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全程导师采访录

已有 4714 次阅读 2021-1-15 15:25 |系统分类:人物纪事

全程导师采访录

------我的导师郑强研究员

题记:上海大学(上大)对于一部分本科生采用大类招生的方式录取,在社区学院学习,而后在一年级结束时再选择具体的专业。今年我有幸作为社区学院的一名全程导师,指导理工2类(化学类)郭锦涛和黄轶楷两位同学。这两位同学都很优秀,本学期都获得了“普阳钢铁”奖学金,在此表示热烈祝贺!

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上海大学举行“普阳钢铁”奖学金颁奖仪式

https://mat.shu.edu.cn/info/1014/3783.htm

本文是其中一位同学本学期的一个课程作业,要求对于自己导师做一个简短的采访。全文如下:

1. 非常感谢郑老师抽出时间来进行这次采访。我想请老师谈谈对于上大三学期制的看法。            

我们先来介绍一下三学期制。三学期制是上海大学(以下简称上大)第一届校长——钱伟长先生从欧美发达国家引进到上大,因此上大三学期制度实践由来已久,也已经积累了相当丰富的经验。一般来说中国的大学大部分都是两学期制,即一学年分为两个学期,3月-7月和9月-第二年年1月,其中包含寒暑两个假期。上大的三学期制是寒暑假是照常放,但是却分为了春学期:3月-6月,实际上还有一个夏学期,但相对时间较短,且都是用来暑期实习的。秋学期:9月-11月,冬学期:12月-第二年3月。另外春、秋、冬三个学期每学期有12周课程,其中后两周用来考试,所以每学期只有十周的学习时间。

对于上大三学期制的评价褒贬不一。就我个人而言,是非常支持三学期制的。首先,三学期制的教学节奏快,迫使学生要提高学习效率,合理规划和利用自己的时间,很多时候还要靠自学,这样可以多方面提高自己的适应力、自制力。其次,可以拓展学生的知识面,对于工科学生来讲,可以跨学科选择相关专业课程进行学习,在此过程可以真正找到自己的兴趣所在,同时可以按照相应的政策转到自己喜欢的专业。还有一个原因就是,三学期制可能有不同年级的学生选择同一门课程,这样可以促进学生之间的交流,听到不同年级学生对于同一问题的见解,可以扬长避短,博采众家之长。同时可以适当选择一些人文社科类的课程,提升自己的综合素养。

上大三学期已实行多年,在此过程中不断改进,日趋完善。很多上大学生毕业出国深造后能迅速适应国外的快节奏学习也得益于上大本科三学期的锻炼。对于一部分习惯于按部就班学习的学生而言确实是一种挑战,那么也希望通过学生自身的调整、适应,以及来自同学、导师的帮助能使他们尽快融入上大的三学期制,不断取得进步。当然,本着精益求精的目标,对于实际运行中出现的一些实际问题,如选课都是在短时间之内要求众多学生同时选课完成,但是每门课程的容纳量有限,导致很多学生对于自己感兴趣的课程不能如愿以偿等问题,学校相关部门会逐步改进,使其完善能满足学生的需求。

2. 郑老师,您能否谈一下自己的专业领域?

我主要从事金属功能材料的研究,其中一个研究方向就是磁致冷材料。磁致冷材料是用于致冷系统的具有磁热效应的物质。磁致冷首先是给磁体加磁场,使磁矩按磁场方向齐排列(磁熵变小),然后再撤去磁场,使磁矩的方向变为紊乱(磁熵变大),这时磁体从周围吸收热量,通过热交换使周围环境的温度降低,达到致冷的目的。

目前由于环境保护的要求,世界各国都已禁止生产和使用氟里昂等氟氯碳类化合物,因此需加快研究开发无害的新型制冷剂或不使用制冷剂的其它类制冷技术,在这方面的研究开发中,磁致冷是制冷效率高,能量消耗低,无污染的制冷方法之一。

目前的磁致冷应用问题主要集中在两个方面:其一是开发新材料,即要求磁致冷材料在室温或近室温具有优异的磁致冷性能,同时也要求价格尽可能低廉,且不含有毒元素。另一方面就是加速样机的开发,这里涉及到市场的开发、磁致冷材料的机械加工性能以及样机的循环寿命等方面。我们现在主要是集中在引用基础研究方面,希望能开发出具有实用价值的室温磁致冷材料。

3. 郑老师,我想了解一下您自己的求学经历,比如在求学路上遭遇过什么困难,又是怎样克服的?

