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【深度】“黄大年式教师团队”炼成记

来源:宣传部 作者:肖茹予 杨扬/文 新闻嗅觉图片社 邓杰仁/图 曾灵/编辑发布人:杨扬审核:宣传部发布时间:2018-03-27 16:14:39点击数量:2089

 

“黄大年式教师团队”炼成记

背景资料:

全国高校黄大年式教师团队是为贯彻落实习近平总书记对黄大年同志先进事迹重要指示精神,以黄大年同志为榜样,心有大我、至诚报国,教书育人、敢为人先,淡泊名利、甘于奉献,把爱国之情、报国之志融入祖国改革发展的伟大事业之中、融入人民创造历史的伟大奋斗之中,从自己做起,从本职岗位做起,为实现“两个一百年”奋斗目标、实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献智慧和力量。

2018122日,国家教育部主页公布了首批全国高校黄大年式教师团队名单,在全国1000多所高校中,共有200所高校的201个团队入选。因在师德师风、教育教学、科研创新、社会服务等方面成绩突出,为教育改革发展稳定作出重要贡献,我校核技术与自动化工程学院葛良全教授负责的核科学与技术教师团队名列其中。长期以来,核科学与技术教师团队全面贯彻党的教育方针,坚持教育教学改革,以德立身、以德立学、以德立教,以民族振兴为已任,培养了国家核能和核技术建设急需的工程技术人才。

作为学院主体之一的原核原料与核技术工程系(因特定时期需要对外称“三系”)筹建于1956年。2001年,三校合并组建成都理工大学之际,以原核原料与核技术工程系为主,联合原勘察与机电工程系机电工程专业和原信物系电气工程及其自动化专业组建成为核技术与自动化工程学院。

听闻黄大年因病逝世的消息,葛良全和团队成员十分震惊,“那个背着双肩包,做起事来雷厉风行的科学家怎么就走了?”回忆起与黄大年教授的相识,葛良全仍记忆犹新:“黄大年老师曾路过成都,在双流机场旁的一家小饭店,是我第一次见到他。”葛良全团队在核地球物理方面的研究在全国首屈一指,主攻地球物理深地资源探测的黄大年教授对此十分赞赏,团队因此开启了与黄大年的缘分。在团队攻克“十二五”863计划课题期间,黄大年作为指导专家,曾多次莅临我校,就项目展开探讨。团队着眼点符合国际战略,在核地球物理方面有许多想法与黄大年一拍即合,葛良全表示:“晚上十一点多给黄大年教授发邮件,对方都会及时回复,他做事的干劲感染了整个团队。”

 

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团队主要成员合影

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深部矿产资源的放射性勘探技术、核辐射探测技术和现场核分析技术……这些听起来晦涩难懂的词汇,却是我校葛良全教授负责的核科学与技术教师团队多年来深耕的领域。核科学与技术团队在“原三系”基础上不断发展,一群“核工人”的故事在成理起航。2018年,团队在首批全国高校黄大年式教师团队榜上有名,对此,葛良全感触颇深——这不仅是一种荣誉,更是对“核工团队”发挥不甘人后的科研精神、立德树人的教育精神、以老带新的团队精神、代代传承的奉献精神的激励。

  

  做科研:从跟跑到并跑,从并跑到争取领跑

 

突破国外技术禁锢,团队攻克“十一五”和“十二五”项目

在“十一五”期间,团队承担了863计划“资源环境领域”重大项目的课题“航空伽马能谱勘查技术系统研发”,课题总经费1862万元,重点解决我国矿产资源勘查和核事故应急工作中航空伽马能谱测量的技术难题。以四年的技术攻关,研制了具有完全自主知识产权的全数字化航空伽玛能谱测量仪,在无源和无辅助装置下实现了航空伽玛能谱的全天候测量,打破了少数发达国家的技术封锁和垄断,实现了我国航空伽马能谱勘查技术与国外同类技术的比肩并跑。

在“十二五”期间,葛良全团队承担了863计划主题项目的课题《高精度能谱探测仪器开发》,总经费为1347万元,重点解决放射性矿产勘查工作中放射性元素(铀、钍、钾、氡)、非放射性元素、蚀变矿物等野外快速测定的技术难题。

