师道物理两相寻

师道物理两相寻

  • 发布时间:2014-05-29
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师道物理两相寻

——记“国家教学名师奖”获得者钟建新教授


他,27岁成为湖南省最年轻的教授;2次获得教育部长江学者特聘教授资格。

他,2009年获“全国模范教师”荣誉称号,作为优秀留学归国人才代表受邀参加新中国成立六十周年庆典观礼并受到胡锦涛总书记的亲切接见。

他就是我校材料与光电物理学院院长钟建新教授。他的工作业绩被校内外媒体广为传颂。

今年教师节,钟建新教授荣获“国家教学名师奖”,参加了在北京举行的表彰大会。

 一串串的荣誉,一个个的业绩,隐含着怎样的故事,吸引我们去寻访……

与钟建新联系,他亲切、随和地答应了。但表示近段时间太忙,问会不会耽搁我们。他作为省物理学会理事长14日去杭州参加全国物理学会代表大会,15日回学校准备第二天的省高校科技创新团队和重点实验室验收答辩。作为中央组织部管理的人才17日下午参加省委组织部的西北地区考察活动,20日晚上回来。

21日上午,我们终于走近了钟建新。他的抱歉和问候,他的爽朗笑声,顿时让我们无拘无束。我们与他轻松地聊了起来,领悟他的睿智和敏锐的洞察力,分享他的成功和喜悦。

          名师钟建新:多从学生的角度着想

 1981年,17岁的钟建新考入我校物理系。1985年,他以优异的成绩毕业留校任教。

怎么成为一名好老师?怎么上好每一堂课,21岁的钟建新初为人师,内心里不断地盘问着自己。

 初生牛犊不怕虎。钟建新坚持两个月听顔家壬老师讲课,反复试讲了五次,还在每周一次的教学研讨会上进行讨论总结。他对于如何授课、如何组织课堂教学,吃下了“定心丸”。 

“当时教的是数学物理方法,60多人的大课。现在不少学生遇到我,还记得这门课,说我的课上得好,学的东西很管用。”钟建新面露微笑地说。

“其实,那个时候没什么经验,只是自己刚从学生阶段走过来,有一点体会:就是设身处地,从学生的角度着想。不是你要怎么讲,而是学生觉得你应该怎么讲。”钟建新补充道。

授课不只是单纯地讲授,应该积极地与学生进行互动,钟建新用几支粉笔精心设计着课堂。第一小节课的前15至20分钟以思考题的形式进行温习;接下来讲解新的内容;最后用15至20分钟总结。接连不断的提问和讨论让学生很紧张,也很刺激。活跃的气氛调动了学生的学习积极性,感到有学不完的东西要去学。

教学是一门高深的艺术,是一个需要深厚积累的过程。打铁须得自身硬。钟建新登堂入室,得窥堂奥后,感到了天地的宽广,也觉察到了挑战和压力。

于是,他更加勤奋、更加自觉地去学习和从事科研。

1989年,钟建新研究生毕业,获得理论物理硕士学位。读研期间,他就在《物理学报》等刊物上发表论文两篇。在颜家壬老师组织的对准晶体和准周期体系物理性质的研究阵营中,他在短短的三年时间里,解决了多个准周期系统电子性质研究中的重要问题,在SCI原刊发表学术论文28 篇。

1992年,时年27岁的钟建新,破格晋升为教授,成为湖南省最年轻的自科教授,被誉为“娃娃教授”。

1993 年,钟建新应邀飞赴法国,在法国国家科研中心担任研究助理。凭借在奇异量子扩散研究中所取得的创新性成果,他仅用2年半的时间即获得法国塞尔齐- 蓬多瓦兹大学固体物理博士学位。获得博士学位后,他回到母校继续任教。  

“善之本在教,教之本在师。”为师者,一言一行,潜移默化,影响着学生的职业选择和人生道路。颜家壬老师对于钟建新是如此,钟建新对于他的学生也是如此。

现在,作了教授,成了博士生导师,带了硕士和博士,钟建新仍然为本科生上课,讲授计算物理及其应用这门国家精品课程。他在践行传道授业解惑的师者职责的过程中,深深体味到“爱心、热心、恒心、责任心是成就一名好教师的制胜法宝。”

2009年4月27日晚,北苑四阶梯教室。一场“我与科学结缘”的讲座如火如荼,高潮迭起。而担任主讲人的钟建新,刚从医院输完液,饭都顾不上吃……

这就是为人师者的钟建新:什么时候,都是想学生之所想,急学生之所急,把学生放在第一位。

“我是按照以下三点对待我的学生的,第一是放手让他们去做研究;其次是给他们提供最好的学习条件;最后是不能让他们失去方向,要适当给他们以指导。” 了解学生的个性和特长,给学生自由探索的空间,因材施教,尽其所能,帮助指导学生实现自己的想法、“点子”,是钟建新指导硕士、博士的“秘籍”。

