本次科研工作研讨会让我颇受触动,围绕姚郁校长研讨会主旨报告提出的六个关系,结合本人科研工作经历,谈谈个人的感悟和体会,与各位同仁共同探讨。
一、科研项目与成果产出的关系——“小研究”蕴含着“大能量”
科研项目是解决“真问题”的手段,我理解“真问题”为我们提供了一种行为指南,其重点不在于科研项目的大小或科研经费的多少,即使“小研究”也蕴含“大能量”,也可以挖掘出超越其项目本身的“大”科学问题,无论是“大科研”还是“小研究”,只要解决“真问题”,就是“真成果”。
以我本人获得的首个国家基金项目为例,项目源自于我博士期间参与的大学生科创项目,内容是在一个2m高的木制竖通道模型内,通过调整侧开缝使通道内火焰发生旋转,从而诱发出独特的火旋风现象,当时获得的资助经费不到2000元。虽然只是一个特殊火行为现象的演示性实验项目,但我发现其与常规火焰存在较大差异,使用标准火源理论无法获得有效结果。通过查阅资料发现,这种特殊火行为现象虽引起了国际学者关注,但在理论方面尚存在明显欠缺,因此我通过凝练背后的物理机制确定了可开展研究的科学理论着眼点,并以此研究内容获得毕业后的第一个国家自然科学基金青年基金项目。经过3年的努力,获得了基于McCaffrey模型的多区域分段理论解,突破了火旋风这种特殊火行为一直无法获得解析解的难题。此后,我在主持和参与的横向项目中又再次采用同样的思路和方法分别凝练和挖掘了相关基础问题,之后的4年内又获批了2项国家自然科学基金面上项目。回顾我主持的这3项国家自然基金项目,无一不是基于一些具体且踏实的“小研究”而获得的。
二、基础研究和工程应用的关系——“大工程”背后的“小问题”
这里提到的“大”和“小”指的是其蕴含问题的显示度。一方面,从工程实践中提炼科学问题,基于科学前沿凝练工程目标,是我们成长为拥有工程创新能力的科学研究人才的必备素质。另一方面,高校是发展基础科学研究、培养创新型人才的重要阵地。在国家全面加强基础科学研究的背景下,加强基础科学研究是我们高校教师的机遇,更是责任和使命。我们从事的横向科研项目多是实际工程设计和建设中的“卡脖子”问题,其背后蕴含的科学问题必然是我们所未知的,我们有义务、有责任去揭示这些深层次的物理机理性奥秘,从解决某项具体工程“卡脖子”问题中凝练解决行业共性,甚至制约我国工业发展的关键性技术问题。
以我所在团队开展的钠火与混凝土耦合燃烧项目为例,此项目即来源于我国在建的首座核电快堆工程中一项从未涉及过的新型技术环节,这项技术能否顺利解决直接影响着我国首座快堆能否按期竣工并网供电,甚至影响中国在国际上的核电“亮剑”。我与团队成员经过五年的努力,攻克了煤矿瓦斯爆炸等爆燃抑制装置中的超快速启动关键技术,经鉴定这项技术达到了国际领先水平,解决了我国抑爆装置研发与生产受制于人的“卡脖子”问题。这些问题的解决都离不开团队前期在特殊火行为和预混燃气爆燃机理方面多年的基础研究积累。
三、科研与育人的关系——育人“大格局”与“小境界”
教书育人是我们高校教师的根本使命、第一责任。做真科研是提升教师育人能力的有效手段,有了高质量的科研,教师的创新能力和人才培养能力才会不断提升,才能培养出一流的人才。同时,高质量的教学可进一步强化我们自身对基础知识的理解和掌握,推进科研工作水平的提升。
还是以我自身教学工作为例,随着学术知识方面持续积累,使我在课堂上可以比较自如地引入各类物理现象和实际工程问题来加深学生对知识的理解,帮助学生建立起物理规律与数学符号之间的关系,使学生明晰所学知识应用技巧,同时可以通过大量具体案例与学生研讨,开拓了学生视野,受到学生的欢迎。目前,团队教师出版教材5部,获优秀主讲教师5次,获校教学成果一等奖2项,国家级硕士研究生开放课程1门,省级一流本科线上课程1门。下一步我们将在教学和育人方面同时发力,冲击国家级教学和学生创新等奖项。
总之,做真科研是高校青年教师发展的根本,可有效促进基础研究和教学育人的能力提升。我一直相信,只要我们初心如一、久久为功,未来必定可期。