    项目下设六个子课题,其中,团队成员曾国强教授负责研发的X射线光管发生器、电制冷X射线探测器、数字化多道采集器等核心器部件,是制约我国野外现场射线能谱测量仪的技术瓶颈,主要被西方发达国家垄断。“多少次项目组的深夜开会讨论,都是被门卫的敲门声打断,”曾国强表示,无数日夜,团队自主研发了真空电制冷高分辨率X射线探测器、微型X射线管及数字化X射线处理器等核心部件,实现了高稳定度的X射线产生,高精度的X射线探测与高分辨率的X射线信号测量,实现了首个达到国际同等级水平的现场X荧光测量仪器。目前高精度手提式X荧光仪已经被社会广泛应用,即使在西藏海拔6000米以上恶劣环境下,也能完成矿产勘查任务。

此外,微束微区野外 X 荧光矿物探针、高精度伽玛能谱仪和高灵敏度野外测氡仪……“十二五”项目期间,团队攻坚克难,形成了多种具有自主知识产权的测量新仪器、新技术,培养了一批中青年放射性矿产勘查技术人才。

 

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团队成员曾国强(右)与张庆贤(左)携带手提式核辐射探测仪去往核辐射区

 

空中、地面、井中、海洋立体勘查技术体系形成

依托项目,团队开发了航空飞行器、汽车和船等移动平台的射线能谱测量技术,形成了空中、地面、井中、海洋等立体放射性勘探技术体系;研制了基于核辐射测量的三十余种系列核仪器与装备,以及在线(载流或离线)辐射检测系统,主要技术指标均优于国外同类产品水平。面对众多仪器设备、系统技术的研发,葛良全表示:“团队放眼国家战略做科研,落脚点仍是科研成果的转化以及为国家、社会做出的贡献。”

据悉,团队研制成功的“全数字式航空伽马能谱仪”及测量软件已列装中国地质调查装备,被中国航空物探遥感中心、江苏省地质勘查研究院等单位生产应用,已完成20000多公里的生产飞行,并成功发现了一批地质普查异常点和找矿靶区;团队开发的手提式X荧光仪、高精度伽马能谱仪、高灵敏度野外测氡仪等核仪器已被重庆地质仪器厂、成都新核泰科科技有限公司、中广核成都久源测控仪器公司、成都中辐科技有限公司等企业成果转化并形成定型产品,在我国地质矿产和环境监测部门得到广泛应用……

从以前依赖国外技术,到打破禁锢,追求领跑国内外,60余年,团队在一代代人的努力下,实际地提升了我国核地球物理勘探技术与装备水平,及环境核辐射测量技术与装备的技术水平。葛良全表示,高校科研要有气势,要有国际视野和国家战略思想,“获评黄大年式教师团队,是激励我们向黄大年教授学习,克难攻坚,在技术上实现国际领跑。”

备战“十三五”,从“天上”切入

六十多年来,核科学与技术团队在全球化竞争中,直面挑战与机遇,向国家战略看齐。葛良全说:“现代化进程中,团队对核科学与技术的研究曾受限于国外技术封锁禁锢,在国际上处于跟跑水平,‘十一五’和‘十二五’863计划课题完成后我们基本实现了并跑。”在“十三五”阶段,团队将深耕地球深部资源探测,不仅做到研发技术,还要做到研发领先国际的先进技术。

葛良全团队基于对“十一五”阶段对航空领域射线能谱测量的研究,2017年,以《高分辨率航空伽马能谱测量与机载成像光谱测量系统研制》获批科技部重点研发计划项目,资助经费达2470万元。葛良全介绍到:“此次团队将继续基于飞行器平台的核辐射测量技术研究。”据悉,此项目将聚焦地球深部矿产资源勘探能力,提升对地面核辐射探测的灵敏度和测量精度,并研发相应技术设备。