我校92级本科生袁辉球于96年推荐为免试硕士研究生,成为钟建新的第一届研究生。在钟建新的悉心指导下,袁辉球的科研素质得到快速提高。在较短时间内,袁辉球在Science、Nature、Physical Review Letters等刊物发表多篇重要论文。2008年,袁辉球被聘为浙江大学长江学者特聘教授,时年33岁,成为我国最年轻的长江学者之一。

“记得有一年,钟老师出国访问,因为那时的硬件条件不是很好,我们之间的沟通很不方便,为了能够更深入地向他了解当时科学发展的前沿、科学动态,及时更新自己科研的方法,我与钟老师之间采取书信的方式进行交流,这对我帮助非常大。”袁辉球将这份记忆镌刻在科研探索的路上。

“及时解决问题”,是钟建新坚持的一个宗旨。“那次钟老师要去北京开会,前一天晚上我发了一篇文章给他,结果他晚上十点半还给我打电话,告诉我那篇文章哪些地方不行,要怎么做,结论对不对、合不合适。”郝国林回忆起恩师深夜对自己的指导,仍然十分感动。

解决问题的过程中,钟建新还有一个出名了的特点——“细心”。讲课前他会先认识一遍自己的学生,就见过这一面以后就能把名字全叫出来,并且知道他们家自何方。学生发的邮件、写的论文他都会细细的批阅修改,“我们发给钟老师的文章,他都会从头到尾仔细地看上好几遍,很细致的语法、句子的连贯性、单词的选用,甚至冠词‘a’和‘an’,他都会注意到,并且会在上面批注‘这样改会不会好一点’等一些只是建议的语言。”学生欧阳滔说着老师的习惯,深表敬佩。

从事教学工作26年,担任教授19年,钟建新是我校专任教师中担任教授任职资历最长的教师之一。他在长期教学科研中探索出“本科生教育与研究生教育交叉融合、培养优秀创新型人才”的培养模式,取得显著效果。他教授的学生中,涌现出了一大批拔尖创新人才。

他指导本科生和研究生积极参与项目研究,已有3人获得教育部大学生创新性实验计划项目,4人次获得湖南省研究生创新基金项目。

他指导的1996级免试推荐研究生袁辉球已成为浙江大学长江学者特聘教授。2001届本科生张建军,在本科期间就参与课题研究并被免试推荐读研究生,在攻读硕士期间,在Applied Physics letters等国际期刊发表论文,成为我校第一位在这种高级别刊物发表论文的研究生。他指导的2005级免试推荐研究生桂贵,硕士生阶段在国际著名刊物Physical Review B和Journal of Applied Physics发表两篇论文,毕业后被免去托福入学考试直接录取到威斯康辛大学攻读博士学位。指导的2011届研究生俞之舟和杨凯科因研究成果突出,应邀前往香港大学和西班牙巴斯特大学合作研究并攻读博士学位。 他指导的2005级博士研究生毛宇亮,建立的理论计算模型已被加州大学同行制作成门电压控制器件并被Nature Physics实验文章验证,相关研究成果两年内已被Phys. Rev. Lett.等国际顶尖物理期刊引用40余次,博士论文被评为湖南省优秀博士学位论文。

他已培养硕士19名,培养博士6名。目前指导在读硕士研究生16名,博士研究生8名。其中,2008级免试推荐研究生俞之舟荣获2011年研究生校长奖特等奖,校三好研究生标兵,湖南省高校优秀学生党员。1人被教育部聘为长江学者特聘教授、1人的研究成果被《Nature China》评为最新研究亮点、1人的成果被国际同行称为“ground breaking”,1人的工作被选入国际著名的Wikipedia网络百科全书,1人的工作被英国《物理学报》选为封面进行宣传,2人获湖南省优秀硕士论文奖、2人获湘潭大学研究生校长奖特等奖励奖,2人获研究生校长奖优秀奖。

钟建新的工作业绩被人民日报、中国教育报、光明日报、湖南日报等报道,在教育与科技界产生广泛影响。

                 学者钟建新:人总是要去做一点事

“人总是要有一点精神。人活一辈子,总是要去做一点事。”谈起他的治学、科研,钟建新很淡然地说道。

1987年,钟建新开始慢慢地接触科研,当时的硬件条件并不好,做研究只能轮流使用仅有的几台简单的计算机。绘制物理结构图也成了精细活,失之毫厘,谬以千里,往往丝毫的偏差都会导致结果和实际不相符,所以,一幅精准的结构图绘制成功,都需要他们经过多次“试验”。

不仅如此,编辑论文也耗费大量的时间,“我们那时候用的是老式的打字机,在敲击键盘的同时,纸张也跟着来回移动,稍不留神,打错一个字,整张纸就全要重新再打,因此每次都需要格外小心、反复多次才能完成一张纸的打印。”

