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我的大学科学研究经历与体会

已有 9020 次阅读 2019-3-8 08:46 |系统分类:科研笔记

我的大学科学研究经历与体会

 

刘庆生

(中国地质大学,武汉)

 

我在一篇题为“教学与科研:大学教师的两手都要抓,两手都要硬”的文章中阐明了我的一个观点:作为一个大学教师,尤其是专业教师,科学研究在提升教学水平和质量过程中具有深远意义。其实,这种认识是我自己几十年来任职大学教师的实践结果。为此,我想简单回顾总结一下我在大学的科学研究经历,供后辈学人参考。

我的大学本科是在无产阶级文化大革命的乱世中度过,并在文化大革命中期毕业。五年中只有第一个学年学习了一些基础课程和1967年“复课闹革命”(只维持了很短时间)学习了一点并不系统的基础和专业课程知识。显然,当年留校任教,我们距离一个合格大学教师的基本条件相差甚远。然而,事在人为,大学教学资源丰富,尤其是我们这样一所专业教师和基础课教师主要来自北京大学、清华大学和天津北洋大学(现在的天津大学)及唐山铁道学院(现在的西南交通大学)等名校的著名行业大学。只要我们勤奋努力虚心学习,成为一个合格大学教师和学者并不是“难以上青天”的事情。

我于1970年毕业后有幸分配到学校在湖北省丹江口市的“校办五七地质队”工作,那儿聚集了一批学校教学科研出色教师,例如彭志忠老师。彭老师是我国矿物学界的领军人物之一。他因测定出葡萄石的晶体结构而享誉世界,破格晋升副教授,并当选全国人大代表。1972年我们迁回北京原校址与我们同住学十二楼三层有多位学术大腕。例如1980年当选中科院学部委员(院士)的王鸿祯先生(曾任武汉地质学院院长)和池际尚先生(曾任武汉地质学院副院长,温家宝总理常怀念的老师)及地质学家何镜宇先生,石油地质学家陈发景先生和李凤麟先生等。在我的文章“感恩学术路上几位前辈学人”中介绍过几位学术前辈对我的影响。迁回北京后,地球物理勘探系领导组织给我们这些留校人员“补课”,开设了数学、物理、外语及专业等课程,其中对我影响较大的是数学老师兰仲雄教授。他是1952年从清华大学过来,据说是华罗庚先生的门生。兰老师一口福建口音,教学中体现的学者风范至今深深地印记在我的脑海中。兰老师上课基本没有讲稿,然而内容娴熟,思路清晰,重点突出,绝不照本宣科。这些先生精彩的科研教学表现在我心中埋下了“科学研究”的种子。

此外,我在丹江校办地质队期间还结识了多位地质矿产学科的老师,例如学校龙头学科地层古生物的吴瑞堂老师(后来定居香港)及霍承禹老师、李文祥老师、万天丰老师、赵伦山老师、熊曾熙老师(曾任地质矿产部教育司副司长)和杨巍然老师(曾任中国地质大学‘武汉’副校长)以及同时留校后来任职中国地质大学(武汉)校长的张锦高,副校长姚书振,张汉凯和中国地质大学(北京)校长吴淦国先生等。当时校办地质队只有100多位教师,两年时间相互熟悉。当然,影响较大的还有我们地球物理勘探系的电法勘探学科带头人傅良魁老师。傅老师是我所了解的系里一直坚持做科研的少数老师之一。他负责主编的“电法勘探”教材是全国第一本地球物理勘探电法勘探教材。在他的影响下,电法勘探教研室多位老师在教学之余从事科学研究,从而奠定了北京地质学院“电法勘探”的全国领军地位。

早期对我学术影响主要限于校内的相关学科教授。例如我先后应邀协助学校多位教授指导博士研究生(他们的学科与我研究相关)。例如岩石学家路风香教授指导的一位“地磁场与大陆构造关系”方向博士,古生物学家殷鸿福教授指导的一位“环境磁学”方向博士和地球物理学家王家映教授指导的一位“应用地球物理”方向博士。在与这些教授的接触过程中大大提升了我对科学研究的认识,为我独立指导博士研究生提供了很好借鉴。随着科学研究进展,我开始逐步接触校外的学术前辈,同辈,乃至晚辈。我印象深刻的这些同行单位主要集中在中国科学院相关研究所和一些地学类大学(包括含有地学学科大学)。至今很多与同行学术交往场景恍如昨日,浮现眼前。我可以如数家珍说出这些同行的学术特色和代表性成果及他们中的一些“奋斗经历故事”。在这些学术同行的直接和间接影响下,让我较早认识到,当好一个大学教师必须“科研先行”,为以后开展高水平的教学活动奠定坚实基础。