    近年在“十一五”、“十二五”和“十三五”期间承担的科研项目,是团队的重要节点,都代表着团队致力解决国家需求问题的决心和实力。节点项目的开展,不仅为团队增加信心,也实现了与其他多个项目相辅相成。多年来,团队先后承担了国际原子能机构CRP项目1项、863计划课题5项、国家重大仪器专项课题2项,以及国家自然科学基金(含青年基金)项目、地质大调查项目和四川省科技项目等纵向科研课题共40余项,以及30多项横向合作项目。

 

  抓教育:兴趣是动力,“学懂”是目标

 

学科竞赛、“5A”实践教学,兴趣是动力

本科是团队人才培养的起点,兴趣很重要。以学科竞赛激发学生专业兴趣,一直以来是团队探索实践的方式。对学生杨剑来说,团队老师的培养帮助他走上了专业之路。杨剑在核自学院完成了本科、研究生阶段的学习,并在硕士研究生阶段提前毕业,成功考取了清华大学博士,“对专业的兴趣,从一场比赛开始”。2012年,大三的杨剑第一次走上全国舞台。

曾国强带着杨剑和另外两个小伙伴一起参加了2012IEEE全国“电脑鼠走迷宫”竞赛,在全国12个分赛区的近500支参赛队伍中脱颖而出,作为96支优胜队之一代表学校去北京参加总决赛。最终,杨剑团队的电老鼠以3.9秒的绝对优势通过迷宫,取得全国总决赛的冠军。曾国强表示:“学科竞赛与创新创业、科学研究、教学工作是协同联动的。”多年来,团队指导学生在全国机器人竞赛、电子设计大赛、“创青春”挑战杯等学科竞赛中取得优异成绩,进而孵化了多个创新创业项目,促进了科研、教学工作。

除了学科竞赛,在传统授课的基础上,团队开创了5A实践教学方法(学生自主设计、自主实验、自主评价、自主进步,以及教师参谋)以增加学生专业学习的兴趣。葛良全介绍:“5A的核心就是自主,我们将教学的重点聚焦到学生,以学生为主体,教师为辅助。他们能从老师的讲解中学到什么,其所学所用是否能得到市场的肯定,是我们所关心的问题。”杨剑回忆,上课不是他学习的唯一途径,课后的自主让他更能“钻进去”,“要想把理论学扎实,就学数学、看文献、听公开课,要想做实验,就反复实践,争取最优性能。”

“学徒制”教学,“学懂”是目标

无论是理论学习还是实验指导,教师随时和学生在一起,如同师傅带学徒一般,一方面及时纠正理论基础偏差,一方面在实践上给予试错空间。杨剑在研究生阶段,在导师曾国强指导下,完成了“8L大体积车载伽玛能谱仪”的整机系统设计和“低本底水体放射性在线实时测量”的控制系统等实验室项目。在参与项目的同时,总结相关成果发表了SCI论文3篇,EI论文1篇,中文核心论文1篇。杨剑表示,成果的取得离不开“师傅”的教导,“老师们对理论基础严格要求,在实践中却给了我们反复试验的机会,让我们收获了经验,吃透了理论。”

   “学徒制”的理念,来源于团队对“学懂”的追求。葛良全不断向老师们强调,要让学生“学懂”,教师应该先“懂”。所谓教学,不仅是要让学生“学会”,更要让学生“学懂”。所谓“学会”,就是通过看、听等过程来完成认知,这是学习的第一个过程,但也仅是停留在表面的学习。所谓“学懂”,则是在“学会”的基础上通过思考、实践等去搞明白每个理论的前因后果、知其然还要知其所以然。

    目前,由该团队培养的六百余名学生很多成为了诸如阿里、百度、华为等大公司的高管、技术骨干,也不乏出国深造、自主创业的优秀学子。“我们不仅要将学生培养为一名合格的工程师,而且要把学生培养成为着眼于科技前沿和国家经济社会发展的高素质科技创新人才。”葛良全认为。

 

