任等工作。近年来,团队共培养博士81名,硕士341名;金万勤、管国锋、范益群、居沈贵等教师分别获省“优秀教育工作者”“毕业论文(设计)优秀指导教师”和校“师德十佳”“优秀班主任”等称号。

  交叉融合,培养了一群复合型现代人才

桃李不言,下自成蹊。金万勤教授团队持续创新教育教学理念,针对现代化工多学科交叉融合特点,建立了强化实践性和创新性的培养新机制。团队成员将科研优势转化为教学优势,开设了材料化学工程进展、微孔膜传质与分离等本科生、研究生特色课程,将膜材料与膜工程技术、微型反应器与催化技术等32项研究成果融入本科教学内容;促进学生国际化视野的培养,开设主干课程双语教学,资助学生参与国内外大型学术会议,与美国等国家互派交换生。

“有教无类,扬长补短。”金万勤指着挂在办公室墙上,学生用竹简所制作的组谱上的名字一一说道。申杰本科时因动手能力强进入团队课题组,金万勤教授发现他在基础科学研究方面更有潜力,于是勤加引导,2015级博士研究生申杰后来以共同第一作者在世界顶级杂志Nature《自然》上发表研究论文,目前被派往美国加州大学伯克利分校进行两年的访学研究。“导师团队研究的都是前沿尖端的东西,我从一张白纸到跟着他学到了很多很多。”2016届博士研究生黄康毕业论文获评江苏省优秀研究生学位论文,本科时就不再向家里伸手要钱,毕业时银行卡里扣除学费、生活费外,还余了各类奖学金、科研奖励款10万元。在导师金万勤教授团队内,黄康在化学领域顶级期刊Angewandte Chemie International Edition《德国应用化学》和材料领域重要期刊Advanced Functional Materials《高级功能材料》等杂志上发表高水平论文6篇,期间还被团队资助前往世界第一的英国曼彻斯特大学石墨烯中心交流学习半年。

“只有实行‘跨学科’的‘大工程教育’,才能突破人才培养的专业樊篱,实现多学科融合。”团队成员、江苏省教学名师管国锋教授信奉这样的理念,并于2011年起牵头组织化工学院、机械与动力工程学院、电气工程与控制科学学院和安全科学与工程学院的一批专业教师开始实践。管国锋介绍,通过学科交叉与渗透,课程——人才——产业有机对接,不但有力推动了教学内容的更新与改革,而且提高了团队教师的整体教研水平,真正做到以科研带动教学、以教学促进科研。在化学产品工程真实情境下,学生们都能系统地参与完成一个设计项目,毕业设计成果备受企业青睐,先后有3个团队荣获江苏省优秀毕业设计团队称号。“除了完成必须的毕业设计内容,我还熟悉了化工设备和控制系统的设计以及化工安全知识。”学生袁跃炜说,“刚开始进入团队时觉得真累,因为要补所学专业之外的知识,可坚持下来后发觉收获挺多,挺值得的。”

由管国锋指导,化工学院高鹏飞等同学的研究成果《稀土基非贵金属催化剂的制备及在精对苯二甲酸生产工艺废气中的应用》在第十五届“挑战杯”全国大学生课外学术科技竞赛中斩获特等奖。该成果用过渡金属钴、锰替代铂、钯等贵金属元素,同时引入铈、锆稀土元素,研发出非贵金属整体式催化剂,并建成了国内首套非贵金属净化挥发性有机废气(VOCs)的工业化装置,其运行性能和稳定性达到了国外先进产品的水平。

五年来,团队获得国家教学成果一、二等奖各1项,省部级教学成果奖6项;“化工原理”课程入选国家级精品课程和精品资源共享课程,出版教材5本,《化工原理英语实验教材》为全国第1部;指导的学生获全国大学生化工设计竞赛总决赛特等奖6项,指导学生科研立项、创新创业项目46项;17人获省研究生创新课题资助。培养的学生中10余人在国内外高校担任教授、副教授,20余人在企业担任高级职务。

  面向前沿,研发了一批自主性创新项目

潮平岸阔,风正帆悬。在同心共筑“中国梦”的伟大时代,金万勤和他的团队面向国家重大需求和国际学术前沿,致力于化工、材料等领域若干重大基础及工程问题研究。

氧化石墨烯薄膜应用到海水淡化、氯碱工业、燃料电池、仿生膜等领域已是科学界的共识,但是目前石墨烯用于离子筛分和海水淡化仍面临着难以将氧化石墨烯膜层间距精确控制在十分之一纳米的尺度等难题。金万勤教授团队协同上海应用物理研究所方海平教授团队和上海大学吴明红教授团队等进行合作研究,在石墨烯膜领域取得突破性进展,成果于2017年10月9日被Nature《自然》杂志报道。“我们设计制备了一系列水合离子控制的多孔陶瓷支撑的石墨烯复合膜,通过在石墨烯叠层内引入不同尺寸的水合离子,实现对石墨烯膜层间距达十分之一纳米的精确控制。”金万勤教授介绍道。金万勤教授团队的高性能膜分离技术可节约能耗50%,为发展下一代高性能的石墨烯膜乃至其它二维材料膜开辟了新思路、提供了理论与技术指导。