初期科研选题一般总是有点盲目。记得上世纪80年代初,国内盛行过“模糊数学”。我记得阅读过北京航空学院一位老师编著的“模糊识别”专著,还知道隔壁华中科技大学模糊数学研究成果丰硕的邓聚龙老师。受此启发,我尝试将模糊数学应用到成矿预测,将模糊数学与地质找矿结合。为此,产生了我的第一篇学术论文,即于1984年发表的题为“模糊识别在成矿预测中的应用”论文。

此后,为了尽快了解国际同行前沿研究状况,选择具有自己特色的科学研究方向,我首先阅读了大量国内外地球物理相关文献。结合我承担的“地磁学与磁法勘探”课程特征,我尝试翻译发表了若干专业译文和综述类论文,例如1986年发表的5篇情报类和译报类论文。在此基础上逐步确立了“岩石磁学的基础理论与应用”研究方向。

198637-11日我首次参加在南京海军工程学院召开的中国古生物学会第十四届年会-三古学术讨论会(古地理,古气候,古生态),并应邀在大会上作题为:“古地磁学与古气候学”报告。这是当年在湖北丹江校办地质队工作的吴瑞堂老师向我通报的会议信息。第一次以讲师身份出席全国性学术会议就被安排大会报告,大大激发了我的科学研究热情。在会上碰到我国“天文地质学”研究的带头人徐道一老师(1956年毕业于北京地质学院,时任中国科协学会部部长)。他听了我的大会报告后,建议我在今天报告内容基础上补充一些国内外同行研究实例资料,邀请我参加当年1111-16日在北京军区礼堂召开的“第二届全国天地生相互关系讨论会”(徐老师是主要召集人)。我如期出席了这次会议,并在会上做了题为“中国第四纪古气侯旋回与全球地磁场地球轨道偏心率的变化”专题报告。那次大会真可谓“大腕云集”,出席开幕式的有:钱学森,何泽慧和全国多个自然科学学科的领军人物:地质学家程裕琪、黄汲清、马杏垣、李廷栋,地球物理学家翁文波,气象学家叶笃正,考古学家王守琯,生态学家马世骏及国防科工委科技委员会主任张震寰少将等。此外,当年我还出席了1014-19日在西安双龙饭店召开的“第二届勘探地球物理国际学术讨论会”并做“岩体磁异常研究”专题报告,并首次结识国外同行。1986年出席国内的三个学术会议全面开启了我的学术交流之旅。我深刻地认识到,学术交流是科学研究的重要组成部分。

在我日常科研信息调研过程中,发现了1987年在加拿大召开的四年一度的IUGG(国际大地测量与地球物理联合会)会议。这次会议除了安排传统专题外,别具一格地设置了20个交叉学科专题,其中第7个专题为:“大陆下地壳过程与性质研究”引起了我的兴趣和高度重视。为此,我专程到中国科学院测量与地球物理研究拜访出席会议的许厚泽老师和武汉测绘科技大学一位年轻老师,索要这个专题的相关材料。从此,我将深部地球物研究方向定位在“大陆下地壳过程的地球物理响应”。在研读“大陆下地壳过程研究”方向的国际同行文献时,我提出了综合矿物岩石地球化学,构造地质和地球物理交叉研究方案和途径,并于1988年开始组织申请国家自然科学基金项目(我与高山院士的交往,今日科苑,2016年第7期)。在此后的30多年里,我先后获得5项国家自然科学基金面上项目(包括退休后一项)和几项国际合作交流项目(出国学术交流和资助在校内召开的国际会议)。同时也应邀参加过一项国家杰出青年基金项目(高山院士主持)和重点基金及重大项目专题(郑建平教授主持)等。我长期以基础研究为主,所以在我主持的科研项目中,主要来自国家和国土资源部的纵向科研项目,只有“烃微渗漏的磁效应”方向有少量来自生产单位的“横向科研项目”。