   建团队:“传帮带”助力青年教师拔节成长

青年教师胡传皓刚博士毕业,入职才半年,他指着桌上的一个长宽高约为15厘米的“金属盒”,将他在这个不大的实验室里得到的想法启迪和技术指导娓娓道来。这个“金属盒”,是“十二五”863计划课题《高分辨率能谱测量》的关键技术之一——“现场X荧光探测技术”中的重要部件。现场X荧光探测技术在地球深部找矿、大洋海底矿产资源勘探、深空地质分析等领域得到广泛应用。但传统的现场X荧光探测仪存在分辨率低,有无法精确快速测量的技术难点。

为解决这一难点,胡传皓按照理论知识与原理,做出了一个半导体核辐射探测器样机,在复位型电荷灵敏放大器的研制过程中,如何实现放大器与不同类型探测器的最佳匹配成为了一大难题,反复的原理推敲,多次的电路改进,问题依旧没有完全解决。带着困惑,胡传皓请教了曾国强。曾国强根据不同类型探测器的特点,分析了探测器结电容存在显著差异,提出需要实现放大器与探测器的最佳电容匹配才能实现最优效果。根据曾国强的指导再次改进电路,最终攻克了这一难题。

科研之外,胡传皓回忆人生中第一次写教学大纲,“从学生转变为青年老师,只能依靠书本理论。”但在团队中,他收获了资深老师的帮助。“团队的资深老师从经验出发,细心告诉我学生常出现的问题以及上课的注意事项,这是我在书里学不到的。”胡传皓说道。

葛良全向团队强调,照本宣科地“读课”不等于讲课,想要把一门课程讲透彻,主讲教师既要吃透课本内容,还要将自己的在工程经验、科研经历中的所见所得渗透到理论讲解上。“工科学生的培养必须依靠理论和实践的结合,青年老师只有反复实践,积累经验,才能读透理论,教懂学生。”

 

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葛良全(右)在实验室给学生作指导

  

   谈传承:责任感是关键词

你是否见过凌晨的核工楼?核科学与技术团队每位成员的答案都是肯定的。这栋时常24小时亮着灯的楼,孵化了无数国际领先的技术,也承载了这个“核工团队”的奋斗日常。

   “加班加点是常态,这在我们团队,甚至学校都不是特别了不起的事。”张庆贤教授表示,团队的教授、副教授都要一面承担科研、研究生培养,一面承担本科教学任务。“东西做了一半,就算回了家也想赶快回实验室完成,”葛青是团队里为数不多的女老师,“作为女老师,偶尔会有重心向家庭偏移的情况,但是葛良全老师对她们都非常体贴,常叮嘱我们要好好带小孩,合理分配工作和家庭的时间。”这种体谅反过来促使葛青压缩时间,提前完成任务。

葛良全表示,团队发展到今天,最重要的是成员们对这份事业的责任感,“团队的奋斗精神、奉献精神不是一两天养成,60多年的积淀,诸如金景福等老一代人不仅为我们打下基础,其社会责任感、民族责任感也在代代传承。”2010年,团队成员刘明哲教授在新西兰梅西大学深造并获得了计算机科学专业一级荣誉硕士学位和博士学位,为了将科研成果的署名落在中国科研院校上,他毅然放弃留在新西兰的工作机会,回到了大学母校——成都理工大学任教。

“我们每个人都是小人物,或许只是干些焊电路、分析数据的小事,但我们合在一起,就能干出有意义的大事。”正是这样一种合力,在团队中形成了共同学习进步的氛围。葛良全说到:“团队布置的任务,成员们从不以完成差事为目的,他们常常想出多种解决办法,最后选择一种最佳的。”他直言,正是这种对专业、事业的追求,承担责任的担当,才促使团队不断发展壮大。

团队中时常流传着葛良全的一句话:“仰望星空,脚踏实地。”在他看来,科研不仅要抬起头,朝着国家、社会需求定目标,更要埋着头,勤勤恳恳、踏踏实实干实事。“此次获评黄大年式教师团队,既是一种荣誉,一种肯定,对团队而言也是一种促进和鼓励。”葛良全表示,如今,学校走在“双一流”学科建设行列,团队也在向国际水准靠齐,团队将继续发挥优势,稳扎稳打在科研教学、人才培养、社会服务方面绽放光彩。

 

部分图文资料由该团队提供 资料整理:郑婉玉、代春兰)

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