“倡导绿色化工,是每一个化工人的职责和使命。”范益群教授表示。以他为骨干的团队以膜分离技术为核心,成功开发出膜法制浆造纸废水零排放成套工艺包技术,在南通建成4万吨/日的废水处理示范工程,得到与自来水相当的净化水、工业盐以及干泥等产品。该工程投资费用和运行成本均不到原来排海工程的50%,目前已稳定运行多年。此世界首套膜法造纸废水“零排放”处理工艺,被遴选为环保领域代表性成果,亮相国家“十二五”科技创新成就展,受到习近平总书记的高度评价。该项技术工艺还在APP(金光集团)旗下中国最大的无碳复写纸生产企业金华盛纸业和中国最大的再生纸生产商玖龙纸业推广应用。

此外,汪勇教授主持的《面向应用的高性能水处理膜设计与制备》获国家973计划资助,李卫星教授主持的《面向造纸达标尾水的特种超滤膜规模化制备技术》获国家科技支撑计划资助,顾学红教授主持的《面向溶剂循环利用的蒸气渗透膜与应用技术》获国863计划资助,汤吉海教授主持的《高性能涂料单体丙烯酸叔丁酯合成绿色技术研究》获国家重点研发计划资助……五年来,团队成员主持了包括国家自然科学基金重大项目、国家973、国家863、国家重大科研仪器研制项目等重大项目30余项,科研经费超1.2亿元,人均到款科研经费超160万/年;获国家技术发明二等奖1项(2011年),省部级科技成果奖7项;在Nature、Adv. Mater.、Ang. Chem. Int. Ed.等期刊上发表SCI论文900余篇,其中影响因子10.0以上论文24篇,在AIChE J.等三大化学工程主流期刊发表论文34篇;金万勤教授2014至2016年连续三年入选爱思唯尔中国高被引学者“化学工程”领域榜单,主编、参编专著和编著9本。

  知行合一,彰显了一份产业化科研实力

“科技自信是文化自信的题中应有之义,振兴民族工业科技工作者责无旁贷。”2002年回国后,范益群参与创建了南京九思高科技有限公司,2年内该公司净资产增值20多倍。“我们希望将更多的技术推向产业化,源源不断地开发出更多新产品。”他参与创办的江苏久吾高科技股份有限公司成为江苏省属高校第三家在深圳证券交易所上市的高科技企业。“仅仅3个月,公司就研制出我国首套大型陶瓷膜设备,当年实现利税200多万元。两年后,公司生产的陶瓷膜产品占据三分之二的国内市场,一直垄断中国市场的国外陶瓷膜产品不得不‘卖半价’。”

“穷理以致其知,反躬以践其实”。团队成员践行协同创新的原则与南京、苏州、常州等地方政府共建膜材料、传感与纳米、石墨烯等产业技术研究院,服务经济社会发展,以创新驱动促进区域新兴产业的发展、转型升级,并为地方的名片产业做出重要贡献。李卫星教授主持《地下盐矿成分分析与膜法提纯精制的技术开发》以期为中盐金坛盐化有限公司解决难题,汤吉海教授主持《1000吨/年催化精馏生产氯化苯技术开发》为中石化生产出环境友好的产品而献智……

五年来,团队共获授权发明专利134项,美国专利1项,在膜技术、绿色化工等领域形成了技术优势和产业优势,培育了10余家高新技术企业,直接经济效益逾20亿元。

  凝心聚力,传承了一种浓厚的时钧文化

“一个人,一座碑,一所大学”,《光明日报》如此评价“时钧精神”对南京工业大学的文化感召效应。“时先生是我们的一面旗帜,指引着我们扎根三尺讲台、攀登科学高峰!” 归国15年来,金万勤教授不忘初心、践行诺言,带领团队成员专心致志育人才、奋发图强搞科研,努力为中国梦的实现贡献教育工作者的智慧和力量!

受时钧精神的濡染和感召,团队成员传承自觉地传承着“耕耘求索 奉献”的文化,形成了强大的凝聚力和向心力。团队中党员作用发挥明显,10名党员中3人担任过支部书记并获校“先进党支部”称号,团队还被江苏省总工会授予“工人先锋号”称号;3名民主党派成员积极参政议政,金万勤教授当选南京市人民代表,担任农工党江苏省委委员、校支部负责人;团队老中青传帮带机制健全,青年学术领军人才脱颖而出,45岁以下成员占73.3%,成为国家级教学团队、教育部创新团队和省创新团队。团队成员专业跨界化工、生物、化学等相关领域,具备从基础研究到重大工程研发的能力,形成了在国际材料化学工程领域有重要影响力的学术梯队。

“‘授人以鱼,不如授人以渔;授人以渔,不如授人以欲’,材料化学工程教师团队永远行进在路上!”金万勤教授说道。

来源 常青藤新闻网