积极奋进扎沃土 锐意创新溢芬芳

——记优秀共产党员、“万人计划”青年拔尖人才张强

记者 王冰冰


“放下纸笔,动手动脑”
创新教学方式——挑战课堂,活力无限

面对清华本科生这一优秀的学生群体,创新教育模式、激发学术志趣、提高培养质量成为培养拔尖人才的重要着力点。张强经过丰富的教学实践和反复的思考琢磨,设计出一种新颖的“问题—解决”式教学模式,应用于他面向本科生开设的挑战性课程“纳米能源”中。张强引导同学们聚焦于纳米材料与能源科学这一学科交叉领域,针对纳米能源的新兴增长点及国际前沿动态引发思考,并通过课堂教学进行探讨解答。在他的课堂上,能够看到来自化工、材料、化学、机械、高分子等多学科的同学,他们组成研究小组,围绕石墨烯、高分子纳米隔膜、钙钛矿以及纳米原位动态表征等诸多前沿领域开展研究探索。张强还在课外组织辅导跨系的石墨烯兴趣团队,多角度、全方位培养学生的科研兴趣。为激发同学们进行挑战探索性课题研究的志趣,张强还在传统的课堂教学之外,充分利用微信、网络学堂等媒介手段进行“互联网 +”教学,丰富和创新教学形式,传播科学兴趣,引导学术志趣,使同学们进行科研探索的主动性和积极性得到了极大调动。在“纳米能源”课上,同学们针对各自的兴趣方向,自主设计实验方案,亲手搭建小仪器,对纳米能源领域的前沿问题进行深入探索。这门课也因此受到同学们的广泛欢迎,并在期末本科教学评估中名列全校理论课的前 5%。

在面向研究生开设的“材料化工”课上,不仅有在校的博士生、硕士生,也有具有实际工作经验的企业高管访问学者、企业工程硕士等学员,他们的知识背景不尽相同,对材料化工的理解感悟也存在较大差异。张强在基本知识点的讲授基础上,将访问学者、工程硕士与在校研究生交叉分组,围绕企业面临的材料化工实际问题进行探讨。大家或是针对企业遇到的腐蚀问题提出新见解,或是针对北京空气污染设计带有指示功能的过滤 PM2.5 口罩。在这个过程中,缺少实践经验的研究生能够发现实际中的工程问题,进一步校正自己的学术志趣;同时,来自企业一线的学员也能够获得在校生的创造性启发,有助于工作中实际问题的解决,双方相辅相成,各有所得。

在听了一学期“纳米能源”课后,化学系基科 23 班本科生李博权说:“张老师开设的挑战性课程是我本科阶段上过的最有特色、最有兴趣,也是让我收获最多的课程。通过这门课,张老师不仅让我们收获了知识,更让我们亲身体验科研,感受科学的魅力;不仅使我们敢于冲击国际前沿问题,更乐于亲自动手去实现自己的想法。”

李博权认为,张老师的课不拘泥于形式,充满热情和张力。课堂上,来自各个院系的同学们围坐在一起,在张老师的引领下,关注国际前沿热点,大胆提出各自看法,并因学科交叉碰撞而激发出更大的热情。张老师鼓励大家大胆创新,还充分提供了可以动手实践的平台。同学们不仅有机会接触到电子显微镜等不常接触的科学仪器,也能亲自动手在实验室体会化学

反应的神奇。张老师布置的课程作业更是有趣,比如他会要求同学们对 5 篇科学文献提出自己的想法,听取 5 个学术报告并写下自己的感受,或拍摄一个记录短片,或讲述一个科学问题,或介绍一个表征方法。这种放下纸笔、动手动脑的训练充满活力,同时也让同学们收获良多。

“即使天马行空,也不轻易否定”
引领科研探索——言传身教,知行合一

张强所在的化工系在石油炼制、煤转化、萃取分离、流化床反应器、生物化工、高分子聚合等科研领域积淀深厚,他结合系里在反应传递领域内的科研优势,将目光定位于新能源领域,选择了像锂硫电池这样下一代储能材料及系统作为研究方向,探索中国未来 5 年~ 10 年需要的新型工业技术原理和方法。