面对当时客观条件的限制,钟建新反而更有斗志。“谋事在人,成事在天。不要怕,不怕被难到,要去做。”钟建新笑谈当时做科研的心态,“还要学会把压力化为动力,鼓励自己每天都有所进步。”

物含妙理总堪寻。自1987年以来,钟建新一直从事低维凝聚态物理和功能材料研究。在量子结构掺杂,二维晶体电子性质调控,低维无序系统电子理论,量子结构的形态演化和结构控制,量子扩散,非周期与准周期体系电子理论、纳米结构的能量转换与存储、功能基因网络等多个研究领域做出了突出成绩。

他和他的合作者在石墨烯电子输运调控方面做出了多项具有国际领先水平的研究成果,提出了半导体量子结构分区掺杂的新概念,为控制低维量子结构的载流子输运建立一套崭新的掺杂理论;发现无序- 有序偶合二维电子气存在金属- 绝缘体转变和超扩散;发现和阐明了量子扩散的两个普适规律并将其应用于无序固体、量子混沌和准周期系统;发现和阐明了分子束外延薄膜生长过程中沉积原子凝聚热对表面纳米结构形态演化的重要影响;发现了分子束外延生长过程中决定表面纳米结构形状的一个重要机制;首先提出了弯曲表面上决定纳米颗粒生长和形态演化的弯曲- 反弯曲自受限机制;提出了一个控制多层半导体量子点形态演化和自组织的生长理论;发现了准周期体系能级涨落规律及其与随机矩阵理论和量子混沌理论的普遍联系;建立了准周期系统的量子动力学理论;阐明了准周期系统中的金属-绝缘体转变的机制;建立了适用于各种非周期系统的格林函数重正化群电子结构理论和方法;首先将研究金属-绝缘体转变的随机矩阵理论应用到基因网络研究,发现了一个从基因微阵列数据中构造基因网络和识别功能基因模块的新方法。

“我是一个喜欢挑战的人,越是在条件有限制的地方,就越有挑战性。”钟建新在凝聚态物理等研究领域,探寻着自然的奥秘,追寻着事物的原理,乐此不疲。

自1997年开始,他应邀前往德国和美国,在多家国际著名研究机构进行了合作研究工作,其中包括美国橡树岭国家实验室,田纳西大学,美国德克萨斯大学奥思汀分校,德国开姆尼茨工业大学,德国哥廷根动力学和自组织马普研究所。2007年,他和团队成员一起获得了美国R&D Magazine年度世界顶尖25项微纳技术奖。

同时,他还担任湖南省物理学会理事长,被美国能源部橡树岭国家实验室聘请为“杰出访问科学家”。主持或参加国家自然科学基金、教育部科技创新重大项目培育基金等国家级或部省级项目20余项。在Physical Review Letters、Nano Letters、Applied Physics Letters等国内外重要学术刊物发表论文120余篇。多次在重大国际会议上担任执行主席、开幕式主持人、大会主持人,多次在重大国际会议上做邀请报告,包括美国物理协会年会邀请报告和美国纳米技术大会重点报告等。研究成果被发表在Nature、Nature Nanotechnology、Nature Materials、Nature China等期刊的论文验证、重点介绍和评价。曾获美国《研究与发展》(R&D)顶尖25微纳技术奖、湖南省科技进步二等奖、国务院特殊津贴专家、教育部科学进步奖三等奖、湖南省首届十大杰出青年科技工作者、省优秀中青年专家等科研奖励。

2001年,钟建新获得长江学者特聘教授资格,怀着对湘潭大学历久弥深的感情与责任,他最终决定放弃已经获得的长江学者岗位。2006年,他再次被聘为长江学者特聘教授,是我校首位长江学者。

“以前条件艰苦的时候,能够抵住诱惑,做那么一点事;现在,条件好多了,更应当沉下心,多一些担当,多做一些事。从大处讲,是为国家为社会;从小处讲,既为学校也为家乡。”钟建新以朴实的话语,很平和地道出了他的心态。他这样要求自己,也这样劝导他的学生。

一句谚语说,如果你从不接受挑战,就感受不到胜利的刺激。为了多做点事,自己给自己设置目标,确立高度,钟建新一路挑战着自己,探寻着“物理”,收获着成功和喜悦。

30年,钟建新坚守在这片土地上。“湘大培养了我,这里也需要我,留在湘大,我能通过自己的努力,为学校的发展做出一点贡献。”质朴的话道出了其中深沉的爱。

 近两个小时的采访,不觉一晃而过。钟建新再三地表示:没做多少事,做的还很不够。而我们却发现,我们肯怕无法用我们稚嫩的笔把他做的事都写下来。我们惟一能表达的是,祝愿和期待钟建新教授做成更多的事、更大的事,留待我们和更多的人去书写,去记录……

                                       (《湘潭大学报》记者 刘建湘 学生记者 陈婕妤 李政葳)

(来源:湘潭大学报)