我个人的求学经历可以说是走南闯北。本科和硕士均毕业于中南大学,在长沙度过了七年的美好时光,非常怀念岳麓山下的那段青葱岁月。硕士毕业后,考入中国科学院金属研究所,在美丽沈阳度过了艰苦的四年多的博士生涯。2009年博士毕业以后,有幸进入荷兰代尔夫特技术大学(Delft University of Technology)和乌特勒之大学(Utrecht University)进行博士后研究工作。国内外求学期间,遇到了很多非常好的导师和同学,他们给了我鼓励和帮助,开阔了我的眼界,增强了我的自信,提高了自己的学术水平。

求学路上的困难,确实也遇到了很多。这里就选择其中一个简单介绍一下。我博士期间主要从事镁基金属玻璃形成能力和力学性能的研究。金属玻璃特指熔体通过快速凝固的方式获得的非晶态合金。金属玻璃本身具有液体的结构和固体的性能,有很多优异的性能,比如高强度,高耐腐蚀性能等。但是,其本身具有一个致命的缺点--脆。我当时研究的过程中,已经发现了具有世界记录的镁基三元合金体系和四元合金体系,但是导师认为这些还不足以在该研究领域专业期刊发表成果。所以,如何在现有基础之上,再增加一些研究内容(研究亮点)来完善已有成果成了重中之重。

   在研究的过程中,我们发现同一合金成分,如果制成条带,厚度在几十微米,那么就可以弯曲,甚至是对折都可以。但是以块体形式存在,那么就是典型的硬而脆的特征。因此,我们猜想是不是因为“尺寸效应”呢?带着这个问题,通过广泛的文献调研,在2004年的一篇Science文献中找到了答案。据此,我们设计了小尺寸镁基金属玻璃的力学性能和大尺寸样品的对比实验。但是如何制备小样品要成了必须要逾越的一个障碍。当时国内拥有聚焦离子束(FIB)设备的单位不多,而且样品制备费事费力,价格也非常昂贵。加之导师的科研经费也很紧张,这些都是客观存在的困难。但是经过广泛的咨询和联系,最终我们联系到美国田纳西大学(University of Tennessee)的Sheng Cheng老师,他正好负责FIB设备,并且程老师对金属玻璃力学性能的尺寸效应也非常感兴趣。经过前期多次的讨论,实验方案最终得以确定。我们成功利用FIB在直径4毫米的块体材料中切割出直径仅为12微米的小样品,并进行了原位压缩试验。实验过程相当成功,不仅获得了3.2%的塑性应变,而且获得了1100MPa的断裂强度。这个断裂强度是常规铸态镁合金强度的4~5倍。同时也说明金属玻璃完全可以在微电子机械系统得到应用。我们的研究成果最终在2007的国际专业期刊Scripta Materialia得以发表,发表3个月内就获得了该杂志最热门研究课题奖。此后,该论文引领了金属玻璃尺寸效应的新热潮,多次被包括Science,Nature在内的国际期刊正面引用。在 5年间(2007-2011)所有发表的3000多篇论文中,引用次数位居第10名。因此,在2012年获得了Elsevier颁发的最高论文引用奖(Top cited article award)。

文章链接如下:Critical size and strength of the best bulk metallic glass former in the Mg–Cu–Gd ternary system


4.郑老师您对学生有什么的寄语呢?

学好基础知识,找准研究兴趣,开展广泛合作,在所从事的领域有所建树!




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