在尝试新方向的起步阶段,面临许多困难,需要深入研究找到关键科学问题。新电池体系的反应机制复杂,问题处于化学、材料、能源、工程、物理的学科边界上。在锂硫电池中,电化学反应与传递过程紧密耦合,电极材料难以实现高效利用。在能源材料这样的前沿交叉领域中,全球相关课题组的竞争也很激烈。面对各种困境,张强迎难而上,通过不懈努力,在能源材料方向取得了突出的研究进展。

回 国 五 年 来, 张 强 在《 自 然 通 讯》(Nature Commun),《 先 进 材 料 》(AdvMater)发表了一系列优秀学术成果,ESI高被引论文 20 余篇。他还受邀为《自然能源》(NatureEnergy)、《应用化学》(Angew Chem)等学术期刊评阅稿件,同时担任英国皇家化学会 RSC Adv 副主编,以及 2016锂硫电池前沿、国际能源材料化学等会议的主席或召集人等职。

这几年,他不仅专注于已有的化工学科基础,还在化学、能源等领域钻研新知,进行能源材料领域关键突破原理的探索。他的透射电镜、扫描电镜拍摄技巧代表着系里的顶尖水准,他还能自己动手修复扫描电镜的多种故障。

化工系 2013 级研究生史家乐说,张老师在科研上一直言传身教,身体力行。他常常凌晨一两点还在回复同学们的邮件,清晨六点又在邮件分享最新的学术进展。化工系 2013 级研究生唐城回忆,自己跟随张老师出差参加学术会议的路上,张老师永远是在看文献、改论文,如果等飞机的时间比较长,他就会提前打印好文献或是借一些书籍,边等边看,即使再忙也不会错过学术前沿的跟进,毫不松懈给自己充电。在唐城的眼中,张老师永远精力充沛,争分夺秒。

张强更重视对学生的科研引导。包容,是张强的对待科学研究的态度,也是他常和课题组成员探讨的。和而不同,是能够从多个思维角度理解复杂的科学现象,欣赏前人和同行的科研成就,推动学科和行业的持久发展,也是他引领同学们进行科研探索的态度。在课题组的组会讨论上,他鼓励同学们勇于表达自己的观点,引导同学们深入思考。即使对刚刚进组的本科生所提出的天马行空的不成熟见解,他也从不轻易否定,而是从同学们的角度出发,启发更深入的思考,鼓励大家发现问题,自己提出解决方案。

唐城说,张老师在对同学们的科研引导上,不仅进行细致入微的细节指点,更善于在宏观方向上进行引领,培养同学们看问题的高度,他的视角总能让人豁然开朗。他还经常和同学们分享自己对于科研的感悟、对于学术前沿的理解与展望、对于产业发展的认识。除了具体的实验指导,张老师还特别重视对学生进行展示能力的培养,不厌其烦地点评组会报告,不放过任何细节,大到逻辑亮点,小到图表的坐标线粗等,同学们每每在会议上打开经过张老师反复指导修改的演示文稿就会发现自己的成长。

这些年,经张强指导的学生元喆、王瀚森获得了“清华大学本科生特等奖学金”,程新兵、唐城获得了“清华大学研究生学术新秀”荣誉。元喆、王岱玮的研究项目“高容量柔性锂硫电池正极材料的开发”也获得了“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。