    我的国际合作交流经历始于上世纪80年代末。在1986年南京三古学术讨论会上,殷鸿福先生对我的大会报告印象深刻。为此,经殷先生推荐,我于1989年开启了我与丹麦哥本哈根大学地质研究所Hansen教授的国际合作。我的博文:“回忆我与丹麦哥本哈根大学Hansen教授合作”(201297日科学网)记录了我们的合作过程。这个国际合作项目持续到1994年我应邀访问哥本哈根大学地质研究所(并顺访德国基尔大学Kern教授),双方合作发表了3篇学术论文。

在长期科研实践中逐步形成了我的特色研究领域:地质与环境过程的磁响应和涉及的三个研究方向:“大陆地壳的磁性结构与深部地球动力学过程”;“油气藏中烃微渗漏的磁效应”;“城市化过程的环境磁响应”。每个方向均获得了国家自然科学基金项目资助,并产出一些较为重要成果。这些成果获得了国际同行的较高评价,例如“大陆地壳磁性结构方向”成果在国际专业主流刊物发表了一系列重要论文,并应邀在爱尔兰高等研究院地球物理研究部报告交流;“烃微渗漏磁效应”方向获得2项国家自然科学基金项目和成都理工大学“油气藏地质与开发工程国家重点实验室”3个项目资助(其中一项重点项目,一项教育部重点实验室访问学者基金项目)和若干企业项目。代表性成果在2000年美国AAPG年会专题报告,并于2004年在AAPG Bulletin发表。这个方向成果被同行赞誉为:“The work opens the door to research questions on occurrence of diagenetic magnetite in soils and their relationship to hydrocarbon seepage from deeper reservoirs,The authors have done an excellent job of making a complex topic understandable to the average reader”。环境磁学方向的代表性成果也先后在“Geophysical Journal International”,“Atmosphere Environment”,“Environmental Monitoring and Assessment”等专业主流刊物发表。“大陆地壳磁性结构”和“烃微渗漏磁效应”方向成果先后获得多项国土资源部和湖北省自然科学和科技进步奖。依托这些科研项目培养了多名博士研究生和硕士研究生。同时,科学研究经历和成果给我的大学本科和研究生教学增添了光彩。30多年的大学教师职业的科学研究经历有几点体会与认识:

1、要坚定信念,不忘初心,深刻理解大学教师科学研究的深远意义。大学教师科学研究的主要目的是通过持续不断的科学研究经历,在产生科技成果同时培养“科学研究思维”和“大学教育”理念。为指导和培养大学生的“独立思考”能力奠定坚实基础。正如美国耶鲁大学校长说:“我们的本科新生很幸运,因为我们安排他们每周有一小时和我们的知名教授交流”。科学研究过程是成为有学问的知名教授的重要途径。

2、现在大学教师通常具有研究生学历和学位,他(她)们拥有较好的科学研究经历和基础。因此,要主动积极申请各类科研项目,同时也要积极参与他人主持的科研项目,在合作科学研究过程中培养组织能力和团队意识,不要“计较个人得失”。例如当年我先后参与系主任和教研室主任及相关老师负责的多个项目。即使我退休后,依然乐此不疲地参与校内外同行主持的多个科研项目。这些研究经历对于提升我的综合科研能力与水平及晚年幸福生活具有积极意义。

3、选择科学研究方向要从长计议,切不可急功近利和浮躁。既可以延续研究生阶段的科研方向,更要通过出席学术会议与同行交流和广泛阅读同行文献,紧密追踪国际同行研究动向,逐渐开辟具有自己特色的科学研究方向。例如我在学习国际同行科研成果基础上,于上世纪80年代中期开始在国内岩石磁学研究中引入磁滞回线及相关参量(请在美国、英国和日本的学生帮忙测量),为提升我国岩石磁学基础理论研究水平做出了努力。

4、大学教师科学研究除了产生相应的科技成果外,还应当为大学本科生和研究生的教学服务。将自己和同行的科学研究成果与日常教学结合,让大学生初步受到科学研究思维和理念的教育和训练,为全面提升我国大学教育质量和水平做出自己的努力和贡献。

5、给学生做表率,培养自己严谨学风,淡泊名利,宁静致远的治学精神和品质。做到学生完成的计算分析测试及撰写提交的论文,应该让学生担当第一作者,导师担任通信作者,尽管论文成果可能来自导师科研项目的思想。这对于学生的学术成长功德无量。

    衷心感谢数十年来诸多学术同行给予我的支持和帮助,我会永远记住他们,并将他们的优秀品质和学风传递给我的后代。

值此三八国际妇女节之际,祝科学网上全体女士节日快乐!

201938

 




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