“学到了科研,又不只学到了科研”
热心公共事务——细致入微,亦师亦友

在肩负教学科研任务的同时,张强还热心公共事务,积极投身党务和行政工作。作为反应工程党支部委员,张强总是积极协调和组织支部活动,受到支部成员的衷心认可。作为研究生工作组组长,他经常挤出时间和研究生交流谈心,探讨学习生活中面临的困难。由于年龄优势,他能够设身处地站在学生的立场考虑问题,又能够从教师的角度体察入微,找到解决问题的“最大公约数”。作为实验室安全员,张强借鉴国外优秀实验室的管理经验,积极筹划安全检查,认真落实安全措施,开展安全培训,由他倡议开始实行规范实验台明确归属和安全联系人,采购通风试剂柜,保障了教研组的教学和科研活动。虽然化工学科的科学研究大多涉及高温、高压、易燃、危险化学品,但张强所在的实验平台始终保持着良好的安全记录。

化工系党委副书记王亭杰这样评价张强,“他身上具有优秀的团队合作精神,系里安排的公共服务工作,他总是积极投人,出色完成。”化工系党委副书记邱彤谈及张强时说:“张强为人谦虚,待人诚恳,在师生中口碑很好。他具有良好的党性修养,在研究生阶段就担任系党委研究生工作助理。回校工作后,即使教学科研任务繁重,党务工作也从不推脱,总是积极组织和参加学生活动,并力争做到最好。”

在同学们心中,张强不仅是科研导师,更是大家为人处世的楷模。尊重、包容、沟通、合作是张强一直在课题组内强调的准则,加之张强和同学们没有代沟,使整个课题组像是一个大家庭。张强常说科研不是一份枯燥的工作,而是一群相同志趣者走到一起的理由。史家乐说:“张老师就是激发我们热情、带领我们前进的动力。在张老师的课题组里,同学们学到了科研,又不只学到了科研。”

从组会讨论到一对一交流,张强从不放过任何与同学们坦诚交流的机会。唐城说:“张老师和同学们打成了一片,他会记住每个同学的家乡和生日,永远像知心朋友一样关心大家的成长,会在每个重要的‘成长关’给予关心和指导。我在英国交流期间,张老师恰好也去访学,他就常常叫上我一起散步。有几天我病了,张老师师还亲自为我下厨,让我特别感动。”

张强课题组成立五年来,已培养特等奖学金 2 人、学术新秀 2 人,多项工作被“清华映像”进行亮点报道,并获得了“万人计划”青年拔尖人才支持。张强在科研教学方面的有益探索正在清华园的一方沃土里扎根开花,芬芳渐溢。

面对我国工业发展所处的快速成长期,社会对大学教育、专业技术等提出了更多新的需求,如何使化工更加绿色,如何使新知识得到更好共享,张强正在积极奋进、锐意创新的科研道路上不断前行,不断追寻绿色化学工程的中国梦。

人物简介:

张强,1984 年出生,黑龙江人,清华大学化工系副教授,博士生导师,主要从事能源材料研究。2003 年加入中国共产党。2004 年获得清华大学学士学位,2009 年获清华大学博士学位,毕业后先后在美国凯斯西储大学、德国马普协会弗里茨 - 哈伯(Fritz Haber)研究所做博士后,2011 年 9 月回清华工作。曾获国家“万人计划”青年拔尖人才(2015 年)、英国皇家学会“牛顿高级学者基金”(Newton Advanced Fellowship,2015 年 )、 国 家 自然 科 学 基 金 优 秀 青 年 基 金(2014 年)、2012-2014 碳素期刊优秀同行评议人(The 2012-2014 Excellence in Review Awards for CARBON)等奖项。2011 年 9 月,张强毅然辞去德国马普协会弗里茨 - 哈伯(Fritz Haber)研究所的职位,回到母校清华任教。张强的抉择中,有对中国工业化发展进程的自信,也有对清华工科在世界大学排名中跃升榜首的自豪,更有作为一名青年党员,面对祖国和母校的快速发展而献身献力的责任感和使命感。回校任教后,张强苦思冥想的是如何发挥教师的岗位优势,通过开设新课程、建立新研究方向,将自己的所学所成在清华的土壤里播种结实。


清华新闻网6月28日电
 编辑:悸寔 李华山

2016年06月28日 15:52:18  清华新闻网

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